JP2007243050A - Thermoelectric module, and its manufacturing method - Google Patents

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勲 森野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a reduction of a mechanical strength caused from a soldering defect of an electrode in a thermoelectric module having a structure that a nearly center portion of a thermoelectric semiconductor crystal is held by a substrate and electrodes are connected on both sides of the thermoelectric semiconductor crystal. <P>SOLUTION: The thermoelectric module has a structure that the nearly center portion of the thermoelectric semiconductor crystal 202 is held by the supporting substrate 201 and the electrodes 203, 204 are connected on both sides of the thermoelectric semiconductor crystal 202. On an upper surface of the supporting substrate 201, a sheet 205 of a hot-melt material is laminated by such as a vacuum lamination method. The thermoelectric semiconductor crystal 202 is fixedly bonded on the supporting substrate 201 with the hot-melt material melted by heating in a manufacturing process. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱電半導体結晶の略中央部を基板により保持すると共に、熱電半導体結晶の両端面に電極を接続した構造を有する熱電モジュール、及びその製造方法に関し、詳細には、熱電半導体結晶に対する電極のハンダ付け不良、及び熱電半導体結晶の基板からの突出長の不揃いに起因する熱応力及び機械的応力のアンバランスによる破壊を防止できる熱電モジュール及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a thermoelectric module having a structure in which a substantially central portion of a thermoelectric semiconductor crystal is held by a substrate and electrodes are connected to both end faces of the thermoelectric semiconductor crystal, and a manufacturing method thereof. The present invention relates to a thermoelectric module capable of preventing breakage due to imbalance between thermal stress and mechanical stress caused by poor soldering and unevenness of protrusion length of a thermoelectric semiconductor crystal from a substrate, and a method of manufacturing the same.

従来、LSIやコンピュータのCPUなどの冷却装置や、保温冷蔵庫などの電子冷却装置には、BiTe(ビスマス・テルル)などの熱電半導体結晶を備えた熱電モジュールが使用されている。図4はこのような従来の一般的な熱電モジュールを示すものである。この図においてAは正面図、Bは斜視図である。   Conventionally, thermoelectric modules including thermoelectric semiconductor crystals such as BiTe (bismuth tellurium) have been used in cooling devices such as LSIs and computer CPUs, and electronic cooling devices such as heat-retaining refrigerators. FIG. 4 shows such a conventional general thermoelectric module. In this figure, A is a front view and B is a perspective view.

この熱電モジュールは、熱電半導体結晶101と、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミックスなどの熱良導性で電気絶縁性を有する材料からなり、熱電半導体結晶101を上下から保持する上側基板102及び下側基板103を備えている。熱電半導体結晶101は、BiTeにSe(セレニウム)等を所定量配合してなるn型熱電半導体結晶を角型に切断してなるn型熱電半導体結晶101n及び、BiTeにSb(アンチモン)等所定量を配合してなるp型熱電半導体結晶101pが交互に配列されており、n型熱電半導体結晶101n及びp型熱電半導体結晶101pの上側及び下側の各々の端面間にそれぞれ銅板などで構成された上側電極104及び下側電極105がハンダ付けされ、n型熱電半導体結晶101n及びp型熱電半導体結晶101pが交互に電気的に直列に接続される。また、上下の電極104,105が基板102,103に接合され固定されている。   This thermoelectric module is composed of a thermoelectric semiconductor crystal 101 and an upper substrate 102 and a lower substrate that are made of a material having thermal conductivity and electrical insulation, such as ceramics such as alumina and aluminum nitride, and hold the thermoelectric semiconductor crystal 101 from above and below. 103. The thermoelectric semiconductor crystal 101 includes an n-type thermoelectric semiconductor crystal 101n obtained by cutting an n-type thermoelectric semiconductor crystal into which BiTe is mixed with Se (selenium) or the like in a square shape, and BiTe with Sb (antimony) or the like in a predetermined amount. The p-type thermoelectric semiconductor crystals 101p formed by blending are alternately arranged, and each of the n-type thermoelectric semiconductor crystals 101n and the p-type thermoelectric semiconductor crystals 101p is composed of a copper plate or the like between the upper and lower end faces. The upper electrode 104 and the lower electrode 105 are soldered, and the n-type thermoelectric semiconductor crystal 101n and the p-type thermoelectric semiconductor crystal 101p are alternately electrically connected in series. In addition, the upper and lower electrodes 104 and 105 are bonded and fixed to the substrates 102 and 103.

両端の下側電極105にはリード線106,107を介して直流電源が接続されており、この直流電源から電流を流すと、ペルチェ効果により一方の端面側の電極(図では上側電極104 )で吸熱が起こり、他方の端面側の電極(図では下側電極105)で発熱が起こる。この熱電モジュールは、例えば、吸熱側となる上側基板102の上に冷却対象を配置し、放熱側となる下側基板103の下にヒートシンクとファンとの組み合わせなどからなる熱交換部材を配置して使用される。   A DC power supply is connected to the lower electrodes 105 at both ends via lead wires 106 and 107. When a current is passed from the DC power supply, heat is absorbed by the electrode on one end face side (upper electrode 104 in the figure) due to the Peltier effect. Occurs, and heat is generated at the other end face side electrode (lower electrode 105 in the figure). In this thermoelectric module, for example, an object to be cooled is disposed on the upper substrate 102 that is the heat absorption side, and a heat exchange member that is a combination of a heat sink and a fan is disposed under the lower substrate 103 that is the heat dissipation side. used.

しかし、前述した熱電モジュールにおいては、一方の基板が吸熱により冷却されて収縮し、他方の基板が放熱により温度上昇することにより膨張するために、熱歪みにより熱電半導体結晶101n,101pと上側電極104,下側電極105との間の接合が外れてしまうことがある。これは特に上下の基板の温度差が高い、即ち、上下基板の膨張伸縮量が大きいときに、また、繰り返される熱歪の回数が大きいとき、更には上下基板の大きさが大きいときに熱疲労によって熱電モジュールが破壊されることが多く、実質的に上下に基板を有する熱電モジュールに置いては上下の基板の大きさは50mm角程度、上下の温度差は50℃程度、繰り返し数は10000回〜50000回程度と制限されていた。更に、熱電半導体結晶101と熱交換部材との間に基板102,103が介在するため、基板102,103の熱抵抗により熱交換効率が低減されてしまう。   However, in the thermoelectric module described above, one of the substrates is cooled and contracted due to heat absorption, and the other substrate expands due to a temperature increase due to heat dissipation, so that the thermoelectric semiconductor crystals 101n and 101p and the upper electrode 104 are expanded due to thermal strain. , The connection with the lower electrode 105 may be disconnected. This is especially true when the temperature difference between the upper and lower substrates is high, that is, when the upper and lower substrates have a large expansion / contraction amount, when the number of repeated thermal strains is large, and when the upper and lower substrates are large. In many cases, the thermoelectric module is destroyed by the thermoelectric module, and the size of the upper and lower substrates is about 50 mm square, the upper and lower temperature difference is about 50 ° C, and the number of repetitions is 10,000 times. It was limited to about 50,000 times. Furthermore, since the substrates 102 and 103 are interposed between the thermoelectric semiconductor crystal 101 and the heat exchange member, the heat exchange efficiency is reduced due to the thermal resistance of the substrates 102 and 103.

そこで、本願の出願人等は、図5に示すような上下の基板のない構造の熱電モジュールを提案した(特許文献2、3)。この熱電モジュールは、セラミックスやガラスエポキシ樹脂などからなる支持基板201に対して、p型熱電半導体結晶202p及びn型熱電半導体結晶202nからなる熱電半導体結晶202が貫通した状態で固定された構造を有する。熱電半導体結晶202の上面には銅板などで構成された上側電極203が、下面には銅板などで構成された下側電極204が、いずれもハンダにより接合されており、これらの電極(上側電極203及び下側電極204)により、p型熱電半導体結晶202p及びn型熱電半導体結晶202nが交互に電気的に直列に接続される。この直列接続の両端の電極にはリード線(図示せず)が接続されており、直流電源から電流を所定の方向に供給すると、ペルチェ効果により上側電極203で吸熱が起こり、下側電極204で発熱が起こる。電流を逆方向に供給することにより、下側電極204で吸熱させ、上側電極203で発熱させることも可能である。   Therefore, the applicant of the present application proposed a thermoelectric module having a structure without upper and lower substrates as shown in FIG. 5 (Patent Documents 2 and 3). This thermoelectric module has a structure in which a thermoelectric semiconductor crystal 202 made of a p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and an n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n is fixed to a support substrate 201 made of ceramics, glass epoxy resin, or the like. . An upper electrode 203 made of a copper plate or the like is bonded to the upper surface of the thermoelectric semiconductor crystal 202, and a lower electrode 204 made of a copper plate or the like is bonded to the lower surface by solder. These electrodes (upper electrode 203 In addition, the p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and the n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n are alternately electrically connected in series by the lower electrode 204). Lead wires (not shown) are connected to the electrodes at both ends of the series connection. When a current is supplied from a DC power source in a predetermined direction, heat is absorbed by the upper electrode 203 due to the Peltier effect, and the lower electrode 204 A fever occurs. By supplying a current in the opposite direction, the lower electrode 204 can absorb heat and the upper electrode 203 can generate heat.

この熱電モジュールによれば、支持基板201により冷却側と放熱側との間の空気の対流を防げるため、図4に示す従来型に比し、大きな温度差を実現することができる。また、支持基板201 が熱電半導体結晶202を略中央で保持し、上下の電極203,204がアルミナセラミックスなどの基板に固定されていない柔構造であるため、剛構造の従来型に比し、駆動電圧のオン/オフ制御、あるいは駆動電圧の極性可逆制御など、熱歪みの影響を大きく受ける制御方式で制御したときに比類のない長寿命を実現することができた。また、この支持基板201の持つ熱電半導体結晶202の保持力と、電極部の柔構造とにより、従来型よりも大きなサイズ(基板面積)の熱電モジュールの製造が可能になり、用途も多様化してきた。
特開昭63-110680号公報(図1) 特許第3151759号公報 特許第3493390号公報
According to this thermoelectric module, since the convection of air between the cooling side and the heat radiation side can be prevented by the support substrate 201, a large temperature difference can be realized as compared with the conventional type shown in FIG. In addition, the support substrate 201 has a flexible structure in which the thermoelectric semiconductor crystal 202 is held substantially at the center and the upper and lower electrodes 203 and 204 are not fixed to a substrate such as alumina ceramics. An unparalleled long life could be achieved when controlled by a control method that is greatly influenced by thermal distortion, such as voltage on / off control or drive voltage polarity reversible control. In addition, the holding power of the thermoelectric semiconductor crystal 202 possessed by the support substrate 201 and the flexible structure of the electrode part make it possible to manufacture a thermoelectric module having a larger size (substrate area) than the conventional type and diversify its applications It was.
JP 63-110680 A (FIG. 1) Japanese Patent No. 3151759 Japanese Patent No. 3493390

図5に示す構造の熱電モジュールを製造する際に、特許文献2及び3に開示されているような、複数の貫通孔を有する複数枚の支持基板をそれぞれの貫通孔が対向するように前後方向に配列し、複数本の針状の熱電半導体結晶を複数枚の支持基板の貫通孔に挿入し、接着した後に、針状の熱電半導体結晶を支持基板の間の部分で切断する工程を用いるのではなく、インゴット状の熱電半導体結晶を板状にスライスし、板の両面に所定のメッキを施した後、サイコロ状にカットし、サイコロ状の熱電半導体結晶を支持基板の貫通孔に挿入し、接着する工程を採用することが考えられている。なお、この工程を採用する熱電モジュールの製造方法及び特許文献2及び3に開示されている熱電モジュールの製造方法の何れにおいても、熱電半導体結晶を支持基板に接着により固定した後、熱電半導体結晶に電極をハンダ付けする。   When the thermoelectric module having the structure shown in FIG. 5 is manufactured, a plurality of support substrates having a plurality of through holes as disclosed in Patent Documents 2 and 3 are arranged in the front-rear direction so that the respective through holes face each other. And inserting a plurality of needle-like thermoelectric semiconductor crystals into the through holes of the plurality of support substrates and bonding them, and then cutting the needle-like thermoelectric semiconductor crystals at a portion between the support substrates. Instead, slice the ingot-shaped thermoelectric semiconductor crystal into a plate shape, apply predetermined plating on both sides of the plate, cut it into a dice, insert the dice-shaped thermoelectric semiconductor crystal into the through hole of the support substrate, It is considered to employ a bonding process. In both of the thermoelectric module manufacturing method employing this process and the thermoelectric module manufacturing methods disclosed in Patent Documents 2 and 3, the thermoelectric semiconductor crystal is fixed to the support substrate by adhesion, and then the thermoelectric semiconductor crystal is bonded to the thermoelectric semiconductor crystal. Solder the electrode.

ここで、一般に熱電モジュールに用いられているBiTeの電気抵抗は950μΩ・cmであり、銅(1.5μΩ・cm)の600倍程大きいため、十分な冷却能力を実現するために必要な数〜10A程度の電流値を得るには、サイコロ状の熱電半導体結晶の高さを1〜2mm程度まで小さくする必要がある。このため、貫通孔に挿入された熱電半導体結晶の側面と貫通孔との間に0.1mm程度の隙間(クリアランス)を設けたとしても、図6Aに示すように、熱電半導体結晶202と支持基板201との間に塗布した接着剤がb1に示すように這い上がったり、b2に示すように垂れ落ちたりすることで、熱電半導体結晶202の電極接続面である上端面及び下端面に付着してしまい、確実なハンダ付けを阻害するおそれがある。   Here, BiTe generally used in thermoelectric modules has an electric resistance of 950 μΩ · cm, which is about 600 times larger than copper (1.5 μΩ · cm), so that it is several 10 A necessary to realize sufficient cooling capacity. In order to obtain a current value of about, it is necessary to reduce the height of the dice-shaped thermoelectric semiconductor crystal to about 1 to 2 mm. Therefore, even if a gap (clearance) of about 0.1 mm is provided between the side surface of the thermoelectric semiconductor crystal inserted into the through hole and the through hole, as shown in FIG. 6A, the thermoelectric semiconductor crystal 202 and the support substrate 201 are provided. And the adhesive applied between the two crawls up as shown by b1 or hangs down as shown by b2, and adheres to the upper end surface and the lower end surface, which are the electrode connection surfaces of the thermoelectric semiconductor crystal 202, There is a risk of hindering reliable soldering.

また、熱電半導体結晶202の寸法は機械的強度を確保するために大きくとることが好ましいが、一方、熱電モジュールの吸熱・発熱量は、単位面積当たりのp、n素子対の数に比例するため、通常その素子のサイズは1.6〜2.3mm程度である。ところがこのサイズはリード線やICチップ等に比べ、かなり大きく、図6Bに示すように、熱電半導体結晶202と電極のハンダ付け時にハンダc内にボイドc1が発生してしまい、ハンダ付けの強度が低下する、更にはボイドが発生するためにハンダを介して移動するときの熱抵抗が高くなる欠点がある。   The size of the thermoelectric semiconductor crystal 202 is preferably large in order to ensure mechanical strength. On the other hand, the heat absorption / heat generation amount of the thermoelectric module is proportional to the number of p and n element pairs per unit area. Usually, the size of the element is about 1.6 to 2.3 mm. However, this size is considerably larger than that of lead wires, IC chips, etc., and as shown in FIG. 6B, when soldering the thermoelectric semiconductor crystal 202 and the electrode, void c1 is generated in the solder c, and the soldering strength is increased. Further, there is a disadvantage that the thermal resistance increases when moving through the solder because the voids are generated.

さらに、ハンダ付けは通常、常温の大気圧のもと行うため、ハンダとしてSnPbや、SnZn等の共晶合金、或いは、応力下でのウィスカーの発生を抑えるために、Snに少量のBi等を配合したものを使用している。しかしながら、SnZnや、SnBi等のハンダ材料は酸化しやすいため、Snの酸化膜発生防止のためにハンダ内にロジン等の還元性材料を含むフラックスを配合する、或いはハンダ塗布面に予め吹きつけ等の方法で塗布し、高温加熱時に電極面を還元することで電極とハンダの濡れ性を高めて使用している。しかしながらフラックスが残渣として残り、電極/ハンダ界面での腐食を促進することで、ハンダ付けの強度が経時的に低下するおそれがある。   In addition, since soldering is usually performed under atmospheric pressure at room temperature, SnPb, a eutectic alloy such as SnZn, or a small amount of Bi or the like is added to Sn to suppress the generation of whiskers under stress. A blended product is used. However, since solder materials such as SnZn and SnBi are easily oxidized, a flux containing a reducing material such as rosin is blended in the solder to prevent the generation of Sn oxide film, or sprayed onto the solder application surface in advance. It is used by improving the wettability of the electrode and the solder by applying the above method and reducing the electrode surface during high temperature heating. However, since the flux remains as a residue and promotes corrosion at the electrode / solder interface, the strength of soldering may decrease over time.

また、図6Cに示すように、熱電半導体結晶202を支持基板201の貫通孔に挿入したとき、熱電半導体結晶202の上下方向の中心と貫通孔の上下方向の中心とが一致せず、上下に数十μmずれることがある。このようにずれた位置で接着され、固定されると、使用時に熱抵抗のバラツキ、及び機械的応力のバラツキが生じるため、長期間の使用により破壊に至るおそれがある。   As shown in FIG. 6C, when the thermoelectric semiconductor crystal 202 is inserted into the through hole of the support substrate 201, the vertical center of the thermoelectric semiconductor crystal 202 does not coincide with the vertical center of the through hole. It may be shifted by several tens of μm If bonded and fixed in such a shifted position, variations in thermal resistance and mechanical stress occur during use, and there is a risk of destruction due to long-term use.

本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、熱電半導体結晶の略中央部を基板により保持すると共に、熱電半導体結晶の両端面に電極を接続した構造を有する熱電モジュールにおいて、熱電半導体結晶に対する電極のハンダ付け不良による機械的強度の低下を低減することであり、第2の目的は、上記熱電モジュールにおいて、熱電半導体結晶の基板からの突出長の不揃いに起因する熱応力及び機械的応力のアンバランスによる破壊を低減することである。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a first object thereof is a structure in which a substantially central portion of a thermoelectric semiconductor crystal is held by a substrate and electrodes are connected to both end faces of the thermoelectric semiconductor crystal. In the thermoelectric module, the decrease in mechanical strength due to poor soldering of the electrode to the thermoelectric semiconductor crystal is reduced, and the second object is that the protrusion length of the thermoelectric semiconductor crystal from the substrate is uneven in the thermoelectric module. This is to reduce the breakage due to the imbalance between the thermal stress and the mechanical stress caused by.

請求項1の発明は、熱電半導体結晶の略中央部を基板により保持すると共に、前記熱電半導体結晶の両端面に電極を接続した構造を有する熱電モジュールにおいて、前記基板と前記熱電半導体結晶とが熱溶着により固定されていることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1記載の熱電モジュールにおいて、前記基板の表面に熱溶着材が接合されており、該熱溶着材の熱溶着により固定されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1記載の熱電モジュールにおいて、前記基板が熱可塑性樹脂からなり、該基板自身の熱溶着により固定されていることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3記載の熱電モジュールにおいて、前記熱可塑性樹脂は、前記熱溶着温度よりも高い所定の温度に達したときに架橋する特性を有することを特徴とする。
請求項5の発明は、複数の貫通孔を有する基板の前記貫通孔に熱電半導体結晶を挿入する工程と、前記基板を加熱することにより、前記基板と、前記熱電半導体結晶とを熱溶着する工程とを備えたことを特徴とする熱電モジュールの製造方法である。
請求項6の発明は、請求項5記載の熱電モジュールの製造方法において、前記基板を加熱する前に、前記基板の表面に熱溶着材を接合する工程を備えたことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項5記載の熱電モジュールの製造方法において、熱可塑性樹脂からなる基板を用い、該基板自身により熱溶着することを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項5〜7の何れかに記載の熱電モジュールの製造方法において、前記基板に熱溶着された熱電半導体結晶に電極を真空中でハンダ付けする工程を備えたことを特徴とする。
The invention of claim 1 is a thermoelectric module having a structure in which a substantially central portion of a thermoelectric semiconductor crystal is held by a substrate, and electrodes are connected to both end faces of the thermoelectric semiconductor crystal, and the substrate and the thermoelectric semiconductor crystal are heated. It is fixed by welding.
According to a second aspect of the present invention, in the thermoelectric module according to the first aspect, a heat welding material is bonded to the surface of the substrate, and the heat welding material is fixed by heat welding.
According to a third aspect of the present invention, in the thermoelectric module according to the first aspect, the substrate is made of a thermoplastic resin and fixed by thermal welding of the substrate itself.
According to a fourth aspect of the present invention, in the thermoelectric module according to the third aspect, the thermoplastic resin has a characteristic of crosslinking when reaching a predetermined temperature higher than the thermal welding temperature.
The invention of claim 5 includes a step of inserting a thermoelectric semiconductor crystal into the through hole of a substrate having a plurality of through holes, and a step of thermally welding the substrate and the thermoelectric semiconductor crystal by heating the substrate. And a method of manufacturing a thermoelectric module.
According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a thermoelectric module according to the fifth aspect of the present invention, the method further comprises a step of bonding a heat welding material to the surface of the substrate before heating the substrate.
According to a seventh aspect of the present invention, in the method for manufacturing a thermoelectric module according to the fifth aspect, a substrate made of a thermoplastic resin is used, and the substrate itself is thermally welded.
The invention of claim 8 is the method of manufacturing a thermoelectric module according to any one of claims 5 to 7, further comprising a step of soldering an electrode in vacuum to the thermoelectric semiconductor crystal thermally welded to the substrate. Features.

(作用)
請求項1及び5の発明によれば、基板と熱電半導体結晶とが熱溶着により固定される。
請求項2及び6の発明によれば、基板と熱電半導体結晶とが、基板の表面に接合された熱溶着材により熱溶着され、固定される。
請求項3及び7の発明によれば、基板と熱電半導体結晶とが、熱可塑性樹脂からなる基板自身の熱溶着により固定される。
請求項4の発明によれば、基板と熱電半導体結晶とが、熱可塑性樹脂からなる基板自身の熱溶着により固定され、さらに熱溶着温度よりも高い所定の温度でハンダ付けされることで、基板の熱可塑性樹脂が架橋し、熱可塑性がなくなるため、耐熱性が向上する。
請求項8の発明によれば、真空中でハンダ付けすることで、ボイドの発生を防止するとともに、フラックス残渣によるハンダの酸化を防止する。
(Function)
According to the first and fifth aspects of the present invention, the substrate and the thermoelectric semiconductor crystal are fixed by thermal welding.
According to the second and sixth aspects of the present invention, the substrate and the thermoelectric semiconductor crystal are thermally welded and fixed by the heat welding material joined to the surface of the substrate.
According to invention of Claim 3 and 7, a board | substrate and a thermoelectric semiconductor crystal are fixed by the thermal welding of the board | substrate itself which consists of a thermoplastic resin.
According to invention of Claim 4, a board | substrate and a thermoelectric semiconductor crystal are fixed by the thermal welding of the board | substrate itself which consists of thermoplastic resins, and also it solders at the predetermined temperature higher than a thermal welding temperature, A board | substrate is carried out. Since the thermoplastic resin is crosslinked and the thermoplasticity is lost, the heat resistance is improved.
According to the invention of claim 8, by soldering in a vacuum, generation of voids is prevented and solder oxidation due to flux residue is prevented.

本発明によれば、熱電半導体結晶の略中央部を基板により保持すると共に、その熱電半導体結晶の両端面に電極を接続した構造を有する熱電モジュールにおいて、熱電半導体結晶に対する電極のハンダ付け不良による機械的強度の低下を低減し、熱電半導体結晶の基板からの突出長の不揃いに起因する熱応力及び機械的応力のアンバランスによる破壊を低減することができる。   According to the present invention, in a thermoelectric module having a structure in which a substantially central portion of a thermoelectric semiconductor crystal is held by a substrate and electrodes are connected to both end faces of the thermoelectric semiconductor crystal, a machine caused by poor soldering of the electrode to the thermoelectric semiconductor crystal The reduction in the mechanical strength can be reduced, and the breakage due to the imbalance between the thermal stress and the mechanical stress caused by the unevenness of the protrusion length of the thermoelectric semiconductor crystal from the substrate can be reduced.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態の熱電モジュールの正面図である。この熱電モジュールは、支持基板201に対してp型熱電半導体結晶202p及びn型熱電半導体結晶202nからなる熱電半導体結晶202が貫通した状態で固定された構造を有する。つまり、支持基板201に空けられた貫通孔に熱電半導体結晶202が挿入され、固定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention. This thermoelectric module has a structure in which a thermoelectric semiconductor crystal 202 composed of a p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and an n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n is fixed in a state where it penetrates a support substrate 201. That is, the thermoelectric semiconductor crystal 202 is inserted into the through hole formed in the support substrate 201 and fixed.

支持基板201は、厚みが0.2〜0.3mm程度のFRP、PET、ポリエステル樹脂などのような、ガラスエポキシ樹脂よりも柔軟な樹脂(軟質樹脂)からなる。p型熱電半導体結晶202p及びn型熱電半導体結晶202nは、例えばそれぞれW(幅)×D(奥行)×H(高さ)が2mm×2mm×2.5mmの直方体のBiTe系熱電半導体単結晶であり、支持基板201の両側に1mm程度突出している。支持基板201に空けられた貫通孔は例えば2.1mm×2.1mmである。この場合、熱電半導体結晶202の中心軸線を貫通孔の中心軸船に合わせて挿入したときに、熱電半導体結晶202の周りに0.05mmのクリアランスが形成され、後述する製造工程にて加熱により溶解したホットメルト材がクリアランスに流入し、固化することで、それらの結晶が支持基板201に固定されている。   The support substrate 201 is made of a resin (soft resin) that is softer than the glass epoxy resin, such as FRP, PET, polyester resin, and the like having a thickness of about 0.2 to 0.3 mm. The p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and the n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n are, for example, rectangular parallelepiped BiTe-based thermoelectric semiconductor crystals each having W (width) × D (depth) × H (height) of 2 mm × 2 mm × 2.5 mm. Further, it protrudes about 1 mm on both sides of the support substrate 201. The through hole formed in the support substrate 201 is, for example, 2.1 mm × 2.1 mm. In this case, when the center axis of the thermoelectric semiconductor crystal 202 is inserted in accordance with the center axis ship of the through hole, a clearance of 0.05 mm is formed around the thermoelectric semiconductor crystal 202, and is dissolved by heating in the manufacturing process described later. As the hot melt material flows into the clearance and solidifies, the crystals are fixed to the support substrate 201.

p型熱電半導体結晶202pとn型熱電半導体結晶202nとはマトリックス状に交互に配列されている。p型熱電半導体結晶202pとn型熱電半導体結晶202nの上面及び下面には、それぞれ厚みが300μm程度の銅板で構成された上側電極203及び下側電極204がハンダにより接合されている。p型熱電半導体結晶202pとn型熱電半導体結晶202nは、上面と下面で電極に交互に接合され、最終的には全部の熱電半導体結晶が電気的に直列に接続される。また、支持基板201の上面には、ホットメルト材シート205が真空ラミネート法などにより接合されている。   The p-type thermoelectric semiconductor crystals 202p and the n-type thermoelectric semiconductor crystals 202n are alternately arranged in a matrix. An upper electrode 203 and a lower electrode 204 made of a copper plate having a thickness of about 300 μm are joined to the upper and lower surfaces of the p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and the n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n by solder. The p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and the n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n are alternately joined to the electrodes on the upper surface and the lower surface, and finally all the thermoelectric semiconductor crystals are electrically connected in series. A hot melt material sheet 205 is bonded to the upper surface of the support substrate 201 by a vacuum laminating method or the like.

以上の構成を有する熱電モジュールの製造方法について、図2及び3を参照しながら説明する。ここで、図2及び3では各部材の断面を示しており、熱電半導体結晶202以外にはハッチングを付した。   A method for manufacturing a thermoelectric module having the above configuration will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 2 and 3 show cross sections of the respective members, and hatching is given except for the thermoelectric semiconductor crystal 202.

まず図2Aに示すように、支持基板201の上面に、ホットメルト材シート205を接合し、支持基板201とホットメルト材シート205の積層体(以下、支持基板・ホットメルト材シート積層体と言う)を構成する。ここでは、支持基板201は厚さ3mmのPETシート(軟化点80〜120℃)からなり、ホットメルト材シート205は厚さ0.15mmのEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)系接着剤(軟化点95℃)を真空ラミネート加工により貼り合せている。   First, as shown in FIG. 2A, a hot melt material sheet 205 is bonded to the upper surface of the support substrate 201, and a laminate of the support substrate 201 and the hot melt material sheet 205 (hereinafter referred to as a support substrate / hot melt material sheet laminate). ). Here, the support substrate 201 is made of a PET sheet (softening point 80 to 120 ° C.) having a thickness of 3 mm, and the hot-melt material sheet 205 is an EVA (ethylene vinyl acetate copolymer) adhesive (softening point) having a thickness of 0.15 mm. 95 ℃) is laminated by vacuum laminating.

次に図2Bに示すように、支持基板・ホットメルト材シート積層体に対し、熱電半導体結晶202を挿入するための貫通孔206を打ち抜きにより形成する。ここで、貫通孔206及び挿入される熱電半導体結晶202のサイズは前述したとおりである。   Next, as shown in FIG. 2B, a through hole 206 for inserting the thermoelectric semiconductor crystal 202 is formed by punching the support substrate / hot melt material sheet laminate. Here, the sizes of the through-hole 206 and the inserted thermoelectric semiconductor crystal 202 are as described above.

次いで図2Cに示すように、貫通孔206が空けられた支持基板・ホットメルト材シート積層体を熱電半導体素子挿入用形枠207の上面に載せる。熱電半導体素子挿入用形枠207の上面には、貫通孔206と対向する所定の深さの穴207aが形成されている。   Next, as shown in FIG. 2C, the support substrate / hot-melt material sheet laminate in which the through holes 206 are formed is placed on the upper surface of the thermoelectric semiconductor element insertion form 207. On the upper surface of the thermoelectric semiconductor element insertion form 207, a hole 207a having a predetermined depth facing the through hole 206 is formed.

次に図2Dに示すように、熱電半導体結晶202を支持基板・ホットメルト材シート積層体の上面側から貫通孔206の位置に合わせて、貫通孔206内に挿入する。熱電半導体結晶202の下端は穴207aの底面に接触して止まる。   Next, as shown in FIG. 2D, the thermoelectric semiconductor crystal 202 is inserted into the through-hole 206 from the upper surface side of the support substrate / hot-melt material sheet laminate in accordance with the position of the through-hole 206. The lower end of the thermoelectric semiconductor crystal 202 comes into contact with the bottom surface of the hole 207a and stops.

ここで、熱電半導体結晶202は、予めインゴット状のBiTe結晶を円板状にスライスし、その両面にNiメッキを施し、さらにそのメッキ層上にPb(鉛)フリーハンダであるSnBiメッキを施し、ダイシングして、前述したサイズの結晶小片にしておく。このNiメッキ層は、熱電モジュールに通電したときに、上側電極203及び下側電極204中の銅イオンや、ハンダ中の銀イオンが、マイグレーションにより熱電半導体結晶に侵入することを防止する。なお、Niメッキに代えて、銅イオン及び銀イオンをトラップする材料、例えばSnSbを10μm程度の厚みで熱電半導体結晶の両端面に形成してもよい。また、Ni、或いはSnSbの形成方法は、メッキに限らず、真空蒸着、スパッタ、ハンダペーストを塗布した後の熱溶融などを用いてもよい。   Here, the thermoelectric semiconductor crystal 202 is obtained by slicing an ingot-shaped BiTe crystal into a disk shape in advance, applying Ni plating on both sides thereof, and further applying SnBi plating that is Pb (lead) free solder on the plating layer, It is diced into crystal pieces of the size described above. This Ni plating layer prevents copper ions in the upper electrode 203 and the lower electrode 204 and silver ions in the solder from entering the thermoelectric semiconductor crystal due to migration when the thermoelectric module is energized. Instead of Ni plating, a material that traps copper ions and silver ions, for example, SnSb may be formed on both end faces of the thermoelectric semiconductor crystal with a thickness of about 10 μm. Further, the formation method of Ni or SnSb is not limited to plating, and vacuum deposition, sputtering, thermal melting after applying a solder paste, or the like may be used.

次いで図2Dに示す状態で、図示されていない加熱手段により、支持基板・ホットメルト材シート積層体をその上側から加熱する。これにより、ホットメルト材シート205が溶解して、加熱前には存在したクリアランス208内(図2E参照)に流入し、クリアランス208に充填される(図2F参照)。その後、加熱を解除するとともに、熱電半導体素子挿入用形枠207を除去すると、ホットメルト材シート205が固化するため、図2Gに示すように、p型熱電半導体結晶202pとn型熱電半導体結晶202nが支持基板201に固定される。   Next, in the state shown in FIG. 2D, the supporting substrate / hot melt material sheet laminate is heated from above by a heating means (not shown). Thereby, the hot-melt material sheet 205 is melted, flows into the clearance 208 that existed before the heating (see FIG. 2E), and is filled in the clearance 208 (see FIG. 2F). Thereafter, when the heating is released and the thermoelectric semiconductor element insertion form 207 is removed, the hot-melt material sheet 205 is solidified. As shown in FIG. 2G, the p-type thermoelectric semiconductor crystal 202p and the n-type thermoelectric semiconductor crystal 202n Is fixed to the support substrate 201.

ここで、加熱手段としては高周波誘導加熱(周波数:100〜200kHz)を用いることができる。この場合、支持基板201であるPETシート自身の誘電損失により支持基板201が加熱され、その上面のホットメルト材シート205を溶解させる。なお、熱電半導体素子挿入用形枠207を除去した後に加熱するように構成してもよい。また、熱電半導体素子挿入用形枠207を用いずに、熱電半導体結晶202を支持基板201に対して挿入してもよい。これらの構成の場合、支持基板201をその下方から加熱することができる。   Here, high-frequency induction heating (frequency: 100 to 200 kHz) can be used as the heating means. In this case, the support substrate 201 is heated by the dielectric loss of the PET sheet itself, which is the support substrate 201, and the hot melt material sheet 205 on the upper surface thereof is dissolved. The thermoelectric semiconductor element insertion form 207 may be removed and then heated. Further, the thermoelectric semiconductor crystal 202 may be inserted into the support substrate 201 without using the thermoelectric semiconductor element insertion form 207. In the case of these configurations, the support substrate 201 can be heated from below.

次いで図3Aに示すように、支持基板・ホットメルト材シート積層体に固定された熱電半導体結晶202の上端面に上側電極203をハンダ付けし、次に図3Bに示すように、熱電半導体結晶202の下端面に下側電極204をハンダ付けする。ここで、ハンダ付けを真空リフロー炉内で行うことにより、ボイドの発生を防止するとともに、Snの酸化膜発生防止のためのフラックスを使用しないことで、フラックス残渣によるハンダの酸化を防止することが好ましい。   Next, as shown in FIG. 3A, the upper electrode 203 is soldered to the upper end surface of the thermoelectric semiconductor crystal 202 fixed to the support substrate / hot-melt material sheet laminate, and then, as shown in FIG. The lower electrode 204 is soldered to the lower end surface of the substrate. Here, by performing soldering in a vacuum reflow furnace, generation of voids can be prevented, and solder oxidation due to flux residue can be prevented by not using flux for preventing Sn oxide film generation. preferable.

このように、本実施形態によれば、熱電半導体結晶202を支持基板201に固定するときに、常温で液状の接着剤を使用せず、ホットメルトシート205の溶着により行うため、熱電半導体結晶202の電極接続面である上端面及び下端面に接着剤が付着し、確実なハンダ付けを阻害するおそれはない。また、支持基板201として柔軟な材料を用いているため、熱電半導体結晶202の支持基板201からの突出長の不揃いがあったとしても、熱応力及び機械的応力のアンバランスによる破壊を防止できる。さらに、熱電半導体素子挿入用形枠207により、支持基板201に対する熱電半導体結晶202の上下方向の位置決めを行うことにより、前記の不揃いを低減できる。   As described above, according to the present embodiment, when the thermoelectric semiconductor crystal 202 is fixed to the support substrate 201, the thermoelectric semiconductor crystal 202 is used by welding the hot melt sheet 205 without using a liquid adhesive at room temperature. There is no possibility that the adhesive adheres to the upper end surface and the lower end surface, which are the electrode connection surfaces, and hinders reliable soldering. In addition, since a flexible material is used for the support substrate 201, even if the protrusion lengths of the thermoelectric semiconductor crystals 202 from the support substrate 201 are uneven, it is possible to prevent breakage due to imbalance between thermal stress and mechanical stress. Furthermore, the irregularity can be reduced by positioning the thermoelectric semiconductor crystal 202 in the vertical direction with respect to the support substrate 201 by the thermoelectric semiconductor element insertion form 207.

なお、本発明は例えば下記(1)〜(3)のような変形が可能である。
(1)支持基板201として、厚さ0.2〜0.3mmのポリエステル樹脂シートを用いる。ホットメルト材シート205は用いず、高周波誘導加熱により、ポリエステル樹脂シート、即ち支持基板201自身を溶解させ、溶着させる。この場合、高周波磁界中に入れるため、支持基板201に挿入された熱電半導体結晶202の上下両面を所定厚(例、0.5mm)のテフロン(登録商標)シートで挟む。テフロン(登録商標)シートの上に載せた誘導コイルに100〜200kHzの高周波を印加すると、熱電半導体結晶202の表面(側面)から0.3mm程度内部に誘導電流が発生し、2秒程度でその表面が200℃程度に達し、貫通孔の周囲のポリエステル樹脂シートが溶融する。その後、高周波の印加を停止させて、溶融したポリエステル樹脂シートを固化させることにより、支持基板201に熱電半導体結晶202を固定する。
The present invention can be modified as described in the following (1) to (3), for example.
(1) A polyester resin sheet having a thickness of 0.2 to 0.3 mm is used as the support substrate 201. The polyester resin sheet, that is, the support substrate 201 itself is melted and welded by high frequency induction heating without using the hot melt material sheet 205. In this case, the upper and lower surfaces of the thermoelectric semiconductor crystal 202 inserted in the support substrate 201 are sandwiched between Teflon (registered trademark) sheets having a predetermined thickness (eg, 0.5 mm) so as to be placed in a high-frequency magnetic field. When a high frequency of 100 to 200 kHz is applied to an induction coil placed on a Teflon (registered trademark) sheet, an induced current is generated about 0.3 mm from the surface (side surface) of the thermoelectric semiconductor crystal 202, and the surface is reached in about 2 seconds. Reaches about 200 ° C., and the polyester resin sheet around the through hole melts. Thereafter, the application of high frequency is stopped, and the molten polyester resin sheet is solidified to fix the thermoelectric semiconductor crystal 202 to the support substrate 201.

(2)支持基板201として、厚さ0.3mmのポリエステルシートを用いる。ホットメルトシート材205は実施形態と同じである。ホットメルトシート材205を溶融させるための加熱手段として、炭酸ガスレーザ装置などのレーザ装置を用い、支持基板201の貫通孔206の周辺にレーザ光を当てることにより、ホットメルトシート材205を局所的に溶融させる。この場合、レーザ光の吸収率を向上させるため、ポリエステルシートは、予め混練機を用いて、アルミナ粉末などをコンパウンドしておくことが好ましい。また、ホットメルトシート材205を用いる代わりに、ホットメルト粉体を溶射などにより、貫通孔206の周辺に載せておいてもよい。   (2) A polyester sheet having a thickness of 0.3 mm is used as the support substrate 201. The hot melt sheet material 205 is the same as in the embodiment. As a heating means for melting the hot melt sheet material 205, a laser device such as a carbon dioxide laser device is used, and the hot melt sheet material 205 is locally applied by applying a laser beam to the periphery of the through hole 206 of the support substrate 201. Melt. In this case, in order to improve the absorption rate of the laser beam, the polyester sheet is preferably compounded with alumina powder or the like in advance using a kneader. Further, instead of using the hot melt sheet material 205, hot melt powder may be placed around the through hole 206 by thermal spraying or the like.

(3)支持基板201として、厚さ0.3mmのPPS(ポリフェニレンスルフィド)樹脂シートを用いる。ホットメルトシート材205は実施形態と同じである。ホットメルトシート材205を溶融させるための加熱手段は(2)と同じである。PPS樹脂はガラス転移温度が88℃であり、225℃以上に加熱すると、架橋・結晶化して溶けなくなる性質を持つ。そこで、支持基板201の貫通孔206の周辺にレーザ光を当てることで90℃程度に加熱して溶着させ、次に上側電極203及び下側電極204にSnZnからなるクリームハンダペーストを所定の厚さ(例、50μm)に塗布し、乾燥させた後に、真空リフロー炉内で230℃に加熱し、架橋を行う。これにより、耐熱性を有する熱電モジュールが得られる。   (3) A PPS (polyphenylene sulfide) resin sheet having a thickness of 0.3 mm is used as the support substrate 201. The hot melt sheet material 205 is the same as in the embodiment. The heating means for melting the hot melt sheet material 205 is the same as (2). PPS resin has a glass transition temperature of 88 ° C., and has the property of being insoluble by crosslinking and crystallization when heated to 225 ° C. or higher. Therefore, the periphery of the through hole 206 of the support substrate 201 is irradiated with laser light to be heated to about 90 ° C. to be welded, and then a cream solder paste made of SnZn is applied to the upper electrode 203 and the lower electrode 204 to a predetermined thickness. (For example, 50 μm) After coating and drying, heating is performed at 230 ° C. in a vacuum reflow furnace to perform crosslinking. Thereby, the thermoelectric module which has heat resistance is obtained.

本発明の実施形態の熱電モジュールの正面図である。It is a front view of the thermoelectric module of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の熱電モジュールの製造工程の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of manufacturing process of the thermoelectric module of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の熱電モジュールの製造工程の残りの部分を示す図である。It is a figure which shows the remaining part of the manufacturing process of the thermoelectric module of embodiment of this invention. 従来の一般的な熱電モジュールの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional general thermoelectric module. 支持基板が熱電半導体結晶をほぼ中央で保持する構造を有する熱電モジュールの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the thermoelectric module which has a structure where a support substrate hold | maintains a thermoelectric semiconductor crystal in the approximate center. 図5に示す熱電モジュールの問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem of the thermoelectric module shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

201・・・支持基板、202n・・・n型熱電半導体結晶,202p・・・p型熱電半導体結晶、203・・・上側電極、204・・・下側電極、205・・・ホットメルトシート材、206・・・貫通孔。 201 ... support substrate, 202n ... n-type thermoelectric semiconductor crystal, 202p ... p-type thermoelectric semiconductor crystal, 203 ... upper electrode, 204 ... lower electrode, 205 ... hot melt sheet material 206 through-holes.

Claims (8)

熱電半導体結晶の略中央部を基板により保持すると共に、前記熱電半導体結晶の両端面に電極を接続した構造を有する熱電モジュールにおいて、
前記基板と前記熱電半導体結晶とが熱溶着により固定されていることを特徴とする熱電モジュール。
In the thermoelectric module having a structure in which the substantially central portion of the thermoelectric semiconductor crystal is held by the substrate and the electrodes are connected to both end faces of the thermoelectric semiconductor crystal,
The thermoelectric module, wherein the substrate and the thermoelectric semiconductor crystal are fixed by thermal welding.
請求項1記載の熱電モジュールにおいて、
前記基板の表面に熱溶着材が接合されており、該熱溶着材の熱溶着により固定されていることを特徴とする熱電モジュール。
The thermoelectric module according to claim 1, wherein
A thermoelectric module characterized in that a thermal welding material is bonded to the surface of the substrate and is fixed by thermal welding of the thermal welding material.
請求項1記載の熱電モジュールにおいて、
前記基板が熱可塑性樹脂からなり、該基板自身の熱溶着により固定されていることを特徴とする熱電モジュール。
The thermoelectric module according to claim 1, wherein
The thermoelectric module, wherein the substrate is made of a thermoplastic resin and fixed by thermal welding of the substrate itself.
請求項3記載の熱電モジュールにおいて、
前記熱可塑性樹脂は、前記熱溶着温度よりも高い所定の温度に達したときに架橋する特性を有することを特徴とする熱電モジュール。
The thermoelectric module according to claim 3, wherein
The thermoelectric module according to claim 1, wherein the thermoplastic resin has a characteristic of crosslinking when reaching a predetermined temperature higher than the heat welding temperature.
複数の貫通孔を有する基板の前記貫通孔に熱電半導体結晶を挿入する工程と、
前記基板を加熱することにより、前記基板と、前記熱電半導体結晶とを熱溶着する工程と
を備えたことを特徴とする熱電モジュールの製造方法。
Inserting a thermoelectric semiconductor crystal into the through hole of the substrate having a plurality of through holes;
A method of manufacturing a thermoelectric module, comprising: heat-welding the substrate and the thermoelectric semiconductor crystal by heating the substrate.
請求項5記載の熱電モジュールの製造方法において、
前記基板を加熱する前に、前記基板の表面に熱溶着材を接合する工程を備えたことを特徴とする熱電モジュールの製造方法。
In the manufacturing method of the thermoelectric module of Claim 5,
A method of manufacturing a thermoelectric module, comprising a step of bonding a heat-welding material to a surface of the substrate before heating the substrate.
請求項5記載の熱電モジュールの製造方法において、
熱可塑性樹脂からなる基板を用い、該基板自身により熱溶着することを特徴とする熱電モジュールの製造方法。
In the manufacturing method of the thermoelectric module of Claim 5,
A method for manufacturing a thermoelectric module, wherein a substrate made of a thermoplastic resin is used and the substrate itself is thermally welded.
請求項5〜7の何れかに記載の熱電モジュールの製造方法において、
前記基板に熱溶着された熱電半導体結晶に電極を真空中でハンダ付けする工程を備えたことを特徴とする熱電モジュールの製造方法。
In the manufacturing method of the thermoelectric module in any one of Claims 5-7,
A method of manufacturing a thermoelectric module, comprising the step of soldering an electrode in vacuum to a thermoelectric semiconductor crystal thermally welded to the substrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101711436B (en) * 2007-02-28 2012-07-18 康宁股份有限公司 Glass-ceramic thermoelectric module
EP2622656A1 (en) * 2010-09-29 2013-08-07 Valeo Systemes Thermiques Method for manufacturing a thermoelectric device, especially intended to generate an electrical current in an automotive vehicle
JP2015087230A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 株式会社デンソー Anemoscope

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006032849A (en) * 2004-07-21 2006-02-02 Okano Electric Wire Co Ltd Thermoelectric conversion module
DE102012022328B4 (en) 2012-11-13 2018-05-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Thermoelectric module

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09181362A (en) * 1995-12-26 1997-07-11 Union Material Kk Flexible thermoelectric device and cooler/heater employing it
JP2000286464A (en) * 1999-03-30 2000-10-13 Seiko Seiki Co Ltd Thermoelectric module and manufacture of the same
JP4035948B2 (en) * 2000-10-06 2008-01-23 株式会社タイカ Thermoelectric module and manufacturing method thereof
JP2005174985A (en) * 2003-12-08 2005-06-30 Morix Co Ltd Thermoelement
JP4344600B2 (en) * 2003-12-22 2009-10-14 京セラ株式会社 Thermoelectric module

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101711436B (en) * 2007-02-28 2012-07-18 康宁股份有限公司 Glass-ceramic thermoelectric module
EP2622656A1 (en) * 2010-09-29 2013-08-07 Valeo Systemes Thermiques Method for manufacturing a thermoelectric device, especially intended to generate an electrical current in an automotive vehicle
JP2013545269A (en) * 2010-09-29 2013-12-19 ヴァレオ システム テルミク A method for manufacturing a thermoelectric device for generating electric current, particularly in an automobile
JP2015087230A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 株式会社デンソー Anemoscope

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