KR101496147B1 - Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same - Google Patents

Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same Download PDF

Info

Publication number
KR101496147B1
KR101496147B1 KR20080128618A KR20080128618A KR101496147B1 KR 101496147 B1 KR101496147 B1 KR 101496147B1 KR 20080128618 A KR20080128618 A KR 20080128618A KR 20080128618 A KR20080128618 A KR 20080128618A KR 101496147 B1 KR101496147 B1 KR 101496147B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type thermoelectric
element array
thermoelectric element
type
array plate
Prior art date
Application number
KR20080128618A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100070029A (en
Inventor
김상일
이상목
황창원
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR20080128618A priority Critical patent/KR101496147B1/en
Publication of KR20100070029A publication Critical patent/KR20100070029A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101496147B1 publication Critical patent/KR101496147B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 열전소자 배열판은, p형 열전소자(30)가 삽입되는 복수의 제1 구멍(12)을 구비하고, 복수의 제1 구멍(12)이 열전모듈에서의 p형 열전소자(30) 배열과 동일한 배열로 형성되는 제1 소자 배열판(10); 및 n형 열전소자(40)가 삽입되는 복수의 제2 구멍(22)을 구비하고, 복수의 제2 구멍(22)이 열전모듈에서의 n형 열전소자(40) 배열과 동일한 배열로 형성되는 제2 소자 배열판(20)을 포함한다. 상기 열전소자 배열판은 열전소자를 빠르고 정확하게 배열하며, 자동화 공정에 적합하다.The thermoelectric element array board according to the present invention includes a plurality of first holes 12 into which a p-type thermoelectric element 30 is inserted, and a plurality of first holes 12 are formed in the p-type thermoelectric element 30) arranged in the same arrangement as the array of the first element array board (10); And a plurality of second holes 22 into which the n-type thermoelectric elements 40 are inserted and the plurality of second holes 22 are formed in the same arrangement as the arrangement of the n-type thermoelements 40 in the thermoelectric module And a second element array plate 20. The thermoelectric element array plate arranges the thermoelectric elements quickly and accurately, and is suitable for an automation process.

Description

열전소자 배열판 및 이를 이용한 열전모듈의 제조방법 {Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a thermoelectric element array plate and a method of manufacturing a thermoelectric module using the same,

본 발명은 열전소자 배열판 및 이를 이용한 열전모듈의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 빠른 시간 내에 열전소자를 정확하게 배열할 수 있으며, 자동화 공정에 열전소자 배열판 및 이를 이용하여 빠르고 높은 수율로 열전소자를 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric element array board and a method of manufacturing a thermoelectric module using the same. More particularly, the present invention relates to a thermoelectric element array board for an automated process, and a method for manufacturing a thermoelectric element using the same in a fast and high yield.

열전모듈(thermoelectric module)은 펠티에 효과(Peltier effect)에 의해 나타나는 열의 흡수 또는 방출 현상을 이용하는 고체식 열펌프(solid state heat pump)이다. 열전모듈은 구조가 간단하면서도 신뢰성이 높고, 기계적인 작동부품이 없기 때문에 소음과 진동을 발생하지 않으며, 소형화가 가능하고 간단한 조작으로 정밀하고 신속하게 온도 조절 및 냉각/가열 전환이 가능하다는 장점을 갖는다. 이와 같은 장점들로 인해, 열전모듈은 고정밀 냉각기/항온기, 소형 냉장기, 광부품 소자, 광학 센서, 정밀 전자제품, 반도체 설비, 공조장치 등의 다양한 분야에 적용되고 있다. A thermoelectric module is a solid state heat pump that utilizes the absorption or release of heat caused by the Peltier effect. The thermoelectric module has advantages of simple structure, high reliability, no mechanical and no moving parts, no noise and vibration, miniaturization, and simple and precise temperature control and cooling / heating switching . Because of these advantages, the thermoelectric module is applied to various fields such as a high-precision cooler / thermostat, a small refrigerator, an optical component, an optical sensor, a precision electronic product, a semiconductor facility, and an air conditioner.

또한 상기 열전모듈은 고온부분과 저온부분 사이의 온도차에 의해 발생하는 열이 이동하려는 에너지를 직접 전기 에너지로 변환이 가능하여, 발전용으로도 사용이 가능하다. 열전모듈을 이용한 발전은 이산화탄소를 발생시키지 않아 환경에 해롭지 않으며, 산업폐열, 해양열, 지열 등과 같은 폐열로부터 전기를 생산할 수 있다.Further, the thermoelectric module can convert the energy required to move heat generated by the temperature difference between the high-temperature portion and the low-temperature portion directly into electric energy, and can be used for power generation. Power generation using thermoelectric modules is not harmful to the environment because it does not generate carbon dioxide, and it can produce electricity from waste heat such as industrial waste heat, ocean heat, geothermal heat, and the like.

이러한 열전모듈은 일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 절연 기판(1 및 2), 전극 패턴(3 및 4), p형 열전소자(5) 및 n형 열전소자(6)로 구성된다. 상기 p형 열전소자(5)와 n형 열전소자(6)는 하부 전극 패턴(3)과 상부 전극 패턴(4) 사이에 1개씩 교대로 나란히 배열되어, 전기적으로는 직렬, 열적으로는 병렬로 연결됨으로써 모듈을 구성하게 된다.This thermoelectric module is generally composed of insulating substrates 1 and 2, electrode patterns 3 and 4, a p-type thermoelectric element 5 and an n-type thermoelectric element 6, as shown in Fig. The p-type thermoelectric element 5 and the n-type thermoelectric element 6 are alternately arranged one by one between the lower electrode pattern 3 and the upper electrode pattern 4, and are electrically connected in series and thermally in parallel And connected to form a module.

상기 열전모듈의 제조방법으로는 주로 실리콘 몰드를 이용하는 방법과 표면 실장 장치(surface mounting apparatus)를 이용하는 방법이 사용되는데, 이 방법들은 p형 열전소자와 n형 열전소자를 교대로 배열하는 공정을 효과적으로 진행하지 못하는 단점이 있다.As a method for manufacturing the thermoelectric module, a method using a silicon mold and a method using a surface mounting apparatus are used. These methods are effective for arranging the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element alternately There is a drawback that it can not proceed.

구체적으로, 실리콘 몰드를 이용하는 방법은, 열전모듈에서의 p형 및 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 실리콘 몰드에 구멍들을 형성하고, 상기 구멍들에 p형 및 n형 열전소자를 하나씩 수작업으로 삽입하여 p형 및 n형 열전소자 배열을 완성한다. 그리고 실리콘 몰드의 표면 위로 노출된 p형 및 n형 열전소자의 상단에 솔더(solder)를 도포한 후 하부 전극 패턴이 형성된 하부 기판을 접합하고, 실리콘 몰드를 제거한다. 이어서 p형 및 n형 열전소자의 하단에 솔더를 도포한 후 상부 전 극 패턴이 형성된 상부 기판을 접합한다.Specifically, a method using a silicon mold is a method in which holes are formed in a silicon mold in the same arrangement as the arrangement of p-type and n-type thermoelectric elements in the thermoelectric module, and the p- and n-type thermoelectric elements are manually inserted Thereby completing the arrangement of p-type and n-type thermoelectric elements. Then, a solder is applied to the tops of the p-type and n-type thermoelectric elements exposed on the surface of the silicon mold, the lower substrate having the lower electrode pattern formed thereon is bonded, and the silicon mold is removed. Subsequently, solder is applied to the lower ends of the p-type and n-type thermoelectric elements, and then the upper substrate on which the upper electrode pattern is formed is bonded.

그러나 상기 실리콘 몰드를 이용하는 제조방법은, 실리콘 몰드에 열전소자를 삽입하는 과정이 수작업으로 이루어지므로 공정시간이 길고, 불량률이 높다. 또한, 숙련된 기능자가 하루 8시간 동안 최대 30개 정도의 열전모듈 만을 제작할 수 있어 대량생산이 매우 어렵다.However, since the process of inserting the thermoelectric element into the silicon mold is performed manually, the process time is long and the defect rate is high. In addition, skilled technicians can produce up to 30 thermoelectric modules for eight hours a day, making mass production very difficult.

한편, 표면 실장 장치를 이용하는 방법은 하부 기판 위에 하부 전극 패턴을 형성하고, 상기 하부 전극 패턴 위에 하부 솔더를 도포한다. 그리고 열전소자를 정해진 좌표에 배열할 수 있는 표면 실장 장치를 사용해서 p형 및 n형 열전소자를 상기 하부 전극 패턴의 하부 솔더 위에 하나씩 배열한다. 그 후, p형 및 n형 열전소자의 상단에 상부 솔더를 도포한 후 상부 전극 패턴이 형성된 상부 기판을 접합한다.On the other hand, in a method using a surface mounting apparatus, a lower electrode pattern is formed on a lower substrate, and lower solder is coated on the lower electrode pattern. Then, the p-type and n-type thermoelectric elements are arranged one by one on the lower solder of the lower electrode pattern by using a surface mounting device capable of arranging the thermoelectric elements at predetermined coordinates. Thereafter, upper solder is applied to the tops of the p-type and n-type thermoelectric elements, and then the upper substrate on which the upper electrode pattern is formed is bonded.

하지만, 상기 표면 실장 장치는 매우 고가이며, p형 열전소자 및 n형 열전소자를 배열하는데 비교적 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 그리고 p형 및 n형 열전소자를 하나씩 배열하는 동안, 일부 열전소자의 위치가 뒤틀리게 되어 불량 발생률이 높다. 아울러 열전소자를 하나씩 집어서 배열하기 때문에 열전소자가 깨질 우려가 있다. 또한, 열전소자의 방향성을 인식하지 못하여 불량을 발생시킬 수 있다.However, the surface mounting apparatus is very expensive, and it takes a relatively long time to arrange the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element. While arranging the p-type and n-type thermoelectric elements one by one, the positions of some thermoelectric elements are distorted, and the rate of occurrence of defects is high. In addition, since the thermoelectric elements are arranged and arranged one by one, the thermoelectric elements may be broken. In addition, the directionality of the thermoelectric element can not be recognized, so that defects can be generated.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 열전모듈을 제조할 때 열전소자를 빠르고 정확하게 배열할 수 있고, 자동화 공정에 적합한 열전소자 배열판, 및 상기 열전소자 배열판과 진공 흡입 공정을 이용해서, 높은 수율과 저렴한 비용으로 불량 없이 열전모듈을 신속하게 제조하는 방법을 개발하게 되었 다.In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive studies to solve the above-mentioned problems by using a thermoelectric element array board, which can arrange thermoelectric elements quickly and accurately when manufacturing thermoelectric modules, Thus, a method for rapidly manufacturing a thermoelectric module without defects with high yield and low cost has been developed.

본 발명의 목적은 열전소자를 빠르고 정확하게 배열할 수 있는 열전소자 배열판을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a thermoelectric element array board capable of arranging thermoelectric elements quickly and accurately.

본 발명의 다른 목적은 자동화 공정에 적합한 열전소자 배열판을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a thermoelectric element array board suitable for an automated process.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 열전소자 배열판과 진공 흡입 공정을 이용해서 높은 수율과 생산효율로 열전모듈을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a thermoelectric module with high yield and production efficiency by using the thermoelectric element array plate and the vacuum suction process.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 열전소자 배열판과 진공 흡입 공정을 이용해서 낮은 비용으로 불량 없이 신속하게 열전모듈을 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.It is still another object of the present invention to provide a method for rapidly manufacturing a thermoelectric module at a low cost without defects using the thermoelectric element array plate and the vacuum suction process.

본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.These and other objects of the present invention can be achieved by the present invention which is described in detail below.

본 발명은 열전소자를 빠르고 정확하게 배열하며, 자동화 공정에 접합한 열전소자 배열판을 제공한다.The present invention provides a thermoelectric element array board which is arranged in a fast and accurate manner and which is bonded to an automation process.

본 발명의 하나의 구체예에 따른 열전소자 배열판은 p형 열전소자가 삽입되는 복수의 제1 구멍을 구비하고, 복수의 제1 구멍이 열전모듈에서의 p형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제1 소자 배열판; 및 n형 열전소자가 삽입되는 복 수의 제2 구멍을 구비하고, 복수의 제2 구멍이 열전모듈에서의 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제2 소자 배열판을 포함한다.The thermoelectric element array plate according to one embodiment of the present invention includes a plurality of first holes into which the p-type thermoelectric elements are inserted, and the plurality of first holes are formed in the same arrangement as the p-type thermoelectric element array in the thermoelectric module A first element array plate; And a plurality of second holes in which the n-type thermoelectric element is inserted, and the plurality of second holes are formed in the same arrangement as the n-type thermoelectric element array in the thermoelectric module.

본 발명의 다른 구체예에서, 제1 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제1 직선홈을 구비하며, 제1 구멍은 제1 직선홈 내부에 형성되다. 또한 제2 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제2 직선홈을 구비하며, 제2 구멍은 제2 직선홈 내부에 형성된다.In another embodiment of the present invention, the first element array plate has a plurality of first linear grooves parallel to each other, and the first hole is formed in the first linear groove. Further, the second element array plate has a plurality of second linear grooves parallel to each other, and the second hole is formed in the second linear groove.

제1 구멍의 깊이는 p형 열전소자의 높이와 동일하고, 제2 구멍의 깊이는 n형 열전소자의 높이와 동일한 것이 바람직하다.The depth of the first hole is equal to the height of the p-type thermoelectric element, and the depth of the second hole is preferably equal to the height of the n-type thermoelectric element.

또한, 본 발명은 열전모듈을 빠르고 높은 수율로 제조하며, 제조비용을 낮출 수 있는 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a thermoelectric module at a high speed and with a low manufacturing cost.

본 발명의 하나의 구체예에 따른 제조방법은, p형 열전소자가 삽입되는 복수의 제1 구멍을 구비하고, 복수의 제1 구멍이 열전모듈에서의 p형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제1 소자 배열판, 및 n형 열전소자가 삽입되는 복수의 제2 구멍을 구비하고, 복수의 제2 구멍이 열전모듈에서의 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제2 소자 배열판 위에 p형 열전소자 및 n형 열전소자를 각각 공급하는 단계; 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판을 수평으로 각각 진동시켜, p형 열전소자 및 n형 열전소자를 제1 구멍 및 제2 구멍에 각각 삽입하는 단계; 열전모듈에서의 p형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성된 복수의 제1 흡입구를 구비하는 제1 흡입판, 및 열전모듈에서의 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성된 복수의 제2 흡입구를 구비하는 제2 흡입판을 사용하여 p형 열전소자 및 n형 열전소자 를 하부 기판 위에 각각 일체로 이동시키는 단계; 및 하부 기판 위에 놓인 p형 열전소자 및 n형 열전소자의 상부에 상부 기판을 위치시키는 단계를 포함한다.A manufacturing method according to one embodiment of the present invention includes a plurality of first holes into which a p-type thermoelectric element is inserted, and a plurality of first holes are formed in the same arrangement as the arrangement of the p-type thermoelectric elements in the thermoelectric module The first element array plate and the plurality of second holes into which the n-type thermoelectric elements are inserted and the plurality of second holes are formed on the second element array plate formed in the same arrangement as the n-type thermoelectric element array in the thermoelectric module supplying a p-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element, respectively; Inserting the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element into the first hole and the second hole, respectively, by horizontally vibrating the first element array plate and the second element array plate, respectively; A first suction plate having a plurality of first suction ports formed in the same arrangement as the arrangement of the p-type thermoelectric elements in the thermoelectric module, and a plurality of second suction ports formed in the same arrangement as the arrangement of the n-type thermoelectric elements in the thermoelectric module Moving the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element integrally on the lower substrate using the second suction plate; And placing the upper substrate on top of the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element on the lower substrate.

본 발명의 다른 구체예에서, 제1 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제1 직선홈을 구비하며, 제1 구멍은 제1 직선홈 내부에 형성되고, 제2 소자 배열판은 평행한 복수의 제2 직선홈을 구비하며, 제2 구멍은 제2 직선홈 내부에 형성되고, p형 열전소자 및 n형 열전소자는 제1 직선홈 및 제2 직선홈을 따라 각각 공급되고, 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판은 제1 직선홈 및 제2 직선홈의 길이방향으로 각각 진동한다.In another embodiment of the present invention, the first element array plate has a plurality of first linear grooves parallel to each other, the first hole is formed in the first straight groove, and the second element array plate has a plurality of Type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element are respectively supplied along the first linear groove and the second linear groove, and the first element array The plate and the second element array plate oscillate in the longitudinal direction of the first straight groove and the second straight groove, respectively.

본 발명의 열전소자 배열판은 열전소자를 정확하게 배열할 수 있으며, 열전소자의 정렬공정을 안정화시킨다. 또한 진동을 통해 열전소자를 자동으로 배열하므로, 빠르고 자동화 공정에 접합하다.The thermoelectric element array plate of the present invention can accurately arrange the thermoelectric elements and stabilize the alignment process of the thermoelectric elements. In addition, the thermoelectric elements are automatically arranged through vibration, making them fast and automated.

아울러, 본 발명의 제조방법은 열전소자가 잘못된 위치에 배열되고, 열전소자의 위치가 뒤틀리는 것을 방지하여 불량률을 낮추며, 높은 수율을 달성한다. 그리고 기존 실리콘 몰드를 사용하는 제조방법에 비해 열전모듈의 생산 속도가 매우 빠르며, 생산효율을 증대시킨다. 또한 고가의 표면 실장 장치가 필요 없어 제조비용을 줄일 수 있다.In addition, the manufacturing method of the present invention prevents the position of the thermoelectric element from being distorted by arranging the thermoelectric element at a wrong position, thereby lowering the defective rate and achieving a high yield. Also, the production speed of the thermoelectric module is very fast and the production efficiency is increased as compared with the manufacturing method using the existing silicon mold. In addition, an expensive surface mounting apparatus is not required, and the manufacturing cost can be reduced.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 도면들에 있어서, 각 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되게 도시될 수 있으며, 명세서 전체에서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In the drawings of the present invention, the width, length, thickness, etc. of each component may be exaggerated for convenience, and throughout the specification, like reference numerals designate like elements.

도 2를 참조하면, 본 발명의 하나의 구체예에 따른 열전소자 배열판은, 한 쌍의 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the thermoelectric element array board according to one embodiment of the present invention includes a pair of first element array boards 10 and a second element array board 20.

제1 및 제2 소자 배열판(10 및 20)의 재질은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 및 제2 소자 배열판(10 및 20)은 고분자 수지, 금속, 실리콘 등으로 제조될 수 있다.The material of the first and second element array plates 10 and 20 is not particularly limited. For example, the first and second element array boards 10 and 20 may be made of a polymer resin, metal, silicon, or the like.

제1 소자 배열판(10)은 p형 열전소자(30)(도 3 참조)가 삽입되는 복수의 제1 구멍(12)을 구비하며, 제2 소자 배열판(20)은 n형 열전소자(40)(도 3 참조)가 삽입되는 복수의 제2 구멍(22)을 구비한다. 그리고 복수의 제1 구멍(12)은 열전모듈에서의 p형 열전소자(30) 배열과 동일한 배열로 형성되며, 복수의 제2 구멍(22)은 열전모듈에서의 n형 열전소자(40) 배열과 동일한 배열로 형성된다.The first element array plate 10 has a plurality of first holes 12 into which the p-type thermoelectric elements 30 (see Fig. 3) are inserted, and the second element array plate 20 includes n-type thermoelectric elements 40 (see Fig. 3) are inserted. The plurality of first holes 12 are formed in the same arrangement as the arrangement of the p-type thermoelectric elements 30 in the thermoelectric module, and the plurality of second holes 22 are arranged in the arrangement of the n-type thermoelectric elements 40 in the thermoelectric module As shown in FIG.

구체적으로, 열전모듈에서 p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)는 하나씩 교대로 나란히 배열되는데(도 1 참조), 제1 소자 배열판(10)의 복수의 제1 구멍(12)은 열전모듈에서 p형 열전소자(30)만 배열된 것과 동일한 형태로 배열되며, 제2 소자 배열판(20)의 복수의 제2 구멍(22)은 열전모듈에서 n형 열전소자(40)만 배열된 것과 동일한 형태로 배열된다. 그리고 복수의 제1 구멍(12)과 제2 구멍(22)의 배열을 합치면 열전모듈에서의 전체 열전소자 배열과 동일하게 된다.Specifically, in the thermoelectric module, the p-type thermoelectric elements 30 and the n-type thermoelements 40 are alternately arranged side by side (see Fig. 1). The plurality of first holes 12 Type thermoelectric element 40 is arranged in the same manner as that of the thermoelectric module in which only the p-type thermoelectric elements 30 are arranged, and the plurality of second holes 22 of the second element array plate 20 are arranged in the thermoelectric module 40, Are arranged in the same form as that of the array. If the arrangement of the plurality of first holes 12 and the second holes 22 are combined, the arrangement of the entire thermoelectric elements in the thermoelectric module becomes the same.

열전소자를 배열하기 위하여 종래에 사용된 실리콘 몰드는 열전모듈에서 p형 및 n형 열전소자(30, 40)가 전부 배열된 것과 동일한 형태로 배열되는 구멍들을 갖는다. 상기 실리콘 몰드를 이용할 경우, p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)를 하나씩 대응하는 구멍에 수작업으로 삽입해야 하므로, 공정이 느리고, 열전소자를 잘못된 위치의 구멍에 삽입하는 불량이 발생하게 되며, 대량생산이 어렵다.The conventionally used silicon mold for arranging the thermoelectric elements has holes arranged in the same manner as the thermoelectric module in which the p-type and n-type thermoelectric elements 30, 40 are all arranged. When the above silicon mold is used, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelement 40 must be manually inserted into the corresponding holes one by one, so that the process is slow and the failure to insert the thermoelectric element into the hole at the wrong position And mass production is difficult.

그러나 본 발명의 하나의 구체예에서는, 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)의 배열이 각각 열전모듈에서의 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)의 배열에만 대응하므로, 제1 소자 배열판(10)을 사용할 경우에는 p형 열전소자(30)만 이용되고, 제2 소자 배열판(20)을 사용할 경우에는 n형 열전소자(40)만 이용된다. 따라서 상기 열전소자 배열판을 사용하면, p형 및 n형 열전소자(30, 40)를 잘못된 위치의 구멍에 삽입하는 문제를 방지할 수 있고, 공정시간을 단축할 수 있다.However, in one embodiment of the present invention, the arrangement of the first hole 12 and the second hole 22 corresponds only to the arrangement of the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 in the thermoelectric module, respectively Therefore, only the p-type thermoelectric element 30 is used when the first element array board 10 is used, and only the n-type thermoelectric element 40 is used when the second element array board 20 is used. Therefore, by using the thermoelectric element array plate, it is possible to prevent the problem of inserting the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 into the holes at the wrong positions, and the processing time can be shortened.

한편, 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)은 각각 수평으로 진동함으로써, p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)를 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)에 각각 자동으로 삽입할 수 있다.On the other hand, the first element array plate 10 and the second element array plate 20 are horizontally vibrated, respectively, so that the p-type thermoelectric elements 30 and the n-type thermoelements 40 are arranged in the first hole 12 and the n- 2 holes 22, respectively.

구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20) 위에 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)를 각각 공급한다. 그리고 진동 장치를 사용하여 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)을 수평으로 각각 진동시킨다. 그러면 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)가 이동하여 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)에 자동으로 각각 삽입된다. 상기 진동 장치는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 적용할 수 있다.Specifically, as shown in Fig. 3, the p-type thermoelectric elements 30 and the n-type thermoelectric elements 40 are supplied on the first element array board 10 and the second element array board 20, respectively. Then, the first device array board 10 and the second device array board 20 are horizontally vibrated using a vibration device. Then, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelement 40 move and are automatically inserted into the first hole 12 and the second hole 22, respectively. The vibrating device can be easily applied to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

이때, p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)를 각각 공급하는 단계는 서로 동시에 진행되거나, 순차적으로 진행될 수 있다. 또한 제1 소자 배열판(10)과 제2 소자 배열판(20)을 각각 진동시키는 단계 역시 서로 동시에 진행되거나, 순차적으로 진행될 수 있다.At this time, the steps of supplying the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 may be performed simultaneously or sequentially. Also, the steps of vibrating the first element array board 10 and the second element array board 20 may be performed simultaneously or sequentially.

이와 같이, 상기 열전소자 배열판을 사용하면, 진동을 통해 p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)를 각각 자동으로 배열할 수 있어, 공정 시간이 더욱 단축되며, 자동화 공정을 달성할 수 있다.As described above, when the thermoelectric element array plate is used, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelement 40 can be automatically arranged through vibration, thereby shortening the processing time, can do.

제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)이 진동할 때, 열전소자가 배열판 밖으로 떨어지는 것을 방지하기 위하여, 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판은 각각 모서리에 수직한 제1 벽(16) 및 제2 벽(26)을 구비할 수 있다.In order to prevent the thermoelectric elements from falling out of the array board when the first element array board 10 and the second element array board 20 vibrate, the first element array board 10 and the second element board And may have a first wall 16 and a second wall 26 perpendicular to the edges.

제1 구멍(12)의 깊이는 p형 열전소자(30)의 높이와 동일하고, 제2 구멍(22)의 깊이는 n형 열전소자(40)의 높이와 동일한 것이 바람직하다. 구멍의 깊이와 열전소자의 높이가 다르면, 구멍 속에 먼저 삽입된 열전소자가 구멍의 깊이와 열전소자의 높이 차이만큼 돌출되거나 움푹 들어가게 되어, 다른 열전소자가 진동에 의해 이동하는 것을 방해할 수 있다.The depth of the first hole 12 is equal to the height of the p-type thermoelectric element 30, and the depth of the second hole 22 is preferably equal to the height of the n-type thermoelectric element 40. When the depth of the hole and the height of the thermoelectric element are different from each other, the thermoelectric element inserted first in the hole is protruded or dented by the difference of the depth of the hole and the height of the thermoelectric element, so that the other thermoelectric element can be prevented from moving due to vibration.

한편, 도 2는 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)의 모양이 정사각형인 경우의 예를 도시하였으나, 제 1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)은 정사각형(도 4(A) 참조) 또는 원형(도 4(B) 참조)의 모양을 갖는다.2 shows an example in which the first hole 12 and the second hole 22 have a square shape but the first hole 12 and the second hole 22 are square ) Or a circle (see Fig. 4 (B)).

도 4를 참조하면, 열전모듈에 사용되는 예를 들면 p형 열전소자(30)의 중심층(32)은 (Bi, Sb)2Te3 계 조성의 고용체 합금으로 이루어지며, n형 열전소자(40)의 중심층(42)은 Bi2(Te, Se)3 계 조성의 고용체 합금으로 이루어진다. 또한 p형 및 n형 열전소자(30, 40)의 상부와 하부에는, 각각 부착성을 높이는 망간몰리브덴(MnMo)층, 확산 경계의 역할을 하는 니켈(Ni)층 및 안정성을 높이는 주석(Sn)층으로 이루어진 기능성 코팅층(34 및 44)이 형성될 수 있다.4, the center layer 32 of the p-type thermoelectric element 30 used in the thermoelectric module is made of a solid solution alloy having a (Bi, Sb) 2 Te 3 composition, and the n-type thermoelectric element 40 is made of a solid solution alloy of a Bi 2 (Te, Se) 3 composition. The upper and lower portions of the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 are provided with a manganese molybdenum (MnMo) layer for enhancing adhesion, a nickel (Ni) layer serving as a diffusion boundary, Functional coating layers 34 and 44 may be formed.

그런데, p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)는 기능성 코팅층(34 및 44)이 각각 상부 전극 패턴 및 하부 전극 패턴과 접하도록 배열되어야 하기 때문에, 기능성 코팅층(34 및 44)이 형성된 상하부와 기능성 코팅층이 형성되지 않은 중심부를 구분하기 위하여, p형 및 n형 열전소자(30 및 40)를 단면이 정사각형인 직육면체 또는 원기둥 모양으로 제조한다.Since the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 must be arranged such that the functional coating layers 34 and 44 contact the upper electrode pattern and the lower electrode pattern, respectively, the functional coating layers 34 and 44 The p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 are formed into a rectangular parallelepiped or cylindrical shape having a square cross section in order to distinguish the formed upper and lower portions from the central portion where the functional coating layer is not formed.

종래의 표면 실장 장치는 이러한 열전소자의 방향성을 인식하지 못하여, 기능성 코팅층이 상하가 아닌 좌우로 놓이게 열전소자들을 배열하는 문제점을 갖고 있다.The conventional surface mounting apparatus does not recognize the directionality of such a thermoelectric element and thus has a problem that the thermoelectric elements are arranged so that the functional coating layer is not on the upper and lower sides but on the right and left sides.

그러나 상기 열전소자 배열판에서는, 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)이 p형 및 n형 열전소자(30 및 40)의 단면과 동일한 정사각형 또는 원형의 모양을 갖기 때문에 p형 및 n형 열전소자(30 및 40)가 삽입될 때, 기능성 코팅층이 상하부에 위치하게 된다. 따라서 p형 및 n형 열전소자(30 및 40)의 방향이 틀리게 배열되는 것을 방지할 수 있다.However, in the above-mentioned thermoelectric element array plate, since the first hole 12 and the second hole 22 have the same square or circular shape as the end faces of the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40, Type thermoelectric elements 30 and 40 are inserted, the functional coating layer is positioned at the upper and lower portions. Therefore, it is possible to prevent the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 from being arranged in an incorrect direction.

이하에서는, 본 발명의 다른 구체예에 따른 열전소자 배열판을 설명한다.Hereinafter, a thermoelectric element array board according to another embodiment of the present invention will be described.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 구체예에 따른 열전소자 배열판은 본 발명 의 하나의 구체예와 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)이 각각 제1 직선홈(14) 및 제2 직선홈(24)을 구비한다는 점에서 차이가 있다.Referring to FIG. 5, the thermoelectric element array board according to another embodiment of the present invention includes one embodiment of the present invention, and the first element array board 10 and the second element array board 20, (14) and a second straight groove (24).

구체적으로, 본 발명의 다른 구체예에서, 제1 소자 배열판(10)은 서로 평행한 복수의 제1 직선홈(14)을 구비하며, 제1 구멍(12)은 제1 직선홈(14) 내부에 형성된다. 그리고 제2 소자 배열판(20)은 서로 평행한 복수의 제2 직선홈(24)을 구비하며, 제2 구멍(22)은 제2 직선홈(24) 내부에 형성된다.The first device array plate 10 has a plurality of first linear grooves 14 parallel to each other and the first holes 12 are formed in the first linear grooves 14, Respectively. The second device array plate 20 has a plurality of second linear grooves 24 parallel to each other and a second hole 22 is formed in the second linear groove 24. [

복수의 제1 직선홈(14) 및 제2 직선홈(24)은 각각 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)의 공급방향과 이동방향을 안내함으로써, p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)가 각각 진동에 의해 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)에 보다 잘 삽입될 수 있도록 한다.The plurality of first rectilinear grooves 14 and the plurality of second rectilinear grooves 24 guide the supply direction and the moving direction of the p-type thermoelectric elements 30 and the n-type thermoelements 40, respectively, And the n-type thermoelectric element 40 can be more easily inserted into the first hole 12 and the second hole 22 by vibration, respectively.

구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)를 제1 직선홈(14) 및 제2 직선홈(24)을 따라 각각 공급한다. 그리고 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)을 제1 직선홈(14) 및 제2 직선홈(24)의 길이방향으로 각각 진동시킨다. 그러면 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)는 각각 제1 직선홈(14) 및 제2 직선홈(24)을 따라 이동하면서 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)에 보다 쉽게 삽입된다.Specifically, as shown in Fig. 6, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 are supplied along the first linear groove 14 and the second linear groove 24, respectively. Then, the first element array plate 10 and the second element array plate 20 are oscillated in the longitudinal direction of the first linear groove 14 and the second linear groove 24, respectively. The p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelement 40 move along the first linear groove 14 and the second linear groove 24, respectively, and move along the first hole 12 and the second hole 22, As shown in FIG.

특히, p형 및 n형 열전소자(30 및 40)의 단면이 정사각형인 경우, 진동에 의해 p형 및 n형 열전소자(30 및 40)가 이동하면서 회전하여 제1 및 제2 구멍(12 및 22)의 모서리와 p형 및 n형 열전소자(30 및 40)의 모서리가 어긋나서 삽입이 어렵게 되는 문제점을 방지할 수 있다.Particularly, when the cross sections of the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 are square, the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 move and rotate by the vibration, 22 and the edges of the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 are shifted from each other, thereby making it difficult to insert them.

이하에서는, 본 발명의 하나의 구체예 또는 다른 구체예에 따른 열전소자 배열판을 통해 배열된 열전소자를 이용하여 열전모듈을 제조하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thermoelectric module using a thermoelectric element arranged through a thermoelectric element array board according to one embodiment or another embodiment of the present invention will be described.

도 2 또는 도 5에 도시된 열전소자 배열판의 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)을 진동시켜 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)를 제1 구멍(12) 및 제2 구멍(22)에 각각 삽입하면, 열전모듈에서의 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40) 배열이 각각 형성된다. 도 7은 p형 열전소자(30) 배열과 n형 열전소자(40) 배열을 각각 형성한 후, 제1 소자 배열판(10)과 제2 소자 배열판(20)을 제거한 모습을 나타낸다.The first element array plate 10 and the second element array plate 20 of the thermoelectric element array plate shown in Fig. 2 or 5 are vibrated to form the p-type thermoelectric elements 30 and the n-type thermoelectric elements 40 1 hole 12 and the second hole 22, respectively, an array of the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 in the thermoelectric module is formed. 7 shows a state in which the first element array plate 10 and the second element array plate 20 are removed after the arrangement of the p-type thermoelectric element 30 and the arrangement of the n-type thermoelectric element 40 are respectively formed.

이어서, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 흡입판(50) 및 제2 흡입판(60)을 이용하여 배열된 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)를 하부 기판(70) 위에 각각 일체로 이동시킨다.8 and 9, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40, which are arranged using the first suction plate 50 and the second suction plate 60, 70, respectively.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 흡입판(50)은 열전모듈에서의 p형 열전소자(30) 배열과 동일한 배열로 형성된 복수의 제1 흡입구(52)를 구비하며, 제2 흡입판(60)은 열전모듈에서의 n형 열전소자(40) 배열과 동일한 배열로 형성된 복수의 제2 흡입구(62)를 구비한다.8, the first suction plate 50 has a plurality of first suction ports 52 formed in the same arrangement as the arrangement of the p-type thermoelectric elements 30 in the thermoelectric module, and the second suction plate 60 have a plurality of second inlets (62) formed in the same arrangement as the arrangement of the n-type thermoelectric elements (40) in the thermoelectric module.

제1 흡입구(52)의 크기는 p형 열전소자(30)의 단면 크기보다 작은 것이 바람직하고, 제2 흡입구(62)의 크기는 n형 열전소자(40)의 단면 크기보다 작은 것이 바람직하다.The size of the first suction port 52 is preferably smaller than that of the p-type thermoelectric transducer 30, and the size of the second suction port 62 is preferably smaller than that of the n-type thermoelectric transducer 40.

제1 및 제2 흡입판(50 및 60)의 재질은 특별히 제한되지는 않으며, 예를 들어, 비교적 고온에 안정한 실리콘 고무로 제조될 수 있다.The materials of the first and second suction plates 50 and 60 are not particularly limited, and may be made of, for example, a silicone rubber which is stable at a relatively high temperature.

제1 흡입구(52)의 배열이 p형 열전소자(30) 배열과 일치하도록 제1 흡입판(50)을 p형 열전소자(30) 위에 위치시키고, 제1 흡입구(52)를 통해 p형 열전소자(30)를 진공흡입하면, 배열을 흩뜨리지 않으면서, p형 열전소자(30)를 일체로 이동시킬 수 있다. 마찬가지로, 제2 흡입판(60)을 이용하면 배열된 n형 열전소자(40)를 일체로 이동시킬 수 있다. 이때, p형 열전소자(30)의 진공흡입 및 이동을 용이하게 하기 위하여, 제1 흡입구(52)의 흡입 부분에는 돌출부(53)가 형성될 수 있다. 마찬가지로, n형 열전소자(40)의 진공흡입 및 이동을 용이하게 하기 위하여, 제2 흡입구(62)의 흡입 부분에도 돌출부(63)가 형성될 수 있다.The first suction plate 50 is placed on the p-type thermoelectric element 30 so that the arrangement of the first suction ports 52 coincides with the arrangement of the p-type thermoelectric elements 30, and the p- When the element 30 is vacuum-sucked, the p-type thermoelectric element 30 can be moved integrally without disturbing the arrangement. Similarly, by using the second suction plate 60, the arranged n-type thermoelectric elements 40 can be moved integrally. At this time, in order to facilitate vacuum suction and movement of the p-type thermoelectric element 30, a protruding portion 53 may be formed in the suction portion of the first suction port 52. Likewise, in order to facilitate vacuum suction and movement of the n-type thermoelectric element 40, a protrusion 63 may be formed in the suction portion of the second suction port 62 as well.

이때, 진공흡입은 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)을 제거한 후 실시하거나, p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)가 제1 소자 배열판(10) 및 제2 소자 배열판(20)에 각각 삽입된 상태에서 실시할 수도 있다.At this time, vacuum suction may be performed after removing the first element array plate 10 and the second element array plate 20, or after the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 are connected to the first element array plate 10 and the second element array plate 20, respectively.

도 9에 도시된 바와 같이, p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)를 각각 일체로 이동시킴으로써, 하부 기판(70) 위에 p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)가 하나씩 교대로 배열되면, 도 10과 같이, 열전모듈에서의 p형 및 n형 열전소자(30 및 40) 배열이 완성된다.9, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 are integrally moved so that the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 Are arranged alternately one by one, the arrangement of the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40 in the thermoelectric module is completed as shown in Fig.

이어서, 하부 기판(70) 위에 놓인 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)의 상부에 상부 기판(80)을 위치시킨다.Subsequently, the upper substrate 80 is placed on top of the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 placed on the lower substrate 70.

하부 기판(70)은 하부 절연 기판(72), 하부 절연 기판(72) 위에 형성된 하부 전극 패턴(74), 및 하부 전극 패턴(74) 위에 도포된 하부 솔더(76)로 구성된다. 그리고 상부 기판(80)은 상부 절연 기판(82), 상부 절연 기판(82) 위에 형성된 상부 전극 패턴(84), 및 상부 전극 패턴(84) 위에 도포된 상부 솔더(86)를 포함한다.The lower substrate 70 is composed of a lower insulating substrate 72, a lower electrode pattern 74 formed on the lower insulating substrate 72 and a lower solder 76 coated on the lower electrode pattern 74. The upper substrate 80 includes an upper insulating substrate 82, an upper electrode pattern 84 formed on the upper insulating substrate 82, and an upper solder 86 applied on the upper electrode pattern 84.

하부 절연 기판(72) 및 상부 절연 기판(82)은 특별히 제한되지는 않으며, 예를 들어 알루미나 기판일 수 있다.The lower insulating substrate 72 and the upper insulating substrate 82 are not particularly limited, and may be, for example, an alumina substrate.

하부 전극 패턴(74) 및 상부 전극 패턴(84)은 Direct Bond Copper Method 나 AgPd Solder를 이용하여 구리 전극을 부착하여 형성될수 있으며, 금속 단일층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 및 상부 전극 패턴(74 및 84)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 또는 주석(Sn)을 포함하는 금속층으로 형성될 수 있다. The lower electrode pattern 74 and the upper electrode pattern 84 may be formed by attaching a copper electrode using a Direct Bond Copper Method or AgPd Solder, or may be formed of a metal single layer or a multilayer structure. For example, the lower and upper electrode patterns 74 and 84 may be formed of a metal layer comprising copper (Cu), aluminum (Al), or tin (Sn).

하부 솔더(76) 및 상부 솔더(86)는 마스크를 통한 전사 방법 등을 사용하여 도포할 수 있다. 또한 하부 및 상부 솔더(76 및 86)는 예를 들어, 주석(Sn), 납(Pb), 은(Ag), 인듐(In) 등으로 구성될 수 있다.The lower solder 76 and the upper solder 86 can be applied using a mask transfer method or the like. The lower and upper solders 76 and 86 may also be comprised of, for example, tin (Sn), lead (Pb), silver (Ag), indium (In)

이동된 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)는 하부 기판(70)의 하부 솔더(76) 위에 놓인다. 그리고 p형 열전소자(30) 및 n형 열전소자(40)의 상부는 상부 기판(80)의 상부 솔더(86)와 접하게 된다.The transferred p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelement 40 are placed on the lower solder 76 of the lower substrate 70. The upper portions of the p-type thermoelectric elements 30 and the n-type thermoelements 40 are brought into contact with the upper solder 86 of the upper substrate 80.

종래의 표면 실장 장치를 사용한 열전모듈 제조방법에서는, p형 열전소자와 n형 열전소자를 하부 기판 위에 하나씩 배열하는 동안 일부 열전소자의 위치가 뒤틀리게 되어 불량의 원인이 되었다.In the method of manufacturing a thermoelectric module using a conventional surface mounting apparatus, the positions of some thermoelectric elements are distorted while arranging the p-type thermoelectric elements and the n-type thermoelements one by one on the lower substrate, causing a defect.

그러나 본 발명의 구체예에 따른 제조방법에서는, p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)를 각각 하부 기판(70) 위에 한번에 배열한 후, 곧바로 상부 기판(80)을 p형 열전소자(30)와 n형 열전소자(40)의 상부에 위치시킬 수 있다. 따라서 열전소자의 위치가 뒤틀릴 염려가 적고, 불량률이 낮다. However, in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention, the p-type thermoelectric element 30 and the n-type thermoelectric element 40 are arranged on the lower substrate 70 at a time, Type thermoelectric element 40 can be positioned above the element 30 and the n-type thermoelectric element 40. [ Therefore, there is little fear that the position of the thermoelectric element is distorted, and the defect rate is low.

상부 기판(80)을 위치시킨 후에는, 하부 기판(70) 및 상부 기판(80)에 열을 가한다. 하부 기판(70) 및 상부 기판(80)에 열을 가하면, 하부 솔더(76) 및 상부 솔더(86)가 용융되어 p형 및 n형 열전소자(30 및 40)의 하단 및 상단이 각각 하부 전극 패턴(74) 및 상부 전극 패턴(84)에 접합되며, 이로써 하부 기판(70) 및 상부 기판(80)이 단단하게 접합된다.After positioning the upper substrate 80, heat is applied to the lower substrate 70 and the upper substrate 80. When the lower substrate 70 and the upper substrate 80 are heated, the lower solder 76 and the upper solder 86 are melted so that the lower end and the upper end of the p-type and n-type thermoelectric elements 30 and 40, respectively, Pattern 74 and upper electrode pattern 84, whereby the lower substrate 70 and the upper substrate 80 are firmly bonded.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 열전모듈의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, (A)는 열전모듈을 나타내는 사시도이고, (B)는 열전모듈에서 p형 열전소자 및 n형 열전소자의 배열 상태를 나타내는 단면도이다.1 is a perspective view showing a thermoelectric module, and FIG. 1 (B) is a cross-sectional view showing an arrangement state of a p-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element in the thermoelectric module.

도 2는 본 발명의 하나의 구체예에 따른 열전소자 배열판을 설명하기 위한 사시도로서, (A)는 제1 소자 배열판을 나타내는 사시도이고, (B)는 제2 소자 배열판을 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view for explaining a thermoelectric element array board according to one embodiment of the present invention, wherein (A) is a perspective view showing a first element array board, and (B) is a perspective view showing a second element array board .

도 3은 도 2에 도시된 열전소자 배열판을 사용하여 열전소자를 배열하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view for explaining a method of arranging thermoelectric elements using the thermoelectric element array board shown in FIG. 2. FIG.

도 4는 p형 열전소자 및 n형 열전소자를 설명하기 위한 사시도이다.4 is a perspective view for explaining a p-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element.

도 5는 본 발명의 다른 구체예에 따른 열전소자 배열판을 설명하기 위한 사시도로서, (A)는 제1 소자 배열판을 나타내는 사시도이고, (B)는 제2 소자 배열판을 나타내는 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view for explaining a thermoelectric element array board according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 5 (A) is a perspective view showing the first element array board and FIG. 5 (B) is a perspective view showing the second element array board.

도 6은 도 5에 도시된 열전소자 배열판을 이용하여 열전소자를 배열하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.6 is a perspective view for explaining a method of arranging thermoelectric elements using the thermoelectric element array plate shown in FIG.

도 7 내지 도 10은 도 2 또는 도 5에 도시된 열전소자 배열판에 의해 배열된 열전소자를 이용하여 열전모듈을 제조하는 방법을 설명하기 위한 사시도이다.FIGS. 7 to 10 are perspective views for explaining a method of manufacturing a thermoelectric module using thermoelectric elements arranged by the thermoelectric element array plate shown in FIG. 2 or FIG.

* 도면의 주요한 부호에 대한 간단한 설명 *BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10: 제1 소자 배열판 50: 제1 흡입판10: first element array plate 50: first suction plate

20: 제2 소자 배열판 60: 제2 흡입판20: second element array plate 60: second suction plate

30: p형 열전소자 70: 하부 기판30: p-type thermoelectric element 70: lower substrate

40: n형 열전소자 80: 상부 기판40: n-type thermoelectric element 80: upper substrate

Claims (11)

p형 열전소자(30)가 삽입되는 복수의 제1 구멍(12)을 구비하고, 상기 복수의 제1 구멍이 열전모듈에서의 p형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제1 소자 배열판(10); 및and a plurality of first holes (12) into which the p-type thermoelectric elements (30) are inserted, wherein the plurality of first holes are formed in the same arrangement as the p-type thermoelectric elements in the thermoelectric module 10); And n형 열전소자(40)가 삽입되는 복수의 제2 구멍(22)을 구비하고, 상기 복수의 제2 구멍이 열전모듈에서의 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제2 소자 배열판(20);을 포함하며,and a plurality of second holes (22) into which the n-type thermoelectric elements (40) are inserted, wherein the plurality of second holes are formed in the same arrangement as the arrangement of the n-type thermoelectric elements in the thermoelectric module 20) 상기 제1 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제1 직선홈(14)을 구비하며, 상기 제1 구멍은 상기 제1 직선홈 내부에 형성되고,Wherein the first element array plate has a plurality of first linear grooves (14) parallel to each other, the first hole is formed in the first linear groove, 상기 제2 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제2 직선홈을 구비하며, 상기 제2 구멍은 상기 제2 직선홈 내부에 형성되며,Wherein the second element array plate has a plurality of second linear grooves parallel to each other, the second hole is formed in the second linear groove, 상기 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판은 각각 모서리에 수직한 제1 벽(16) 및 제2 벽(26)을 구비하는 열전소자 배열판.Wherein the first element array plate and the second element array plate each have a first wall (16) and a second wall (26) perpendicular to the corners. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 제1 구멍의 깊이는 상기 p형 열전소자의 높이와 동일하고, 상기 제2 구멍의 깊이는 상기 n형 열전소자의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 열전소자 배열판.The thermoelectric element array plate according to claim 1, wherein a depth of the first hole is equal to a height of the p-type thermoelectric element, and a depth of the second hole is equal to a height of the n-type thermoelectric element. p형 열전소자(30)가 삽입되는 복수의 제1 구멍(12)을 구비하고, 상기 복수의 제1 구멍이 열전모듈에서의 p형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제1 소자 배열판(10), 및 n형 열전소자(40)가 삽입되는 복수의 제2 구멍(22)을 구비하고, 상기 복수의 제2 구멍이 열전모듈에서의 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성되는 제2 소자 배열판(20) 위에 p형 열전소자 및 n형 열전소자를 각각 공급하는 단계;and a plurality of first holes (12) into which the p-type thermoelectric elements (30) are inserted, wherein the plurality of first holes are formed in the same arrangement as the p-type thermoelectric elements in the thermoelectric module And a plurality of second holes (22) into which the n-type thermoelectric elements (40) are inserted, wherein the plurality of second holes are formed in the same arrangement as the arrangement of the n-type thermoelectric elements in the thermoelectric module Supplying a p-type thermoelectric element and an n-type thermoelectric element on the element array board 20, respectively; 상기 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판을 수평으로 각각 진동시켜, 상기 p형 열전소자 및 n형 열전소자를 상기 제1 구멍 및 제2 구멍에 각각 삽입하는 단계;Inserting the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element into the first hole and the second hole, respectively, by horizontally vibrating the first element array plate and the second element array plate, respectively; 열전모듈에서의 p형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성된 복수의 제1 흡입구(52)를 구비하는 제1 흡입판(50) 및 열전모듈에서의 n형 열전소자 배열과 동일한 배열로 형성된 복수의 제2 흡입구(62)를 구비하는 제2 흡입판(60)을 사용하여 상기 p형 열전소자 및 n형 열전소자를 하부 기판(70) 위에 각각 일체로 이동시키는 단계; 및A first suction plate (50) having a plurality of first suction ports (52) formed in the same arrangement as the arrangement of the p-type thermoelectric elements in the thermoelectric module, and a plurality of thermoelectric elements Transferring the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element integrally on the lower substrate 70 using the second suction plate 60 having the two suction ports 62; And 상기 하부 기판 위에 놓인 p형 열전소자 및 n형 열전소자의 상부에 상부 기판(80)을 위치시키는 단계;Positioning an upper substrate (80) on top of the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element on the lower substrate; 를 포함하는 열전모듈의 제조방법.Wherein the thermoelectric module is a thermoelectric module. 제5항에 있어서, 상기 제1 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제1 직선홈(14)을 구비하며, 상기 제1 구멍은 상기 제1 직선홈 내부에 형성되고,6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the first element array plate has a plurality of first rectilinear grooves (14) parallel to each other, the first hole is formed in the first rectilinear groove, 상기 제2 소자 배열판은 서로 평행한 복수의 제2 직선홈(24)을 구비하며, 상기 제2 구멍은 상기 제2 직선홈 내부에 형성되고,Wherein the second element array plate has a plurality of second linear grooves (24) parallel to each other, the second hole is formed in the second linear groove, 상기 p형 열전소자 및 n형 열전소자는 상기 제1 직선홈 및 제2 직선홈을 따라 각각 공급되고,The p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element are respectively supplied along the first straight groove and the second straight groove, 상기 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판은 상기 제1 직선홈 및 제2 직선홈의 길이방향으로 각각 진동하는 것을 특징으로 하는 열전모듈의 제조방법.Wherein the first element array plate and the second element array plate are oscillated in the longitudinal direction of the first linear groove and the second linear groove, respectively. 제5항에 있어서, 상기 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판은 각각 모서리에 수직한 제1 벽(16) 및 제2 벽(26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 열전모듈의 제조방법.The method of manufacturing a thermoelectric module according to claim 5, wherein the first element array plate and the second element array plate each have a first wall (16) and a second wall (26) perpendicular to the corners. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 구멍의 깊이는 상기 p형 열전소자의 높이와 동일하고, 상기 제2 구멍의 깊이는 상기 n형 열전소자의 높이와 동일한 것을 특징으로 하는 열전모듈의 제조방법.8. The semiconductor device according to any one of claims 5 to 7, wherein a depth of the first hole is equal to a height of the p-type thermoelectric element, and a depth of the second hole is equal to a height of the n- Of the thermoelectric module. 제8항에 있어서, 상기 p형 열전소자 및 n형 열전소자를 각각 삽입하는 단계 후에, 상기 제1 소자 배열판 및 제2 소자 배열판을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전모듈의 제조방법.The thermoelectric module according to claim 8, further comprising a step of removing the first element array plate and the second element array plate after inserting the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element, respectively, Gt; 제9항에 있어서, 상기 하부 기판은 하부 절연 기판(72), 상기 하부 절연 기판 위에 형성된 하부 전극 패턴(74), 상기 하부 전극 패턴 위에 도포된 하부 솔더(76)를 포함하고,The method of claim 9, wherein the lower substrate includes a lower insulating substrate (72), a lower electrode pattern (74) formed on the lower insulating substrate, and a lower solder (76) 상기 상부 기판은 상부 절연 기판(82), 상기 상부 절연 기판 위에 형성된 상부 전극 패턴(84), 상기 상부 전극 패턴 위에 도포된 상부 솔더(86)를 포함하고,The upper substrate includes an upper insulating substrate 82, an upper electrode pattern 84 formed on the upper insulating substrate, and an upper solder 86 coated on the upper electrode pattern. 상기 p형 열전소자 및 n형 열전소자는 상기 하부 솔더 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 열전모듈의 제조방법.Wherein the p-type thermoelectric element and the n-type thermoelectric element are placed on the lower solder. 제10항에 있어서, 상기 하부 기판 및 상부 기판이 접합되도록, 상기 하부 기판 및 상부 기판에 열을 가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전모듈의 제조방법.11. The method of claim 10, further comprising applying heat to the lower substrate and the upper substrate such that the lower substrate and the upper substrate are bonded to each other.
KR20080128618A 2008-12-17 2008-12-17 Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same KR101496147B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080128618A KR101496147B1 (en) 2008-12-17 2008-12-17 Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080128618A KR101496147B1 (en) 2008-12-17 2008-12-17 Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100070029A KR20100070029A (en) 2010-06-25
KR101496147B1 true KR101496147B1 (en) 2015-02-27

Family

ID=42367917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080128618A KR101496147B1 (en) 2008-12-17 2008-12-17 Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101496147B1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101645585B1 (en) * 2014-12-26 2016-08-09 주식회사 제펠 Thermoelectric module having anker parts of thermoelectric leg and method of manufacturing the module
KR101806661B1 (en) 2016-01-26 2017-12-07 현대자동차주식회사 Apparatus for manufacuring the thermoelectric module
KR102245663B1 (en) * 2019-04-22 2021-04-29 한국기계연구원 Manufacturing Method for Flexible Thermoelectric Device Using Guide Block and Jig for Manufacturing the Same
GB2602507A (en) * 2021-01-05 2022-07-06 European Thermodynamics Ltd Thermoelctric module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344032A (en) 2001-05-15 2002-11-29 Okano Electric Wire Co Ltd Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the same
JP2002359405A (en) 2001-05-31 2002-12-13 Okano Electric Wire Co Ltd Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the thermoelectric element array unit
JP2003017764A (en) 2001-07-02 2003-01-17 Okano Electric Wire Co Ltd Apparatus and method for aligning thermo-electric element
JP2005005526A (en) 2003-06-12 2005-01-06 Okano Electric Wire Co Ltd Method for manufacturing thermoelectric conversion module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344032A (en) 2001-05-15 2002-11-29 Okano Electric Wire Co Ltd Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the same
JP2002359405A (en) 2001-05-31 2002-12-13 Okano Electric Wire Co Ltd Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the thermoelectric element array unit
JP2003017764A (en) 2001-07-02 2003-01-17 Okano Electric Wire Co Ltd Apparatus and method for aligning thermo-electric element
JP2005005526A (en) 2003-06-12 2005-01-06 Okano Electric Wire Co Ltd Method for manufacturing thermoelectric conversion module

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100070029A (en) 2010-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4493939A (en) Method and apparatus for fabricating a thermoelectric array
JP5198265B2 (en) Apparatus and method for forming a flat surface of a thin flexible substrate
KR102004864B1 (en) Method of manufacturing electronic device, and electronic component mounting device
WO2016090304A1 (en) Methods and systems for precision application of conductive adhesive paste on photovoltaic structures
US20110146741A1 (en) Thermoelectric conversion module and method for making the same
KR101496147B1 (en) Thermoelectric Element Arranging Plate and Method of Manufacturing Thermoelectric Module Using the Same
GB2307338A (en) Thermoelectric conversion module and method of manufacture
JP6303623B2 (en) Semiconductor device, semiconductor device manufacturing method, positioning jig
JP5455028B2 (en) Circuit board structure
CN103874345B (en) Method for manufacturing multilayer microwave circuit by using ceramic substrate
KR20160108196A (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4487883B2 (en) Manufacturing method of electronic component built-in module
JP2015536579A (en) Method of making switching module and attached grid module, and attached grid module and corresponding electronic unit
RU2193260C1 (en) Method for manufacturing three-dimensional multicomponent electronic module
US20110256653A1 (en) Thermoelectric Modules and Methods for Manufacturing Thermoelectric Modules
JP2012079803A (en) Thermoelectric module
JP2009178841A (en) Method for mounting mems component on application platform using guide mask and device used for the same
CN110299445B (en) Method for producing thermoelectric micro refrigerator (variant)
US20120049316A1 (en) Thermoelectric module and method for fabricating the same
CN102163690A (en) Package manufacturing method, piezoelectric vibrator, and oscillator
Cho et al. Micro‐Concentrator Photovoltaics Using Fluidic Self‐Assembly Technology
KR101388492B1 (en) Skeleton type thermoelectric module manufacture method and thermoelectric unit having skeleton type thermoelectric module and manufacture method thereof
JP2003017763A (en) Substrate for thermo-electric module, method of fabricating the same module and thermo-electric module utilizing substrate for thermo-electric module
CN109564878B (en) Joining system
CN112420912B (en) Manufacturing method of micro thermoelectric device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180119

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200120

Year of fee payment: 6