JP2021068735A

JP2021068735A - Thermoelectric module and manufacturing method thereof

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Publication number: JP2021068735A
Application number: JP2019190497A
Authority: JP
Inventors: 健太郎内田; Kentaro Uchida; 重行鶴見; Shigeyuki Tsurumi
Original assignee: Hakusan Inc
Current assignee: Hakusan Inc
Priority date: 2019-10-17
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2021-04-30

Abstract

To provide a thermoelectric module with improved durability.SOLUTION: A thermoelectric module 1 includes a set of two substrates 10, an electrode 30 that is electrically connected to a thermoelectric element 20, a storage chamber 40 that accommodates the thermoelectric element 20 to which the electrode 30 is electrically connected, and a viscous contact layer 50 that brings the substrate 10 into contact with the electrode 30. The viscous contact layer 50 is a layer formed of a silicone oil compound having a thermal conductivity of 0.7 or more and a viscosity that maintains a state in which the substrate 10 and the electrode 30 are in contact with each other. Further, the pressure inside the storage chamber 40 is lower than the pressure outside the storage chamber. A sealing material 400 is in contact with the substrate 10 by the viscous contact layer 50.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、熱電モジュール、及び、熱電モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a thermoelectric module and a method for manufacturing a thermoelectric module.

例えば、特許文献１には、複数のｐ型およびｎ型熱電エレメントと、これらをはさみ、かつ、これらのｐ型エレメントとｎ型エレメントを電気的に接合するための電極が形成されている二枚の基板からなるπ型熱電変換素子と、前記二枚の基板と各々接続される吸熱板および放熱板と、これら吸熱板および放熱板を接続し、固定する樹脂、ガラス、セラミックス、金属等の低熱伝導率の物質からなる構造体と、を備えるとともに、熱電変換素子から導かれる出力端子や出力用配線等入出力に係わる部分のみが外部に導き出され、熱電変換素子が上記吸熱板、放熱板および前記構造体により完全に囲まれ、外気と遮断されていることを特徴とする熱発電装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a plurality of p-type and n-type thermoelectric elements and two electrodes sandwiching them and for electrically joining these p-type elements and n-type elements are formed. Low heat of resin, glass, ceramics, metal, etc., which connects and fixes the π-type thermoelectric conversion element composed of the above substrates, the heat absorbing plate and the heat sink, which are connected to the two substrates, respectively, and the heat absorbing plate and the heat sink. In addition to having a structure made of a conductive material, only the parts related to input / output such as the output terminal and output wiring derived from the thermoelectric conversion element are led out to the outside, and the thermoelectric conversion element is the heat absorbing plate, heat sink and heat sink. A thermoelectric generator is disclosed, which is completely surrounded by the structure and isolated from the outside air.

また、特許文献２には、多数並設されて電気的に直列に接続されたＰ型半導体層ならびにＮ型半導体層と、それら半導体層の吸熱側に配置された吸熱側熱導体と、それら半導体層の放熱側に配置された放熱側熱導体と、前記Ｐ型半導体層ならびにＮ型半導体層に通電する給電手段とを備えた熱電変換装置において、前記半導体層の厚さに基づいてその半導体層に通電する電流密度を可変にしたことを特徴とし、前記各半導体層を接続する電極と前記熱導体との間に、フィラーを含有したシリコーングリース層が介在されていることを特徴とする熱電変換装置が開示されている。 Further, in Patent Document 2, a large number of P-type semiconductor layers and N-type semiconductor layers arranged side by side and electrically connected in series, heat-absorbing side heat conductors arranged on the heat-absorbing side of these semiconductor layers, and their semiconductors are described. In a thermoelectric conversion device provided with a heat-dissipating heat conductor arranged on the heat-dissipating side of the layer and a power feeding means for energizing the P-type semiconductor layer and the N-type semiconductor layer, the semiconductor layer is based on the thickness of the semiconductor layer. A thermoelectric conversion characterized in that a silicone grease layer containing a filler is interposed between an electrode connecting each of the semiconductor layers and the heat conductor. The device is disclosed.

特開平１１−２５１６４８号公報JP-A-11-251648 特開平８−２４２０２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-242022

本発明は、耐久性を向上させた熱電モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a thermoelectric module having improved durability.

本発明に係る熱電モジュールは、基板と、熱電素子を電気的に接続した電極と、前記基板及び前記電極との間に設けられ、熱伝導率０．７以上かつ粘性を有する粘性接触層とを有する。 The thermoelectric module according to the present invention comprises a substrate, an electrode electrically connected to a thermoelectric element, and a viscous contact layer provided between the substrate and the electrode and having a thermal conductivity of 0.7 or more and viscosity. Have.

好適には、前記粘性接触層は、熱伝導率０．７以上であり、かつ、前記基板及び前記電極が接触した状態を維持する粘度を有するシリコーンオイルコンパウンドにより形成された層である。 Preferably, the viscous contact layer is a layer formed of a silicone oil compound having a thermal conductivity of 0.7 or more and a viscosity that keeps the substrate and the electrodes in contact with each other.

好適には、前記電極を電気的に接続した熱電素子を収容する収容室をさらに有し、前記収容室の内部の圧力は、当該収容室の外部の圧力より低い。 Preferably, it further has a containment chamber for accommodating a thermoelectric element to which the electrodes are electrically connected, and the pressure inside the containment chamber is lower than the pressure outside the containment chamber.

好適には、前記基板は、２枚一組の基板であり、前記収容室は、角柱の形状に形成された封止材を含み、前記封止材は、一方の前記基板と接触する面と、他方の前記基板と接触する面とが対向する位置関係となる、角柱の形状に形成され、前記粘性接触層は、前記基板及び前記封止材との間に設けられる。 Preferably, the substrate is a set of two substrates, the accommodating chamber contains a sealing material formed in the shape of a prism, and the sealing material has a surface in contact with one of the substrates. The viscous contact layer is provided between the substrate and the sealing material, and is formed in the shape of a prism so that the other surface in contact with the substrate faces each other.

また、本発明に係る熱電モジュールの製造方法は、熱伝導率０．７以上かつ粘性を有するシリコーンオイルコンパウンドを基板に塗布する工程と、前記基板に塗布したシリコーンオイルコンパウンドに電極を接触させ、当該基板に当該電極を接触させる工程とを有する。 Further, the method for manufacturing a thermoelectric module according to the present invention includes a step of applying a silicone oil compound having a thermal conductivity of 0.7 or more and viscosity to a substrate, and an electrode is brought into contact with the silicone oil compound applied to the substrate. It has a step of bringing the electrode into contact with the substrate.

好適には、大気圧より低い圧力の不活性気体で満たされた空間内で、前記電極に電気的に接続した熱電素子を取り囲むよう配置した封止材と、２つの前記基板とにより、当該熱電素子を収容する工程をさらに有する。 Preferably, the thermoelectric is provided by a sealing material arranged so as to surround the thermoelectric element electrically connected to the electrode in a space filled with an inert gas having a pressure lower than atmospheric pressure, and the two substrates. It further comprises a step of accommodating the element.

本発明によれば、耐久性を向上させることができる。 According to the present invention, durability can be improved.

本実施形態における熱電モジュール１の構成を例示する組立斜視図である。It is an assembly perspective view which illustrates the structure of the thermoelectric module 1 in this embodiment. 本実施形態における熱電モジュール１の構成を例示する分解斜視図である。It is an exploded perspective view which illustrates the structure of the thermoelectric module 1 in this embodiment. 図１における熱電モジュール１のＹ-Ｙ線断面を例示する図である。It is a figure which illustrates the YY line cross section of the thermoelectric module 1 in FIG. 図１における熱電モジュール１のＸ-Ｘ線断面を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the X-ray cross section of the thermoelectric module 1 in FIG. 本実施形態における熱電モジュール１の製造方法（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the manufacturing method (S10) of the thermoelectric module 1 in this embodiment. 下部電極板３０４を接触した下部基板１０Ｂを例示する図である。It is a figure which illustrates the lower substrate 10B which was in contact with the lower electrode plate 304. 上部電極板３０２を接触した上部基板１０Ａを例示する図である。It is a figure which illustrates the upper substrate 10A which made contact with the upper electrode plate 302. 下部基板１０Ｂ上に配置した熱電素子２０を例示する図である。It is a figure which illustrates the thermoelectric element 20 arranged on the lower substrate 10B. 封止材４００を接触した下部基板１０Ｂを例示する図である。It is a figure which illustrates the lower substrate 10B which was in contact with the sealing material 400.

まず、本発明がなされた背景を説明する。
熱電モジュールには、基板上に配置した熱電素子の上部と下部に温度差を与え発電する発電用モジュールと、熱電素子に通電することによってペルチェ効果による冷却を行うペルチェモジュールの２通りがある。どちらの熱電モジュールも従来は、熱電素子及び電極の接続、及び、電極及び基板の接続において、はんだ付け、ロウ付け、銀ペースト等を用いて互いに接続し製作していた。そのため、熱電モジュールの使用時に発生する温度変化により熱電モジュールに応力が生じるため、例えば各部材の接続部分に負担が掛かる。これにより製品寿命を縮める原因となっていた。
そこで、本発明によれば、電極及び基板の接続において、温度変化により生じた応力を緩和できるよう接続することにより、耐久性を向上させた熱電モジュールを提供することができる。 First, the background of the present invention will be described.
There are two types of thermoelectric modules: a power generation module that generates electricity by applying a temperature difference between the upper and lower parts of the thermoelectric element arranged on the substrate, and a Peltier module that cools by the Peltier effect by energizing the thermoelectric element. Conventionally, both thermoelectric modules have been manufactured by connecting them to each other by using soldering, brazing, silver paste, etc. in connecting the thermoelectric element and the electrodes and connecting the electrodes and the substrate. Therefore, stress is generated in the thermoelectric module due to the temperature change generated when the thermoelectric module is used, which imposes a burden on the connecting portion of each member, for example. This has been a cause of shortening the product life.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a thermoelectric module having improved durability by connecting the electrodes and the substrate so that the stress generated by the temperature change can be relaxed.

次に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
まず、図１〜図４を参照し、本実施形態における熱電モジュール１の構成を説明する。
図１は、本実施形態における熱電モジュール１の構成を例示する組立斜視図である。
図２は、本実施形態における熱電モジュール１の構成を例示する分解斜視図である。
図１及び図２に例示するように、熱電モジュール１は、基板１０と、熱電素子２０と、電極３０と、収容室４０とを有する。
熱電素子２０、電極３０、及び、収容室４０は、２枚一組の基板１０（上部基板１０Ａ及び下部基板１０Ｂ）の間に設けられている。熱電素子２０及び電極３０は、封止材４００により封止した領域、いわゆる収容室４０内に収容されている。
また、熱電モジュール１は、図２に例示したように、電極３０により、ｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２をπ（パイ）型に組み合わせ直列接続した構造となっている。なお、本例の熱電モジュール１は、熱電素子２０の上側と下側に温度差を与え発電させる発電用モジュールとする場合と、熱電素子２０に通電することによってペルチェ効果による冷却を行うペルチェモジュールとする場合の２通りの使用が可能である。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the thermoelectric module 1 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
FIG. 1 is an assembly perspective view illustrating the configuration of the thermoelectric module 1 in the present embodiment.
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the configuration of the thermoelectric module 1 in the present embodiment.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the thermoelectric module 1 has a substrate 10, a thermoelectric element 20, an electrode 30, and a storage chamber 40.
The thermoelectric element 20, the electrode 30, and the accommodating chamber 40 are provided between a set of two substrates 10 (upper substrate 10A and lower substrate 10B). The thermoelectric element 20 and the electrode 30 are housed in a region sealed by the sealing material 400, that is, a so-called storage chamber 40.
Further, as illustrated in FIG. 2, the thermoelectric module 1 has a structure in which a p-type thermoelectric element 200 and an n-type thermoelectric element 202 are combined in a π (pi) type and connected in series by an electrode 30. The thermoelectric module 1 of this example is a module for power generation in which a temperature difference is applied to the upper side and the lower side of the thermoelectric element 20 to generate electricity, and a Peltier module that cools by the Peltier effect by energizing the thermoelectric element 20. It can be used in two ways.

基板１０は、図１及び図２に例示したように、一方の面に絶縁膜を設けた平板である。なお、基板１０の一方の面に設けられた絶縁膜は、基板１０と後述する電極３０とが電気的に非接続とする膜である。基板１０は、金属、絶縁性のセラミックス、又は、合成樹脂を基材として製作することができ、熱伝導率が高い材料を用いることが好ましい。具体的には、金属製基材を用いて基板１０を製作する場合、アルミニウムまたは銅から製作することができる。また、絶縁性のセラミックス製基材を用いて基板１０を製作する場合、アルミナまたは窒化アルミニウムから製作することができる。また、合成樹脂製基材を用いて基板１０を製作する場合、ガラスエポキシ樹脂等から製作することができる。なお、本例の基板１０は、金属製基材を用いたものであり、具体的には、表面をアルマイト処理したアルミニウム板、表面に有機物の薄膜若しくは酸化層を形成したアルミニウム板、ポリイミドシートにより絶縁したアルミニウム板、又は、表面に有機物の薄膜若しくは酸化層を形成した銅板である。本例の基板１０は、表面をアルマイト処理したアルミニウム板である。 As illustrated in FIGS. 1 and 2, the substrate 10 is a flat plate having an insulating film on one surface. The insulating film provided on one surface of the substrate 10 is a film in which the substrate 10 and the electrode 30 described later are electrically disconnected from each other. The substrate 10 can be manufactured using a metal, insulating ceramics, or a synthetic resin as a base material, and it is preferable to use a material having high thermal conductivity. Specifically, when the substrate 10 is manufactured using a metal base material, it can be manufactured from aluminum or copper. Further, when the substrate 10 is manufactured using an insulating ceramic base material, it can be manufactured from alumina or aluminum nitride. Further, when the substrate 10 is manufactured using a synthetic resin base material, it can be manufactured from a glass epoxy resin or the like. The substrate 10 of this example uses a metal base material, and specifically, an aluminum plate having an alumite-treated surface, an aluminum plate having an organic thin film or an oxide layer formed on the surface, and a polyimide sheet. An insulated aluminum plate or a copper plate having an organic thin film or oxide layer formed on its surface. The substrate 10 of this example is an aluminum plate whose surface is anodized.

熱電素子２０は、図２に例示したように、熱及び電気エネルギーを相互に変換する材料（以下、熱電材料）を角柱状に成形した素子であり、ｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２を含む。ｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２は、底面及び天面の形状において頂点の数が４つ以上の角柱状であればよいが、効率的に配列するには四角柱の形状（例えば直方体）が好ましい。 As illustrated in FIG. 2, the thermoelectric element 20 is an element obtained by molding a material that mutually converts heat and electric energy (hereinafter referred to as a thermoelectric material) into a prismatic shape, and is a p-type thermoelectric element 200 and an n-type thermoelectric element 202. including. The p-type thermoelectric element 200 and the n-type thermoelectric element 202 may be prismatic with four or more vertices in the shape of the bottom surface and the top surface, but in order to arrange them efficiently, the shape of the square column (for example, a rectangular parallelepiped) ) Is preferable.

ｐ型熱電素子２００に用いる熱電材料には、例えば、ビスマス−テルル（Ｂｉ−Ｔｅ）合金を主成分とする熱電材料、ＭｇＡｇＳｂを主成分とする熱電材料、又は、シリサイド系の熱電材料が含まれる。ビスマス−テルル（Ｂｉ−Ｔｅ）合金を主成分とする熱電材料とは、例えばＢｉ_１．５Ｓｂ_０．５Ｔｅ_３である。また、ＭｇＡｇＳｂ合金を主成分とする熱電材料とは、例えばＬｉを０．０１原子％添加したＭｇＡｇＳｂである。また、シリサイド系の熱電材料とは、例えばＬｉを０．０１原子％を添加したＭｇ_２Ｓｉ_０．３Ｓｎ_０．７である。 The thermoelectric material used for the p-type thermoelectric element 200 includes, for example, a thermoelectric material containing a bismuth-tellurium (Bi-Te) alloy as a main component, a thermoelectric material containing MgAgSb as a main component, or a silicide-based thermoelectric material. .. The thermoelectric material containing a bismuth-tellurium (Bi-Te) alloy as a main component is, for example, Bi _1.5 Sb _0.5 Te ₃ . The thermoelectric material containing MgAgSb alloy as a main component is, for example, MgAgSb to which 0.01 atomic% of Li is added. The silicide-based thermoelectric material is, for example, Mg ₂ Si _0.3 Sn _0.7 to which 0.01 atomic% of Li is added.

また、ｎ型熱電素子２０２に用いる熱電材料として、例えば、ビスマス−テルル（Ｂｉ−Ｔｅ）合金を主成分とする熱電材料、又は、シリサイド系の熱電材料が含まれる。ビスマス−テルル（Ｂｉ−Ｔｅ）合金を主成分とする熱電材料とは、例えばＢｉ_２Ｔｅ_３である。また、シリサイド系の熱電材料とは、例えばＳｂを０．０１原子％添加したＭｇ_２Ｓｉ_０．３Ｓｎ_０．７である。 Further, as the thermoelectric material used for the n-type thermoelectric element 202, for example, a thermoelectric material containing a bismuth-tellurium (Bi-Te) alloy as a main component or a silicide-based thermoelectric material is included. The thermoelectric material containing a bismuth-tellurium (Bi-Te) alloy as a main component is, for example, Bi ₂ Te ₃ . The silicide-based thermoelectric material is, for example, Mg ₂ Si _0.3 Sn _0.7 to which 0.01 atomic% of Sb is added.

ここで、ｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２に用いることができる、シリサイド系の熱電材料を詳細に説明する。シリサイド系の熱電材料とは、マグネシウムシリサイド（Ｍｇ_２Ｓｉ）系の熱電材料であり、具体的にはＭｇＳｉＳｎ合金、又は、Ｍｇ_２Ｓｉ合金を主成分とする熱電材料である。ＭｇＳｉＳｎ合金を主成分とする熱電材料には、例えば多孔質化処理したＭｇ_２Ｓｉ_０．３Ｓｎ_０．７が挙げられる。
ＭｇＳｉＳｎ合金、又は、ＭｇＳｉＳｎ合金を主成分とする熱電材料は、Ｍｇ_２ＳｉとＭｇＯとで構成された母相と、母相中に形成された空孔と、空孔の壁面に付着した、シリコンを主成分とするシリコン層とを含む。母相は、ＭｇＳｉＳｎ合金において、化学組成が互いに異なる２つのＳｉリッチ相（第１Ｓｉリッチ相及び第２Ｓｉリッチ相と呼称する）を有する。第１Ｓｎリッチ相は、第２Ｓｉリッチ相よりＳｎの組成比率が高く、第２Ｓｉリッチ相は、第１Ｓｎリッチ相よりＳｉの組成比率が高い。また、熱電材料は、熱電材料の重量に対して１．０ｗｔ％以上２０．０ｗｔ％以下のＭｇＯを含有する。さらに、熱電材料を構成するシリコン層は、アモルファスＳｉ、またはアモルファスＳｉと微結晶のＳｉとにより構成される。 Here, the silicide-based thermoelectric material that can be used for the p-type thermoelectric element 200 and the n-type thermoelectric element 202 will be described in detail. The silicide-based thermoelectric material is a magnesium silicide (Mg ₂ Si) -based thermoelectric material, and specifically, a Mg SiSn alloy or a _{thermoelectric material containing Mg 2} Si alloy as a main component. Examples of the thermoelectric material containing the MgSiSn alloy as a main component include Mg ₂ Si _0.3 Sn _{0.7 which} has been made porous.
The MgSiSn alloy or the thermoelectric material containing MgSiSn alloy as a main component is a matrix composed of Mg ₂ Si and Mg O, pores formed in the matrix, and silicon adhering to the wall surface of the pores. Includes a silicon layer whose main component is. The matrix phase has two Si-rich phases (referred to as a first Si-rich phase and a second Si-rich phase) having different chemical compositions in the MgSiSn alloy. The first Sn-rich phase has a higher Sn composition ratio than the second Si-rich phase, and the second Si-rich phase has a higher Si composition ratio than the first Sn-rich phase. Further, the thermoelectric material contains MgO of 1.0 wt% or more and 20.0 wt% or less with respect to the weight of the thermoelectric material. Further, the silicon layer constituting the thermoelectric material is composed of amorphous Si or amorphous Si and microcrystalline Si.

電極３０は、金属製の薄板の電極である。電極３０は、例えば、アルミナ、アルマイト、ステンレス、ニッケル鉄合金、銅・ニッケル合金、リン青銅、銅・鉄系合金等の材料により形成することができる。なお、本実施形態の電極３０は、銅の薄板である。電極３０は、上部電極板３００及び下部電極板３０２を含む。
上部電極板３００は、上部基板１０Ａの板面に接触し、隣り合う２つの熱電素子２０の天面を互いに電気的に接続する電極板である。
下部電極板３０２は、下部基板１０Ｂの板面に接触し、隣り合う２つの熱電素子２０の底面を互いに電気的に接続する電極板である。また、下部電極板３０２には、後述する収容室４０の内部から外部に突出する外部電極３０４が含まれる。 The electrode 30 is a thin metal plate electrode. The electrode 30 can be formed of, for example, a material such as alumina, alumite, stainless steel, nickel-iron alloy, copper / nickel alloy, phosphor bronze, and copper / iron-based alloy. The electrode 30 of this embodiment is a thin copper plate. The electrode 30 includes an upper electrode plate 300 and a lower electrode plate 302.
The upper electrode plate 300 is an electrode plate that comes into contact with the plate surface of the upper substrate 10A and electrically connects the top surfaces of two adjacent thermoelectric elements 20 to each other.
The lower electrode plate 302 is an electrode plate that contacts the plate surface of the lower substrate 10B and electrically connects the bottom surfaces of two adjacent thermoelectric elements 20 to each other. Further, the lower electrode plate 302 includes an external electrode 304 projecting from the inside to the outside of the storage chamber 40, which will be described later.

収容室４０は、上部基板１０Ａ、下部基板１０Ｂ、及び、封止材４００により形成された封止領域である。収容室４０の内側には、不活性ガス、又は、充填材が充填されており、熱電素子２０及び電極３０が含まれる。また、収容室４０の内部の圧力は、大気圧より１／３気圧以上１／２気圧以下に減圧した低い状態となっている。すなわち、収容室４０の内部の圧力は、収容室４０の外部の圧力より低くなっている。
ここで、収容室４０を形成する封止材４００は、低熱伝導率であり、かつ、気密性のある材料からなる。封止材４００は、例えば、合成樹脂、ガラス、セラミックス、金属等の材料からなる。また、封止材４００は、四角柱の形状に形成されている。封止材４００は、上部基板１０Ａと接触する面と、下部基板１０Ｂと接触する面とが対向する位置関係となるような、角柱の形状であり、本例では四角柱の形状である。封止材４００は、熱電素子２０及び電極３０を取り囲むよう設けられる。 The storage chamber 40 is a sealing region formed by the upper substrate 10A, the lower substrate 10B, and the sealing material 400. The inside of the accommodation chamber 40 is filled with an inert gas or a filler, and includes a thermoelectric element 20 and an electrode 30. Further, the pressure inside the accommodation chamber 40 is in a low state where the pressure is reduced to 1/3 or more and 1/2 atm or less from the atmospheric pressure. That is, the pressure inside the containment chamber 40 is lower than the pressure outside the containment chamber 40.
Here, the sealing material 400 forming the accommodating chamber 40 is made of a material having low thermal conductivity and airtightness. The sealing material 400 is made of, for example, a material such as synthetic resin, glass, ceramics, or metal. Further, the sealing material 400 is formed in the shape of a quadrangular prism. The sealing material 400 has a prismatic shape such that the surface in contact with the upper substrate 10A and the surface in contact with the lower substrate 10B face each other, and in this example, the sealing material 400 has a prismatic shape. The sealing material 400 is provided so as to surround the thermoelectric element 20 and the electrode 30.

次に、図３及び図４を参照し、本実施形態における熱電モジュール１の構成を詳細に説明する。
図３は、図１における熱電モジュール１のＹ-Ｙ線断面を例示する図である。
図４は、図１における熱電モジュール１のＸ-Ｘ線断面を例示する模式図である。
図３に例示するように、基板１０及び電極３０は、基板１０及び電極３０の間に設けられた粘性接触層５０により接触している。
粘性接触層５０は、熱伝導率［Ｗ／ｍＫ］０．７以上かつ粘性を有する層である。具体的には、粘性接触層５０は、熱伝導率［Ｗ／ｍＫ］０．７以上かつ粘性を有するシリコーンオイルコンパウンドを塗布し形成した層である。加えて、このシリコーンオイルコンパウンドは、電気絶縁性を有することが好ましい。
粘性接触層５０を形成するシリコーンオイルコンパウンドは、シリコーンオイルを基油とし、シリカ微粉もしくは金属粉を配合したものである。本例のシリコーンオイルコンパウンドは、いわゆる放熱用オイルコンパウンドであり、放熱用オイルコンパウンドの一例として、信越化学工業製の放熱用オイルコンパウンドＫＳ−６１３が挙げられる。また、シリコーンオイルコンパウンドの熱伝導率［Ｗ／ｍＫ］は、例えば、０．６以上１．０以下であり、好ましくは０．７以上０．９以下であり、より好ましくは０．７３以上０．８７以下であり、さらに好ましくは０．７５以上０．８４以下である。なお、放熱用オイルコンパウンドＫＳ−６１３の熱伝導率［Ｗ／ｍＫ］は、０．７６である。熱伝導率が高いシリコーンオイルコンパウンドを用いる場合、配合された増稠剤や添加剤によっては電気伝達をしやすい性質のシリコーンオイルコンパウンドがあるため、電気絶縁性を損なわないシリコーンオイルコンパウンドを選択することが好ましい。
また、粘性接触層５０を形成するシリコーンオイルコンパウンドは、基板１０及び電極３０が接触した状態を維持する粘度を有する。これにより、粘性接触層５０は、基板１０と熱電素子２０との間に熱膨張差による応力が生じ、基板１０及び電極３０の相対的な位置が動いた場合であっても、基板１０及び電極３０の接触状態を維持させる。
このように、粘性接触層５０は、熱伝導率［Ｗ／ｍＫ］０．７以上、基板１０及び電極３０が接触した状態を維持する粘性、及び、電気絶縁性を有するシリコーンオイルコンパウンドにより形成された層である。 Next, the configuration of the thermoelectric module 1 in the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
FIG. 3 is a diagram illustrating a YY line cross section of the thermoelectric module 1 in FIG.
FIG. 4 is a schematic view illustrating the X-ray cross section of the thermoelectric module 1 in FIG.
As illustrated in FIG. 3, the substrate 10 and the electrode 30 are in contact with each other by a viscous contact layer 50 provided between the substrate 10 and the electrode 30.
The viscous contact layer 50 is a layer having a thermal conductivity [W / mK] of 0.7 or more and viscosity. Specifically, the viscous contact layer 50 is a layer formed by applying a silicone oil compound having a thermal conductivity [W / mK] of 0.7 or more and a viscosity. In addition, the silicone oil compound preferably has electrical insulation.
The silicone oil compound forming the viscous contact layer 50 is a mixture of silicone oil as a base oil and silica fine powder or metal powder. The silicone oil compound of this example is a so-called heat-dissipating oil compound, and as an example of the heat-dissipating oil compound, there is a heat-dissipating oil compound KS-613 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The thermal conductivity [W / mK] of the silicone oil compound is, for example, 0.6 or more and 1.0 or less, preferably 0.7 or more and 0.9 or less, and more preferably 0.73 or more and 0. It is .87 or less, more preferably 0.75 or more and 0.84 or less. The thermal conductivity [W / mK] of the heat-dissipating oil compound KS-613 is 0.76. When using a silicone oil compound with high thermal conductivity, select a silicone oil compound that does not impair electrical insulation because some silicone oil compounds have properties that facilitate electrical transmission depending on the thickeners and additives that are blended. Is preferable.
Further, the silicone oil compound forming the viscous contact layer 50 has a viscosity that keeps the substrate 10 and the electrode 30 in contact with each other. As a result, in the viscous contact layer 50, even when stress is generated between the substrate 10 and the thermoelectric element 20 due to the difference in thermal expansion and the relative positions of the substrate 10 and the electrodes 30 move, the substrate 10 and the electrodes 30 are moved. The contact state of 30 is maintained.
As described above, the viscous contact layer 50 is formed of a silicone oil compound having a thermal conductivity [W / mK] of 0.7 or more, a viscosity that keeps the substrate 10 and the electrode 30 in contact with each other, and an electrically insulating property. Layer.

また、図４に例示するように、基板１０及び封止材４００は、基板１０及び封止材４００の間に設けられた粘性接触層５０により接触している。粘性接触層５０は、基板１０及び封止材４００が接触する状態を維持する粘度を有することにより、収容室４０は密閉状態を維持することができる。 Further, as illustrated in FIG. 4, the substrate 10 and the sealing material 400 are in contact with each other by a viscous contact layer 50 provided between the substrate 10 and the sealing material 400. Since the viscous contact layer 50 has a viscosity that maintains a state in which the substrate 10 and the sealing material 400 are in contact with each other, the storage chamber 40 can maintain a closed state.

なお、図３に例示した熱電素子２０及び電極３０は、はんだにより接合されている。なお、はんだは、接合部材の一例であり、導電性ペースト（例えば銀ペースト又は銅ペースト）又は導電性接着材であってもよい。接合部材は、熱電モジュール１の利用される温度等の使用環境により決定する。 The thermoelectric element 20 and the electrode 30 illustrated in FIG. 3 are joined by solder. The solder is an example of a joining member, and may be a conductive paste (for example, silver paste or copper paste) or a conductive adhesive. The joining member is determined by the usage environment such as the temperature at which the thermoelectric module 1 is used.

次に、図５〜図９を参照し、本実施形態における熱電モジュール１の製造方法を説明する。
図５は、本実施形態における熱電モジュール１の製造方法（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。
図６は、下部電極板３０４を接触した下部基板１０Ｂを例示する図である。
図７は、上部電極板３０２を接触した上部基板１０Ａを例示する図である。
図８は、下部基板１０Ｂ上に配置した熱電素子２０を例示する図である。
図９は、封止材４００を接触した下部基板１０Ｂを例示する図である。なお、図９は、上部基板１０Ａを省略し、便宜上、簡略的に表示している。
以下、図５に例示する製造方法（Ｓ１０）を図６〜図９を参照しながら詳細に説明する。
ステップ１００（Ｓ１００）において、製作者は、図６に例示するように、アルマイト処理したアルミニウムを基材する下部基板１０Ｂにシリコーンオイルコンパウンドを薄く塗布する（粘性接触層５０の形成）。そして、製作者は、粘性接触層５０に薄い銅板で製作した下部電極３０２を接触させ、下部電極３０２と下部基板１０Ｂとを接触した状態で着ける。また同様に、製作者は、図７に例示するように、アルマイト処理したアルミニウムを基材する上部基板１０Ａにシリコーンオイルコンパウンドを薄く塗布する（粘性接触層５０の形成）。そして、製作者は、粘性接触層５０に薄い銅板で製作した上部電極３００を接触させて、上部電極３００と上部基板１０Ａとを接触した状態で着ける。 Next, a method of manufacturing the thermoelectric module 1 in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 9.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a manufacturing method (S10) of the thermoelectric module 1 according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a lower substrate 10B in contact with the lower electrode plate 304.
FIG. 7 is a diagram illustrating an upper substrate 10A in contact with the upper electrode plate 302.
FIG. 8 is a diagram illustrating a thermoelectric element 20 arranged on the lower substrate 10B.
FIG. 9 is a diagram illustrating a lower substrate 10B in contact with the sealing material 400. In FIG. 9, the upper substrate 10A is omitted and is simply displayed for convenience.
Hereinafter, the manufacturing method (S10) illustrated in FIG. 5 will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 9.
In step 100 (S100), as illustrated in FIG. 6, the producer applies a thin layer of silicone oil compound to the alumite-treated aluminum-based lower substrate 10B (formation of the viscous contact layer 50). Then, the manufacturer brings the lower electrode 302 made of a thin copper plate into contact with the viscous contact layer 50, and wears the lower electrode 302 and the lower substrate 10B in contact with each other. Similarly, as illustrated in FIG. 7, the producer applies a thin layer of silicone oil compound to the alumite-treated aluminum-based upper substrate 10A (formation of the viscous contact layer 50). Then, the manufacturer contacts the viscous contact layer 50 with the upper electrode 300 made of a thin copper plate, and wears the upper electrode 300 and the upper substrate 10A in contact with each other.

ステップ１０２（Ｓ１０２）において、製作者は、ｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２の天面及び底面に、はんだペーストを塗布する。 In step 102 (S102), the manufacturer applies the solder paste to the top and bottom surfaces of the p-type thermoelectric element 200 and the n-type thermoelectric element 202.

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、製作者は、図８に例示するように、はんだペーストを塗布したｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２を、下部電極３０２上に配置する。 In step 104 (S104), the manufacturer arranges the p-type thermoelectric element 200 and the n-type thermoelectric element 202 coated with the solder paste on the lower electrode 302 as illustrated in FIG.

ステップ１０６（Ｓ１０６）において、製作者は、下部電極３０２上に配置したｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２に、上部電極３００の位置を合わせながら、上部基板１０Ａを重ねる。 In step 106 (S106), the manufacturer superimposes the upper substrate 10A on the p-type thermoelectric element 200 and the n-type thermoelectric element 202 arranged on the lower electrode 302 while aligning the upper electrode 300.

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、製作者は、熱電素子２０の底面側に下部基板１０Ｂを、熱電素子２０の天面側に上部基板１０Ａを配置した状態で、これら全体の温度をはんだの融点以上に加熱する。これにより、製作者は、熱電素子２０及び電極３０を接合する。 In step 108 (S108), in a state where the lower substrate 10B is arranged on the bottom surface side of the thermoelectric element 20 and the upper substrate 10A is arranged on the top surface side of the thermoelectric element 20, the overall temperature of these is set to be equal to or higher than the melting point of the solder. Heat. As a result, the manufacturer joins the thermoelectric element 20 and the electrode 30.

ステップ１１０（Ｓ１１０）において、製作者は、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内、具体的には、１／３気圧以上１／２気圧以下に減圧し窒素ガス、アルゴンガス等の不活性気体で満たされた空間内にて作業を行う。この減圧した作業空間は、部屋全体であってもよいし、組立作業を行うことのできる程度の作業空間を確保したものであってもよい。製作者は、図９に例示するように、熱電素子２０を取り囲むよう下部基板１０Ｂ上に封止材４００を配置する。配置した封止材４００は、粘性接触層５０を介して、下部基板１０Ｂに接触した状態で着く。次に、製作者は、封止材４００に上部基板１０Ａを配置する。配置した上部基板１０Ａは、粘性接触層５０を介して、封止材４００に接触した状態で着く。そして、製作者は、封止材４００同士の隙間を封止用接着剤で封止する（収容室４０の製作）。即ち、２つの基板１０及び封止材４００により取り囲まれた空間である収容室４０内に、熱電素子２０を収容する。ここで、本例の封止用接着剤とは、例えばスリーエム製のオレフィン系シール材１１５２Ｃである。製作者は、封止用接着剤が固化し封止した後に、減圧した作業空間内から、製作した熱電モジュール１を取り出す。これにより、製作した熱電モジュール１の収容室４０は、大気圧を受けることにより、上部基板１０Ａと下部基板１０Ｂが大気圧により圧力を受け固定される。結果として、熱電モジュール１は、衝撃に強くかつ電気的接続がより確実となる。 In step 110 (S110), the producer decompresses the pressure in a space filled with a gas having a pressure lower than the atmospheric pressure, specifically, 1/3 atm or more and 1/2 atm or less, and nitrogen gas, argon gas, or the like. Work in a space filled with inert gas. The decompressed work space may be the entire room, or may be a work space secured to the extent that assembly work can be performed. As illustrated in FIG. 9, the manufacturer arranges the sealing material 400 on the lower substrate 10B so as to surround the thermoelectric element 20. The arranged sealing material 400 arrives in contact with the lower substrate 10B via the viscous contact layer 50. Next, the manufacturer arranges the upper substrate 10A on the sealing material 400. The arranged upper substrate 10A arrives in contact with the sealing material 400 via the viscous contact layer 50. Then, the manufacturer seals the gap between the sealing materials 400 with a sealing adhesive (manufacturing of the storage chamber 40). That is, the thermoelectric element 20 is housed in the storage room 40, which is a space surrounded by the two substrates 10 and the sealing material 400. Here, the sealing adhesive of this example is, for example, 3M's olefin-based sealing material 1152C. After the sealing adhesive has solidified and sealed, the manufacturer takes out the manufactured thermoelectric module 1 from the depressurized work space. As a result, the accommodation chamber 40 of the manufactured thermoelectric module 1 receives atmospheric pressure, and the upper substrate 10A and the lower substrate 10B receive pressure due to atmospheric pressure and are fixed. As a result, the thermoelectric module 1 is shock resistant and has a more secure electrical connection.

以上説明したように、本実施形態における熱電モジュール１によれば、基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０にて、基板１０と熱電素子２０との熱膨張差による応力を緩和し疲労破壊等の故障を防止できる。すなわち、熱電モジュール１の耐久性を向上させることができ、製品寿命を縮めることなく使用することができる。
また、本実施形態における熱電モジュール１によれば、減圧した不活性ガスで封止した収容室４０により、熱電モジュールのサイズを大きくした場合であっても、基板１０の板面に対して均等に圧力を付与することができるため、収容室４０に内在する多数の熱電素子２０及び電極３０は確実な接続を得ることが期待出来る。 As described above, according to the thermoelectric module 1 in the present embodiment, the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrode 30 relaxes the stress due to the difference in thermal expansion between the substrate 10 and the thermoelectric element 20, and causes fatigue. It is possible to prevent failures such as destruction. That is, the durability of the thermoelectric module 1 can be improved, and the thermoelectric module 1 can be used without shortening the product life.
Further, according to the thermoelectric module 1 in the present embodiment, even when the size of the thermoelectric module is increased by the accommodation chamber 40 sealed with the depressurized inert gas, the thermoelectric module 1 is evenly distributed with respect to the plate surface of the substrate 10. Since pressure can be applied, it can be expected that a large number of thermoelectric elements 20 and electrodes 30 contained in the accommodation chamber 40 will be securely connected.

次に、実施例１〜３における熱電モジュール１の耐久性試験をそれぞれ行った。以下その詳細を説明する。
［実施例１］
（熱電モジュール１の構成）
本例の熱電モジュール１に用いる熱電素子２０には、ｎ型熱電素子２０２としてＢｉ_２Ｔｅ_３を、ｐ型熱電素子２００としてＢｉ_１．５Ｓｂ_０．５Ｔｅ_３を用いた。そして、本例の熱電モジュール１は、後述する耐久性試験の観点から、図５に例示した製造工程Ｓ１０におけるＳ１００〜Ｓ１０８の工程により製作した熱電モジュールとした。
（耐久性試験）
本例の熱電モジュール１における基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０により、熱電モジュール１の耐久性が向上するか否かの耐久性試験を実施した。具体的には、熱電モジュール１を０℃から２００℃のヒートサイクル試験を１００回行った。
（試験結果）
その結果、本例の熱電モジュール１には疲労破壊等の故障は生じなかったことを確認した。基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０にて、基板１０と熱電素子２０との熱膨張差による応力を緩和したと考えられる。 Next, the durability tests of the thermoelectric modules 1 in Examples 1 to 3 were performed respectively. The details will be described below.
[Example 1]
(Structure of thermoelectric module 1)
For the thermoelectric element 20 used in the thermoelectric module 1 of this example, Bi ₂ Te ₃ _{was used as the n-type thermoelectric element 202, and Bi 1.5} Sb _0.5 Te ₃ was used as the p-type thermoelectric element 200. Then, the thermoelectric module 1 of this example is a thermoelectric module manufactured by the steps S100 to S108 in the manufacturing process S10 illustrated in FIG. 5 from the viewpoint of the durability test described later.
(Durability test)
A durability test was conducted to see if the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrode 30 in the thermoelectric module 1 of this example improves the durability of the thermoelectric module 1. Specifically, the thermoelectric module 1 was subjected to a heat cycle test at 0 ° C. to 200 ° C. 100 times.
(Test results)
As a result, it was confirmed that the thermoelectric module 1 of this example did not have any trouble such as fatigue fracture. It is considered that the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrode 30 relaxed the stress due to the difference in thermal expansion between the substrate 10 and the thermoelectric element 20.

［実施例２］
（熱電モジュール１の構成）
本例の熱電モジュール１に用いる熱電素子２０には、ｎ型熱電素子２０２としてＳｂを０．０１原子％添加したＭｇ_２Ｓｉ_０．３Ｓｎ_０．７を、ｐ型熱電素子２００としてＬｉを０．０１原子％を添加したＭｇ_２Ｓｉ_０．３Ｓｎ_０．７を用いた。そして、本例の熱電モジュール１は、後述する耐久性試験の観点から、図５に例示した製造工程Ｓ１０におけるＳ１００〜Ｓ１１０の工程により製作した熱電モジュールとした。
（耐久性試験）
本例の熱電モジュール１における基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０と、収容室４０との組み合わせにより、熱電モジュール１の耐久性が向上するか否かの試験を実施した。具体的には、実施例１と同様に、具体的には、熱電モジュール１を０℃から２００℃のヒートサイクル試験を１００回行った。
（試験結果）
その結果、本例の熱電モジュール１には疲労破壊等の故障は生じなかったことを確認した。基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０にて、基板１０と熱電素子２０との熱膨張差による応力を緩和したと考えられる。
また、本例の熱電モジュール１は、初期の熱電モジュールの故障率が大幅に減少し、さらにこのモジュールの取り扱いによる故障率も大幅に改善されたことを確認した。これは、上部基板１０Ａ及び下部基板１０Ｂは、収容室４０の内部の圧力を下げた状態で大気中に取り出すことにより、大気圧を上下から受ける。この結果、熱電素子２０及び電極３０は、しっかりと固定されることとなり、衝撃に強くかつ確実な電気的接続が得られた。 [Example 2]
(Structure of thermoelectric module 1)
_{The thermoelectric element 20 used in the thermoelectric module 1 of this example is Mg 2} Si _0.3 Sn _0.7 to which 0.01 atomic% of Sb is added as the n-type thermoelectric element 202, and Li is 0 as the p-type thermoelectric element 200. _{Mg 2} Si _0.3 Sn _0.7 with 0.01 atomic% added was used. The thermoelectric module 1 of this example is a thermoelectric module manufactured by the steps S100 to S110 in the manufacturing process S10 illustrated in FIG. 5 from the viewpoint of the durability test described later.
(Durability test)
A test was conducted to see if the durability of the thermoelectric module 1 could be improved by combining the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrodes 30 in the thermoelectric module 1 of this example with the accommodation chamber 40. Specifically, similarly to Example 1, specifically, the thermoelectric module 1 was subjected to a heat cycle test at 0 ° C. to 200 ° C. 100 times.
(Test results)
As a result, it was confirmed that the thermoelectric module 1 of this example did not have any trouble such as fatigue fracture. It is considered that the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrode 30 relaxed the stress due to the difference in thermal expansion between the substrate 10 and the thermoelectric element 20.
Further, it was confirmed that in the thermoelectric module 1 of this example, the failure rate of the initial thermoelectric module was significantly reduced, and the failure rate due to the handling of this module was also significantly improved. This is because the upper substrate 10A and the lower substrate 10B receive atmospheric pressure from above and below by taking them out into the atmosphere in a state where the pressure inside the accommodation chamber 40 is lowered. As a result, the thermoelectric element 20 and the electrode 30 were firmly fixed, and an impact-resistant and reliable electrical connection was obtained.

［実施例３］
（熱電モジュール１の構成）
本例の熱電モジュール１に用いる熱電素子２０には、ｎ型熱電素子２０２としてＳｂを０．０１原子％添加したＭｇ_２Ｓｉ_０．３Ｓｎ_０．７を、ｐ型熱電素子２００としてＬｉを０．０１原子％を添加したＭｇＡｇＳｂを用いた。即ち、実施例２の熱電モジュール１のｐ型熱電素子２００をＭｇＡｇＳｂに置き換え、本例の熱電モジュール１とした。なお、ＭｇＡｇＳｂは、３００℃以上で急速に劣化し、室温に戻しても当初の特性には戻らないので、本例の熱電モジュール１は、３００℃以下の温度環境で使用することが必須である。
（耐久性試験）
本例の熱電モジュール１における基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０と、収容室４０との組み合わせにより、熱電モジュール１の耐久性が向上するか否かの試験を実施した。具体的には、熱電モジュール１を０℃から２５０℃のヒートサイクル試験を１５０回行った。
（試験結果）
その結果、本例の熱電モジュール１には疲労破壊等の故障は生じなかったことを確認した。基板１０及び電極３０の間にある粘性接触層５０にて、基板１０と熱電素子２０との熱膨張差による応力を緩和したと考えられる。 [Example 3]
(Structure of thermoelectric module 1)
_{The thermoelectric element 20 used in the thermoelectric module 1 of this example is Mg 2} Si _0.3 Sn _0.7 to which 0.01 atomic% of Sb is added as the n-type thermoelectric element 202, and Li is 0 as the p-type thermoelectric element 200. MgAgSb to which 0.01 atomic% was added was used. That is, the p-type thermoelectric element 200 of the thermoelectric module 1 of Example 2 was replaced with MgAgSb to obtain the thermoelectric module 1 of this example. Since MgAgSb rapidly deteriorates at 300 ° C. or higher and does not return to the original characteristics even when returned to room temperature, it is essential that the thermoelectric module 1 of this example be used in a temperature environment of 300 ° C. or lower. ..
(Durability test)
A test was conducted to see if the durability of the thermoelectric module 1 could be improved by combining the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrodes 30 in the thermoelectric module 1 of this example with the accommodation chamber 40. Specifically, the thermoelectric module 1 was subjected to a heat cycle test at 0 ° C. to 250 ° C. 150 times.
(Test results)
As a result, it was confirmed that the thermoelectric module 1 of this example did not have any trouble such as fatigue fracture. It is considered that the viscous contact layer 50 between the substrate 10 and the electrode 30 relaxed the stress due to the difference in thermal expansion between the substrate 10 and the thermoelectric element 20.

以上のように、実施例１〜３における熱電モジュール１によれば、ｐ型熱電素子２００及びｎ型熱電素子２０２の材料を変更しても、本モジュールの構造から基板１０と熱電素子２０との熱膨張差による応力は発生しないので、繰り返し使用しても疲労破壊等の故障は生じなかったことを確認した。 As described above, according to the thermoelectric module 1 in Examples 1 to 3, even if the materials of the p-type thermoelectric element 200 and the n-type thermoelectric element 202 are changed, the substrate 10 and the thermoelectric element 20 can be separated from each other due to the structure of this module. Since no stress is generated due to the difference in thermal expansion, it was confirmed that no failure such as fatigue failure occurred even after repeated use.

１…熱電モジュール
１０…基板
２０…熱電素子
３０…電極
４０…収容室
４００…封止材
５０…粘性接触層 1 ... Thermoelectric module 10 ... Substrate 20 ... Thermoelectric element 30 ... Electrode 40 ... Storage chamber 400 ... Encapsulant 50 ... Viscous contact layer

Claims

With the board
Electrodes that electrically connect thermoelectric elements and
A thermoelectric module provided between the substrate and the electrodes and having a viscous contact layer having a thermal conductivity of 0.7 or more and viscosity.

The thermoelectric according to claim 1, wherein the viscous contact layer is a layer formed of a silicone oil compound having a thermal conductivity of 0.7 or more and a viscosity that keeps the substrate and the electrodes in contact with each other. module.

It further has a containment chamber for accommodating a thermoelectric element to which the electrodes are electrically connected.
The thermoelectric module according to claim 2, wherein the pressure inside the containment chamber is lower than the pressure outside the containment chamber.

The substrate is a set of two substrates.
The storage chamber includes a sealing material formed in the shape of a prism, and the sealing material has a positional relationship in which one surface in contact with the substrate and the other surface in contact with the substrate face each other. Formed in the shape of a prism,
The thermoelectric module according to claim 3, wherein the viscous contact layer is provided between the substrate and the sealing material.

The process of applying a silicone oil compound with a thermal conductivity of 0.7 or more and viscosity to the substrate, and
A method for manufacturing a thermoelectric module, which comprises a step of bringing an electrode into contact with a silicone oil compound applied to the substrate and bringing the electrode into contact with the substrate.

The thermoelectric element is housed by a sealing material arranged so as to surround the thermoelectric element electrically connected to the electrode and two substrates in a space filled with an inert gas having a pressure lower than atmospheric pressure. The method for manufacturing a thermoelectric module according to claim 5, further comprising a step.