JP2019216175A - 熱電変換モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
上記複数の熱電素子は、上記基板上に配置され、N型素子及びP型素子から構成される。
上記接合層は、銀を主成分とする焼結体から成り、上記基板と上記複数の熱電素子との間に配置される。
上記第1電極は、上記N型素子と上記接合層とを接続し、第1ニッケル層と、上記第1ニッケル層と上記N型素子との間に配置されたアルミニウム層と、を含む。
上記第2電極は、上記P型素子と上記接合層とを接続し、第2ニッケル層を含む。
上記第1ニッケル層の厚さは、7μm以上であってもよい。
上記複数の熱電素子は、ビスマス−テルル系化合物で形成されていてもよい。
上記第1電極及び上記第2電極は、上記複数の熱電素子に隣接するチタン層を更に含んでもよい。
上記第1電極及び上記第2電極は、上記接合層に隣接する金層を更に含んでもよい。
上記第2電極は、上記第2ニッケル層と上記P型素子との間に配置されたアルミニウム層を更に含んでもよい。
図面には、適宜相互に直交するX軸、Y軸、及びZ軸が示されている。X軸、Y軸、及びZ軸は全図において共通である。
図1は、本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュール10の斜視図である。熱電変換モジュール10は、熱電発電の用途に特に適した構成を有する。熱電変換モジュール10は、N型チップ11と、P型チップ12と、一対の基板13と、接合層14と、一対のリード線15と、を有する。
図3は、図2の一点鎖線で囲んだ領域Qの拡大図である。つまり、図3は、上側の基板13とN型チップ11とを接合する接合層14及びその近傍を示している。また、図4は、図2の一点鎖線で囲んだ領域Rの拡大図である。つまり、図4は、上側の基板13とP型チップ12とを接合する接合層14及びその近傍を示している。
以下、上記実施形態の構成の一例としての実施例と、上記実施形態とは異なる構成の一例としての比較例と、について説明する。しかし、本発明は、以下に説明する実施例の構成に限定されない。具体的に、実施例及び比較例では、アルミニウム層112bの作用、並びにアルミニウム層112b及びニッケル層112cの効果について確認した。
N型チップ11の第1電極112におけるアルミニウム層112bのニッケルの拡散防止層としての作用を確認するために、アルミニウム層112bを設けない比較例に係るN型チップのサンプルを作製した。
続いて、アルミニウム層112b及びニッケル層112cの効果を確認するために、実施例に係るN型チップ11のサンプルと、比較例1,2に係るN型チップのサンプルを作製した。比較例1,2に係るサンプルでは、いずれもアルミニウム層112bを設けず、ニッケル層112cの厚さが相互に異なる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
11…N型チップ
111…N型素子
112…第1電極
112a…チタン層
112b…アルミニウム層
112c…ニッケル層
112d…金層
12…P型チップ
121…P型素子
122…第2電極
122a…ニッケル層
122b…金層
13…基板
14…接合層
15…リード線
Claims (7)
- 基板と、
前記基板上に配置され、N型素子及びP型素子から構成される複数の熱電素子と、
銀を主成分とする焼結体から成り、前記基板と前記複数の熱電素子との間に配置された接合層と、
前記N型素子と前記接合層とを接続し、第1ニッケル層と、前記第1ニッケル層と前記N型素子との間に配置されたアルミニウム層と、を含む第1電極と、
前記P型素子と前記接合層とを接続し、第2ニッケル層を含む第2電極と、
を具備する熱電変換モジュール。 - 請求項1に記載の熱電変換モジュールであって、
前記アルミニウム層の厚さは、2μm以上である
熱電変換モジュール。 - 請求項1又は2に記載の熱電変換モジュールであって、
前記第1ニッケル層の厚さは、7μm以上である
熱電変換モジュール。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の熱電変換モジュールであって、
前記複数の熱電素子は、ビスマス−テルル系化合物で形成されている
熱電変換モジュール。 - 請求項4に記載の熱電変換モジュールであって、
前記第1電極及び前記第2電極は、前記複数の熱電素子に隣接するチタン層を更に含む
熱電変換モジュール。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の熱電変換モジュールであって、
前記第1電極及び前記第2電極は、前記接合層に隣接する金層を更に含む
熱電変換モジュール。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の熱電変換モジュールであって、
前記第2電極は、前記第2ニッケル層と前記P型素子との間に配置されたアルミニウム層を更に含む
熱電変換モジュール。
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