JP2014007376A - 熱電変換装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1導電性ペースト41として、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、第2導電性ペースト51として、合金と異種金属の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用いる。そして、積層体80を構成する工程では、積層体80の内部に空隙13〜17が形成されており、一体化工程では、熱可塑性樹脂を空隙13〜17に流動させつつ、第1導電性ペースト41を固相焼結して第1層間接続部材40を構成する。
【選択図】図4
Description
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。図1〜図3に示されるように、本実施形態の熱電変換装置1は、絶縁基材10、表面保護部材20、裏面保護部材30が一体化され、この一体化されたものの内部で異種金属である第1、第2層間接続部材40、50が交互に直列に接続されて構成されている。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、貫通孔13が形成されていない積層体80を構成し、この積層体80を窪み部が形成されたプレス板を用いて一体化するものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第7実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1、第2導電性ペースト41、51が充填された絶縁基材10を用意する製造工程を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第8実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、絶縁基材10の構成を変更すると共に、第1、第2ビアホール11、12(第1、第2層間接続部材40、50)の形状を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第9実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、表面保護部材20および裏面保護部材30を除去したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第10実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第2層間接続部材50を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第11実施形態について説明する。本実施形態は、第10実施形態に対して、第1、第2ビアホール11、12の配置方法を変更したものであり、その他に関しては第10実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第12実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1ビアホール11のみを形成すると共に表面保護部材20と裏面保護部材30とを一体化したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第13実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態の熱電変換装置1を用いて電子部品を構成したものであり、熱電変換装置1の詳細は第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
10a 表面
10b 裏面
11 第1ビアホール
12 第2ビアホール
20 表面保護部材
21 表面パターン
30 裏面保護部材
31 裏面パターン
40 第1層間接続部材
41 第1導電性ペースト
50 第2層間接続部材
51 第2導電性ペースト
60 組
80 積層体
本発明の第1参考例について図面を参照しつつ説明する。図1〜図3に示されるように、本参考例の熱電変換装置1は、絶縁基材10、表面保護部材20、裏面保護部材30が一体化され、この一体化されたものの内部で異種金属である第1、第2層間接続部材40、50が交互に直列に接続されて構成されている。
つまり、絶縁基材10には、第1、第2層間接続部材40、50が互い違いになるように配置されている。
密着性を向上させることができる。このため、さらに大きな電力を発生させることができる。
本発明の第2参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第3参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第4参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第5参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、空隙を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第6参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、貫通孔13が形成されていない積層体80を構成し、この積層体80を窪み部が形成されたプレス板を用いて一体化するものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第7参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、第1、第2導電性ペースト41、51が充填された絶縁基材10を用意する製造工程を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第8参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、絶縁基材10の構成を変更すると共に、第1、第2ビアホール11、12(第1、第2層間接続部材40、50)の形状を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第9参考例について説明する。本参考例は、第1参考例に対して、表面保護部材20および裏面保護部材30を除去したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
ように、裏面金属板31aをダイシングする。これにより、図17に示す熱電変換装置1が製造される。
本発明の第1実施形態について説明する。本実施形態は、第1参考例に対して、第2層間接続部材50を変更したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、第1、第2ビアホール11、12の配置方法を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1参考例に対して、第1ビアホール11のみを形成すると共に表面保護部材20と裏面保護部材30とを一体化したものであり、その他に関しては第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1参考例の熱電変換装置1を用いて電子部品を構成したものであり、熱電変換装置1の詳細は第1参考例と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
10a 表面
10b 裏面
11 第1ビアホール
12 第2ビアホール
20 表面保護部材
21 表面パターン
30 裏面保護部材
31 裏面パターン
40 第1層間接続部材
41 第1導電性ペースト
50 第2層間接続部材
51 第2導電性ペースト
60 組
80 積層体
Claims (18)
- 熱可塑性樹脂を含んで構成されており、厚さ方向に貫通する複数の第1、第2ビアホール(11、12)が形成され、前記第1ビアホールに第1導電性ペースト(41)が充填されていると共に前記第2ビアホールに第2導電性ペースト(51)が充填されている絶縁基材(10)を用意する工程と、
前記絶縁基材の表面(10a)に所定の前記第1、第2導電性ペーストと接触する表面パターン(21)を有する表面保護部材(20)を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面(10b)に所定の前記第1、第2導電性ペーストと接触する裏面パターン(31)を有する裏面保護部材(30)を配置して積層体(80)を形成する工程と、
前記積層体を加熱しながら積層方向から加圧し、前記第1、第2導電性ペーストから第1、第2層間接続部材(40、50)を構成すると共に前記第1、第2層間接続部材と前記表面パターンおよび前記裏面パターンとを電気的に接続する一体化工程と、を行い、
前記第1導電性ペーストとして、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
前記第2導電性ペーストとして、前記合金と異種金属の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
前記積層体を構成する工程では、前記積層体の内部に空隙(13〜17)が形成されており、
前記一体化工程では、前記熱可塑性樹脂を前記空隙に流動させつつ、前記第1導電性ペーストを固相焼結して前記第1層間接続部材を構成することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。 - 前記積層体を構成する工程の前に、前記絶縁基材に貫通孔(13)を形成することを特徴とする請求項1に記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記貫通孔を形成する工程では、前記第1、第2ビアホールのそれぞれを中心とする同心円上において周方向に等間隔に複数の前記貫通孔を形成することを特徴とする請求項2に記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記積層体を構成する工程の前に、枠状の溝部(14)を当該溝部の枠内に前記第1、第2ビアホールのいずれか一方が1つずつ位置するように形成することを特徴とする請求項1に記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記積層体を構成する工程では、前記表面パターンおよび前記裏面パターンの少なくとも一方のうち前記第1、第2導電性ペーストと接触する部分と異なる部分に凹部(15)が形成されている前記表面保護部材および前記裏面保護部材を用いることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記絶縁基材として、内部に空洞(16)を有する多孔質部材(10d)を含有するものを用いることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記絶縁基材として、内部に穴(17)が形成された多孔質性のものを用いることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記絶縁基材を用意する工程では、
前記絶縁基材に前記第1ビアホールを形成する工程と、
前記第1ビアホールに前記第1導電性ペーストを充填する工程と、
前記第1導電性ペーストを充填する工程の後に行う前記絶縁基材に前記第2ビアホールを形成する工程と、
前記第2ビアホールに前記第2導電性ペーストを充填する工程と、を行い、
前記第2導電性ペーストとして、前記第1導電性ペーストを構成する有機溶剤より融点が低い有機溶剤にて構成されるものを用い、
前記第2導電性ペーストを充填する工程では、前記絶縁基材を前記第1導電性ペーストに含まれる有機溶剤の融点より低い温度であって、前記第2導電性ペーストに含まれる有機溶剤の融点より高い温度に維持しつつ行うことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。 - 前記絶縁基材を用意する工程では、
前記絶縁基材に前記第1、第2ビアホールを同時に形成する工程と、
前記絶縁基材の表面上に、前記第1ビアホールに対応する領域が開口されたマスクを配置する工程と、
前記絶縁基材の表面側から前記第1ビアホールに前記第1導電性ペーストを充填する工程と、
前記マスクを除去する工程と、
前記第2ビアホールに前記第2導電性ペーストを充填する工程と、を行い、
前記第2導電性ペーストとして、前記第1導電性ペーストを構成する有機溶剤より融点が低い有機溶剤にて構成されるものを用い、
前記第2導電性ペーストを充填する工程では、前記絶縁基材を前記第1導電性ペーストに含まれる有機溶剤の融点より低い温度であって、前記第2導電性ペーストに含まれる有機溶剤の融点より高い温度に維持しつつ行うことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。 - 前記絶縁基材として、熱硬化性樹脂フィルム(10e)、熱可塑性樹脂フィルム(10c)、熱硬化性樹脂フィルム(10e)が順に積層されたものを用いることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。
- 前記絶縁基材を用意する工程では、前記第1、第2ビアホールが互い違いに形成されたものを用意し、
前記積層体を構成する工程では、隣接する1つの前記第1ビアホールに充填された前記第1導電性ペーストと1つの前記第2ビアホールに充填された前記第2導電性ペーストとを組(60)としたとき、前記絶縁基材の表面側に、前記第1導電性ペーストおよび前記第2導電性ペーストが前記組毎に前記複数の表面パターンにおける同じ表面パターンに接触する状態で前記表面保護部材を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面側に、隣接する組における一方の組の前記第1導電性ペーストおよび他方の組の前記第2導電性ペーストが前記複数の裏面パターンにおける同じ前記裏面パターンに接触する状態で前記裏面保護部材を配置することを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。 - 前記絶縁基材を用意する工程では、前記第2ビアホールにおける前記絶縁基材の表面と平行な平面に沿った断面積が前記第1ビアホールにおける前記絶縁基材の前記平面に沿った断面積より小さいものを用意し、
前記第2導電性ペーストとして前記表面パターンと前記裏面パターンとを接続するためのものを用いることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。 - 前記積層体を構成する工程では、前記表面保護部材および前記裏面保護部材が一体化されているものを用いることを特徴とする請求項1ないし12のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法。
- 熱可塑性樹脂を含んで構成されており、厚さ方向に貫通する複数のビアホール(11、12)が形成され、前記ビアホールに導電性ペースト(41)が充填されている絶縁基材(10)を用意する工程と、
前記絶縁基材の表面(10a)に所定の前記導電性ペーストと接触する表面パターン(21)を有する表面保護部材(20)を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面(10b)に所定の前記導電性ペーストと接触する裏面パターン(31)を有する裏面保護部材(30)を配置して積層体(80)を形成する工程と、
前記積層体を加熱しながら積層方向から加圧し、前記導電性ペーストから層間接続部材(40)を構成すると共に当該層間接続部材と前記表面パターンおよび前記裏面パターンとを電気的に接続する一体化工程と、を行い、
前記導電性ペーストとして、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用意し、
前記積層体を構成する工程では、前記積層体の内部には空隙(13〜17)が形成されており、
前記一体化工程では、前記熱可塑性樹脂を前記空隙に流動させつつ、前記導電性ペーストを固相焼結して層間接続部材を構成することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。 - 請求項1ないし14のいずれか1つに記載の熱電変換装置の製造方法を電子部品の製造方法として適用し、
前記積層体を構成する工程では、前記表面保護部材上に被対象物(110、140、150)を積層した積層体を構成し、
前記一体化工程では、前記表面保護部材と前記被対象物とを直接接合することを特徴とする電子部品の製造方法。 - 熱可塑性樹脂を含んで構成されており、厚さ方向に貫通する複数の第1、第2ビアホール(11、12)が形成され、前記第1ビアホールに第1導電性ペースト(41)が充填されていると共に前記第2ビアホールに第2導電性ペースト(51)が充填されている絶縁基材(10)を用意する工程と、
前記絶縁基材の表面(10a)に、所定の前記第1、第2導電性ペーストと接触する表面パターン(21)を有し、熱可塑性樹脂を含んで構成された表面保護部材(20)を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面(10b)に、所定の前記第1、第2導電性ペーストと接触する裏面パターン(31)を有し、熱可塑性樹脂を含んで構成された裏面保護部材(30)を配置して積層体(80)を形成する工程と、
前記積層体を加熱しながら積層方向から加圧し、前記第1、第2導電性ペーストから第1、第2層間接続部材(40、50)を構成すると共に前記第1、第2層間接続部材と前記表面パターンおよび前記裏面パターンとを電気的に接続する一体化工程と、を行い、
前記第1導電性ペーストとして、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
前記第2導電性ペーストとして、前記合金と異種金属の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
前記一体化工程では、前記絶縁基材の表面と対向する部分および前記絶縁基材の裏面と対向する部分の少なくとも一方に窪み部(90a)が形成された一対のプレス板(90)を用いて前記積層体を加圧し、前記表面保護部材および前記裏面保護部材を構成する熱可塑性樹脂の少なくとも一方を前記窪み部に流動させると共に前記絶縁基材を構成する熱可塑性樹脂を流動させつつ、前記第1導電性ペーストを固相焼結して前記第1層間接続部材を構成することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。 - 熱可塑性樹脂を含んで構成されており、厚さ方向に貫通する複数の第1、第2ビアホール(11、12)が形成され、前記第1ビアホールに第1導電性ペースト(41)が充填されていると共に前記第2ビアホールに第2導電性ペースト(51)が充填されている絶縁基材(10)を用意する工程と、
前記絶縁基材の表面(10a)に表面金属板(21a)を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面(10b)に裏面金属板(31a)を配置して積層体(80)を形成する工程と、
前記積層体を加熱しながら積層方向から加圧し、前記第1、第2導電性ペーストから第1、第2層間接続部材(40、50)を構成すると共に前記第1、第2層間接続部材と前記表面金属板および前記裏面金属板とを電気的に接続する一体化工程と、
前記表面金属板および前記裏面金属板をダイシングし、所定の前記第1、第2層間接続部材と電気的に接続される複数の表面パターン(21)および裏面パターン(31)を形成する工程と、を行い、
前記第1導電性ペーストとして、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
前記第2導電性ペーストとして、前記合金と異種金属の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
前記積層体を構成する工程では、前記積層体の内部に空隙(13〜17)が形成されており、
前記一体化工程では、前記熱可塑性樹脂を前記空隙に流動させつつ、前記第1導電性ペーストを固相焼結して前記第1層間接続部材を構成することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。 - 複数の表面パターン(21)を有する表面保護部材(20)と、
複数の裏面パターン(31)を有する裏面保護部材(30)と、
厚さ方向に貫通する複数の第1、第2ビアホール(11、12)を有し、熱可塑性樹脂を含んで構成された絶縁基材(10)と、
前記第1ビアホール(11)に充填され、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金で形成された第1層間接続部材(40)と、
前記第2ビアホール(12)に充填され、前記合金に対して異種金属で形成された第2層間接続部材(50)と、を備え、
隣接する1つの前記第1ビアホールに充填された前記第1層間接続部材と1つの前記第2ビアホールに充填された前記第2層間接続部材とを組(60)としたとき、前記絶縁基材の表面側に、前記第1層間接続部材および前記第2層間接続部材が前記組毎に前記複数の表面パターンにおける同じ表面パターンに接触する状態で前記表面保護部材が配置されている共に、前記絶縁基材の裏面側に、隣接する組における一方の組の前記第1導電性ペーストおよび他方の組の前記第2導電性ペーストが前記複数の裏面パターンにおける同じ前記裏面パターンに接触する状態で前記裏面保護部材が配置されており、
前記第1層間接続部材および前記第2層間接続部材の周囲は、前記絶縁基材で囲まれていることを特徴とする熱電変換装置。
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