JPH01300574A - 熱電素子の製造方法 - Google Patents
熱電素子の製造方法Info
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- JPH01300574A JPH01300574A JP63131108A JP13110888A JPH01300574A JP H01300574 A JPH01300574 A JP H01300574A JP 63131108 A JP63131108 A JP 63131108A JP 13110888 A JP13110888 A JP 13110888A JP H01300574 A JPH01300574 A JP H01300574A
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Links
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子腕時計などの電力源として使用する熱電素
子の製造方法に関するものである。
子の製造方法に関するものである。
本発明は電子腕時計などの小型電子製品において、温度
差、たとえば体温と周囲環境との温度差を利用して電力
を発生させ、更に必要に応じて二次電池や大音量コンデ
ンサなどに充電させ電力源として用いる熱電素子の製造
方法において、基板上に熱電材料を形成した後、加熱と
加工を同時に行なうことにより特性の優れた熱電素子を
19ることを可能とするものである。
差、たとえば体温と周囲環境との温度差を利用して電力
を発生させ、更に必要に応じて二次電池や大音量コンデ
ンサなどに充電させ電力源として用いる熱電素子の製造
方法において、基板上に熱電材料を形成した後、加熱と
加工を同時に行なうことにより特性の優れた熱電素子を
19ることを可能とするものである。
電子腕時計においては、体温と環境との温度差を利用し
た熱電素子とコンデンサや二次電池との組合せにより半
永久電源を得ることができる。
た熱電素子とコンデンサや二次電池との組合せにより半
永久電源を得ることができる。
ところが腕時訓の場合、生じる温度差はせいぜい1〜3
℃であり、しかも利用できる寸法も面積6 ci程度、
厚みは1α程度と限られている。
℃であり、しかも利用できる寸法も面積6 ci程度、
厚みは1α程度と限られている。
一方、常温付近で最も性能指数のすぐれた熱電材料とし
ては(Bi、 5b)2(Se 、 Te)3系がある
が、この材料でもN形およびP形ともにゼーベック係数
は200趨V/に程度であり、従ってたとえば温度差2
℃で電圧2Vを得るためには約5000個の熱電材料を
直列に結合する必要があり、しかも1個の熱電材料の寸
法は0.1 mXO,1mX 10trrm程度である
。
ては(Bi、 5b)2(Se 、 Te)3系がある
が、この材料でもN形およびP形ともにゼーベック係数
は200趨V/に程度であり、従ってたとえば温度差2
℃で電圧2Vを得るためには約5000個の熱電材料を
直列に結合する必要があり、しかも1個の熱電材料の寸
法は0.1 mXO,1mX 10trrm程度である
。
このような熱電素子を製造するには第47回応用物理学
会学術講演予電1!386頁27P−ZH(1986年
)にみられるように厚膜的手法を利用することが考えら
れる。
会学術講演予電1!386頁27P−ZH(1986年
)にみられるように厚膜的手法を利用することが考えら
れる。
厚膜法で熱電材料を形成する場合、密度が小さく、導電
率が小さいという欠点がある。
率が小さいという欠点がある。
そこで本発明は上記の欠点を除去し、高密度で特性の優
れた熱電素子を得ることを目的としている。
れた熱電素子を得ることを目的としている。
(課題を解決するための手段〕
本発明では基板上に所定の形状に熱電材料を厚膜的手法
で形成した後、Ar、 N2などの非酸化性気体で加圧
しながら加熱焼結を行なう。
で形成した後、Ar、 N2などの非酸化性気体で加圧
しながら加熱焼結を行なう。
以下実施例により説明する。
まず金属基板上に8L02 、ガラスなど熱伝導率が小
さく、電気的絶縁体をスパッタ法など1′薄り形成する
。
さく、電気的絶縁体をスパッタ法など1′薄り形成する
。
次にその上に(BL、 5l))2 (Se 、 Te
)3系熱電材料粉末を溶剤に溶かして縞状に形成する。
)3系熱電材料粉末を溶剤に溶かして縞状に形成する。
その際、熱電材料層は焼結後、断面積で0.1履X0.
1mになるようにする。また熱電材料層の間隔も0.1
#にする。
1mになるようにする。また熱電材料層の間隔も0.1
#にする。
焼結は第1図に示すように熱電材料を形成した基板1を
加圧加熱容器2の(2かに設置し、不活性気体4を加圧
作llI媒体として加圧しながら、加熱して、いわゆる
熱間静水圧加圧【より焼結を行なう。(U!kL、 5
b)z (Se 、 Tc)3系は酸化をキラウタメ、
八rやN2bどの不活性気体を加圧に使用することは好
ましいことであり、加圧はたとえば1000Kg/ c
lIiで行なう。加熱は500℃以下にする。
加圧加熱容器2の(2かに設置し、不活性気体4を加圧
作llI媒体として加圧しながら、加熱して、いわゆる
熱間静水圧加圧【より焼結を行なう。(U!kL、 5
b)z (Se 、 Tc)3系は酸化をキラウタメ、
八rやN2bどの不活性気体を加圧に使用することは好
ましいことであり、加圧はたとえば1000Kg/ c
lIiで行なう。加熱は500℃以下にする。
このようにして焼結した熱電材料は右礪樹脂で固定し、
金属をエツチングで除去し、これを第2図に示すように
熱電材料5を有様樹脂6と絶縁薄膜層7で囲う様に積層
する。
金属をエツチングで除去し、これを第2図に示すように
熱電材料5を有様樹脂6と絶縁薄膜層7で囲う様に積層
する。
これに電極等を形成し、約5000個の熱電材料片をN
、P形交互に直列に結合した熱電素子に温度差2℃を与
えたところ、2.53Vの電圧が生じ、内部抵抗は55
.3 KQであった。
、P形交互に直列に結合した熱電素子に温度差2℃を与
えたところ、2.53Vの電圧が生じ、内部抵抗は55
.3 KQであった。
一方、同様にして加圧を行わなかった場合の熱電素子は
1.15Vの電圧を生じ内部抵抗は470短であった。
1.15Vの電圧を生じ内部抵抗は470短であった。
以上のように本発明の方法による熱電素子は従来法の厚
膜法によるものに比較して、発生電圧が大きく、内部抵
抗も小きく、極めて優れた特性をもっている。
膜法によるものに比較して、発生電圧が大きく、内部抵
抗も小きく、極めて優れた特性をもっている。
これは加圧による密度の向上が主な要因である。
上記のように本発明では熱電材料を基板上に形成し、加
圧しながら焼結を行なうことにより、微細な熱電素子を
簡易に、しかも高性能なものを製造することを可能とす
るものである。
圧しながら焼結を行なうことにより、微細な熱電素子を
簡易に、しかも高性能なものを製造することを可能とす
るものである。
第1図は熱電材料の焼結状態を示す図であり、第2図は
熱電材料の積層状態を示す図である。 1・・・熱電材料を形成した基板、 2・・・加圧加熱容器、 3・・・ヒータ、 4・・・不活性気体、5・・
・熱電材料、 6・・・有様樹脂、7・・・絶R薄
膜層。 出願人 セイコー電子二[業株式会社代理人 弁理
士 林 敬 之 助 熱電料行のメを虹状L1.εホオ図 第1図 熱電材料の積層状藺、δ示す図 第2図
熱電材料の積層状態を示す図である。 1・・・熱電材料を形成した基板、 2・・・加圧加熱容器、 3・・・ヒータ、 4・・・不活性気体、5・・
・熱電材料、 6・・・有様樹脂、7・・・絶R薄
膜層。 出願人 セイコー電子二[業株式会社代理人 弁理
士 林 敬 之 助 熱電料行のメを虹状L1.εホオ図 第1図 熱電材料の積層状藺、δ示す図 第2図
Claims (1)
- 基板上に熱電材料を形成した後、非酸化性気体を作動
媒体として加圧しながら焼結を行なうことにより高密度
の熱電素子を得ることを特徴とする熱電素子の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63131108A JPH01300574A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 熱電素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63131108A JPH01300574A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 熱電素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01300574A true JPH01300574A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15050168
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63131108A Pending JPH01300574A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 熱電素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01300574A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997016856A1 (fr) * | 1995-10-31 | 1997-05-09 | Technova Inc. | Thermocouple a film epais |
FR2822295A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-20 | Edouard Serras | Generateur thermoelectrique a semi-conducteurs et ses procedes de fabrication |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP63131108A patent/JPH01300574A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997016856A1 (fr) * | 1995-10-31 | 1997-05-09 | Technova Inc. | Thermocouple a film epais |
US5864087A (en) * | 1995-10-31 | 1999-01-26 | Technova Inc. | Thermoelectric device |
FR2822295A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-20 | Edouard Serras | Generateur thermoelectrique a semi-conducteurs et ses procedes de fabrication |
WO2002075822A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Institut Francais Du Petrole | Generateur thermoelectrique et ses procedes de fabrication |
US6872879B1 (en) | 2001-03-16 | 2005-03-29 | Edouard Serras | Thermoelectric generator |
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