KR102040504B1 - method and apparatus of manufacturing substrate material for thermoelectric module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열전모듈용 기판소재를 제조할 때에 적용 온도에 따라 베이스소재(base material)로 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택적으로 활용하도록 한 열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 베이스소재선택부가 기 설정해 둔 적용 온도를 확인하여 베이스소재로 알루미나소재 또는 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재를 선택하며; 이송부가 베이스소재선택부에서 선택된 알루미나소재나 알루미늄소재를 전달받아 이송하며; 마스크형성부가 이송부에서 이송한 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 필요한 크기나 형태로 회로패턴마스크를 형성시키며; 박막형성부가 마스크형성부에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아 니켈박막을 형성시킨다.The present invention relates to a thermoelectric module substrate material manufacturing method and apparatus for selectively utilizing an alumina material or an aluminum material as a base material according to the application temperature when manufacturing the substrate material for a thermoelectric module, the base material selection Confirming the application temperature set in advance and selecting an alumina material or an anodized aluminum material as the base material; The transfer unit transfers the alumina material or the aluminum material selected by the base material selection unit; The mask forming unit forms a circuit pattern mask in a required size or shape by using an alumina material or an aluminum material transferred from the transfer unit; The thin film forming unit receives the circuit pattern mask formed in the mask forming unit to form a nickel thin film.

Description

열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치{method and apparatus of manufacturing substrate material for thermoelectric module}Method and apparatus for manufacturing substrate material for thermoelectric module

본 발명의 기술 분야는 열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 열전모듈용 기판소재를 제조할 때에 적용 온도에 따라 베이스소재(base material)로 알루미나소재나 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재를 선택적으로 활용하도록 한 열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module. In particular, when manufacturing a substrate material for a thermoelectric module, an aluminum material subjected to an alumina material or anodizing treatment is used as a base material according to an application temperature. It relates to a method and apparatus for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module to be selectively utilized.

알루미나(Al2O3) 소결체 등과 같이 절연성에 우수한 세라믹스기판의 표면에 도전성을 갖춘 금속회로층을 납땜재료로 일체 접합하고, 또한 금속회로층의 소정 위치에 반도체소자를 탑재한 회로기판이 반도체 장치 등에 활용되고 있다. 이러한 금속 인쇄회로기판은, 금속원판의 표면을 일정한 깊이로 아노다이징하여 전기적 절연층을 형성하는 방법을 사용하여 제조하는데, 이때 형성되는 절연층은 미세한 공동을 구비한 산화금속층으로 이루어진다. 산화금속층 위에는 유동성 절연수지를 도포하여 산화금속층의 공동을 절연수지로 충진 후, 고온에서 경화시켜 산화금속층과 절연수지에 의해 복합적으로 절연되는 복합 절연층을 형성하게 된다. 이후, 복합 절연층의 표면을 연삭기로 연마하여 표면을 평탄하게 하며, 이때 산화금속층은 표면에 노출되게 된다. 산화금속층이 표면에 노출되도록 하는 것은 열전도성을 높이기 위한 것이며, 복합 절연층 위에 친화력이 좋은 시드금속층(Seed Metal Layer)을 화학도금 또는 금속 증착법을 사용하여 박막으로 코팅하고, 시드금속층 위에 구리(Copper) 전기도금을 사용하여 메인금속층(Main Metal Layer)을 일정 두께로 형성하고, 시드금속층과 메인금속층을 에칭(Etching)하여 원하는 패턴의 회로를 형성한다.A circuit board is a circuit device in which a conductive metal circuit layer is integrally bonded to a surface of a ceramic substrate having excellent insulation, such as an alumina (Al 2 O 3 ) sintered body, with a soldering material, and a semiconductor element is mounted at a predetermined position of the metal circuit layer. It is utilized for the back. The metal printed circuit board is manufactured using a method of forming an electrical insulating layer by anodizing a surface of a metal disc to a predetermined depth, wherein the insulating layer is formed of a metal oxide layer having a fine cavity. A fluid insulating resin is applied on the metal oxide layer to fill the cavity of the metal oxide layer with the insulating resin, and then cured at a high temperature to form a composite insulating layer which is insulated complex by the metal oxide layer and the insulating resin. Thereafter, the surface of the composite insulating layer is polished by a grinding machine to make the surface flat, wherein the metal oxide layer is exposed to the surface. The metal oxide layer is exposed to the surface to increase thermal conductivity, and a good affinity seed metal layer is coated with a thin film by chemical plating or metal deposition on the composite insulating layer, and copper is deposited on the seed metal layer. ) The main metal layer is formed to a predetermined thickness using electroplating, and the seed metal layer and the main metal layer are etched to form a circuit having a desired pattern.

한국공개특허 제10-2010-0111052호(2010.10.12 공개)는 인쇄회로기판 위에 탑재되어 있는 전자부품이 동작하면서 발생하는 열을 외부로 최대한 빠른 시간 내에 방출하기 위하여 인쇄회로기판의 본체를 금속으로 형성하여 열전도성을 높이기 위한 금속성 인쇄회로기판의 구조 및 제조 방법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 금속 재질로 이루어진 본체부를 준비하는 단계와; 본체부 상면을 아노다이징하여 공동이 포함된 산화금속층을 형성하며 공동에는 절연성 수지를 충진하여 복합 절연층이 가공되는 단계와; 절연층 상면에 열경화성 접착제를 도포하여 전기절연성 접착층을 형성하는 단계와; 접착층 상면에 회로층을 부착한 뒤 가열 가압함에 따라 복합 절연층과 회로층을 접착시키는 단계와; 회로층에 에칭을 통해 회로를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Korean Patent Publication No. 10-2010-0111052 (published on Oct. 12, 2010) discloses a body of a printed circuit board made of metal in order to release heat generated during operation of an electronic component mounted on the printed circuit board to the outside as soon as possible. Disclosed are a structure and a manufacturing method of a metallic printed circuit board for forming and increasing thermal conductivity. According to the disclosed technology, preparing a body portion made of a metal material; Anodizing an upper surface of the main body to form a metal oxide layer including a cavity, and filling the cavity with an insulating resin to process the composite insulating layer; Forming an electrically insulating adhesive layer by applying a thermosetting adhesive on the insulating layer; Attaching the circuit layer on the adhesive layer and bonding the composite insulating layer and the circuit layer by heating and pressing; And forming a circuit through the etching in the circuit layer.

한국등록특허 제10-0913309호(2009.08.14 등록)는 금속회로기판에 관하여 개시되어 있는데, 열전도성이 뛰어난 금속소재로 형성된 금속기판과; 금속기판의 표면에 전해질 용액에서 전원을 인가하여 발생된 플라즈마가 금속기판과 반응하여 금속기판 표면에 형성된 절연성 금속 산화 피막으로 형성된 절연층과; 절연층 상부에 전도성의 금속소재로 형성된 회로층과; 절연층과 회로층 사이에 형성되는 보호코팅층을 포함하며, 보호코팅층은 글라스 프릿(glass frit) 또는 테플론으로 마련되는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 금속소재로 마련된 기판 위에 플라즈마 전해 산화법(PEO)에 의해 절연성의 금속 산화피막을 형성하여 전기절연성이 우수하며 뛰어난 방열효과를 가지며, 또한 플라즈마 전해 산화법(PEO)에 의해 산화 피막을 형성하여 금속소재의 기판과 산화 피막이 상호 분리되지 않으며, 산화 피막이 갈라지는 현상을 방지할 수 있다.Korean Patent No. 10-0913309 (registered on Aug. 14, 2009) discloses a metal circuit board, comprising: a metal substrate formed of a metal material having excellent thermal conductivity; An insulating layer formed of an insulating metal oxide film formed on the surface of the metal substrate by reacting the plasma generated by applying power from the electrolyte solution to the surface of the metal substrate; A circuit layer formed of a conductive metal material on the insulating layer; And a protective coating layer formed between the insulating layer and the circuit layer, wherein the protective coating layer is formed of glass frit or Teflon. According to the disclosed technology, an insulating metal oxide film is formed by a plasma electrolytic oxidation method (PEO) on a substrate made of a metal material, thereby having excellent electrical insulation and excellent heat dissipation effect, and also forming an oxide film by a plasma electrolytic oxidation method (PEO). By forming the substrate and the oxide film of the metal material is not separated from each other, it is possible to prevent the phenomenon of the oxide film split.

상술한 바와 같은 종래의 기술에 있어서, DBC(direct bonded copper)기판의 경우에, 알루미나기판 위에 동박(Cu-film)을 고온에서 장시간 가압 융착한 후에 특정한 회로가 되도록 패터닝(Patterning) 및 에칭해 주는데, 이때 회로인 동박(Cu-film)은 고온에서의 전자편석현상으로 인하여 출력이 불안정해지는 문제점이 발생하며, 열전모듈의 상하 기판 양측이 모두 알루미나기판으로 구성되어 깨지기 쉬운 문제점이 있고, 또한 열전모듈 양단의 온도차 극대화를 위한 콜드사이드(Cold-side)측은 종래의 알루미나 대비 고방열성이 요구되며, 열전소자 접합 시에 동박(Cu-Film)의 접합재에 의한 용식이 발생하는 문제점도 있으며, 평판 형태가 아닌 곡면형 모듈에 대응 불가한 문제점도 있다.In the conventional technology as described above, in the case of a direct bonded copper (DBC) substrate, patterning and etching of Cu-film on alumina substrate at a high temperature for a long time at a high temperature to form a specific circuit. At this time, the copper foil (Cu-film) has a problem that the output becomes unstable due to the electron segregation phenomenon at a high temperature, both the upper and lower substrates of the thermoelectric module is composed of alumina substrate, which is fragile, and also the thermoelectric module The cold-side side for maximizing the temperature difference between both ends requires higher heat dissipation than conventional alumina, and there is also a problem that melting occurs due to the bonding material of copper foil (Cu-Film) during thermoelectric element bonding. There is also a problem that can not respond to the curved module.

한국공개특허 제10-2010-0111052호Korean Patent Publication No. 10-2010-0111052 한국등록특허 제10-0913309호Korean Patent Registration No. 10-0913309

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 열전모듈용 기판소재를 제조할 때에 적용 온도에 따라 베이스소재(base material)로 알루미나소재나 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재를 선택적으로 활용하도록 한 열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to solve the problems as described above, when manufacturing a substrate material for thermoelectric module using an alumina material or an anodized aluminum material as a base material (base material) according to the application temperature It is to provide a method and apparatus for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module to be selectively utilized.

상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 베이스소재선택부가 기 설정해 둔 적용 온도를 확인하여 베이스소재로 알루미나소재 또는 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재를 선택하는 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계; 이송부가 상기 베이스소재선택부에서 선택된 알루미나소재나 알루미늄소재를 전달받아 이송하는 알루미나소재나 알루미늄소재 이송 단계; 마스크형성부가 상기 이송부에서 이송한 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 필요한 크기나 형태로 회로패턴마스크를 형성시키는 회로패턴마스크 형성 단계; 및 박막형성부가 상기 마스크형성부에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아 니켈박막을 형성시키는 니켈박막 형성 단계를 포함하는 열전모듈용 기판소재 제조 방법을 제공한다.As a means for solving the above problems, according to an aspect of the present invention, the alumina material or aluminum material for selecting the alumina material or anodized aluminum material as the base material by checking the application temperature set by the base material selection unit Selection step; An alumina material or aluminum material transfer step of transferring and receiving the alumina material or the aluminum material selected from the base material selection unit; A circuit pattern mask forming step of forming a circuit pattern mask in a required size or shape by using alumina material or aluminum material transferred from the transfer part; And a thin film forming step of receiving a circuit pattern mask formed by the mask forming part to form a nickel thin film.

일 실시 예에서, 상기 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 이하로 적용할 경우에, 알루미늄소재를 베이스소재로 선택하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the step of selecting the alumina material or aluminum material, characterized in that the aluminum material is selected as the base material when the temperature at the time of manufacturing the substrate material for the thermoelectric module is applied to 400 ℃ or less.

일 실시 예에서, 상기 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 초과로 적용할 경우에, 알루미나소재를 베이스소재로 선택하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the step of selecting the alumina material or aluminum material, characterized in that the alumina material is selected as the base material when the temperature at the time of manufacturing the substrate material for the thermoelectric module is applied to more than 400 ℃.

일 실시 예에서, 상기 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계는, 알루미나소재와 알루미늄소재를 교번으로 선택하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the alumina material or aluminum material selection step, it characterized in that the alumina material and the aluminum material is selected alternately.

일 실시 예에서, 상기 니켈박막 형성 단계는, 상기 회로패턴마스크 위에 니켈회로박막을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the forming of the nickel thin film may include forming a nickel circuit thin film on the circuit pattern mask.

일 실시 예에서, 상기 니켈박막 형성 단계는, 상기 회로패턴마스크 위에 니켈을 용사하여 니켈회로박막을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the forming of the nickel thin film may include forming a nickel circuit thin film by spraying nickel on the circuit pattern mask.

일 실시 예에서, 상기 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 에칭부가 알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리하는 에칭 처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module may further include an etching treatment step of etching the surface of the alumina material or the aluminum material by the etching unit.

일 실시 예에서, 상기 에칭 처리 단계는, 상기 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리 전에 화학 에칭 또는 전해 에칭 처리하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the etching treatment step, the surface of the aluminum material is characterized in that the chemical etching or electrolytic etching treatment before the anodizing treatment.

일 실시 예에서, 상기 에칭 처리 단계는, 상기 알루미나소재의 표면을 불산 처리하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the etching step, characterized in that the hydrofluoric acid treatment of the surface of the alumina material.

일 실시 예에서, 상기 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 아노다이징부가 상기 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리하는 아노다이징 처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module may further include an anodizing step of anodizing the anodizing part of the surface of the aluminum material.

일 실시 예에서, 상기 아노다이징 처리 단계는, 니켈박막과 알루미늄소재 간의 절연이 되도록 기 설정해 둔 두께로, 상기 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the anodizing step, anodizing the surface of the aluminum material to a predetermined thickness to be insulated between the nickel thin film and the aluminum material.

일 실시 예에서, 상기 아노다이징 처리 단계는, 상기 알루미늄소재의 표면을 경질 아노다이징 처리하여 전기적 절연층을 형성시키는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the anodizing step may include hard anodizing the surface of the aluminum material to form an electrical insulation layer.

일 실시 예에서, 상기 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 연마부가 상기 니켈박막을 상기 박막형성부로부터 전달받아 표면을 연마하는 연마 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module, the polishing unit further comprises a polishing step of polishing the surface by receiving the nickel thin film from the thin film forming unit.

일 실시 예에서, 상기 연마 단계는, 상기 박막형성부에서 형성시킨 니켈회로박막의 표면을 연마하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the polishing step, characterized in that for polishing the surface of the nickel circuit thin film formed in the thin film forming portion.

일 실시 예에서, 상기 연마 단계는, 상기 박막형성부에서 형성시킨 니켈용사층의 표면을 연마시켜 니켈용사층의 표면에 형성된 산화층을 제거하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the polishing step, characterized in that to remove the oxide layer formed on the surface of the nickel spray layer by polishing the surface of the nickel spray layer formed in the thin film forming portion.

일 실시 예에서, 상기 연마 단계는, 상기 박막형성부에서 형성시킨 니켈용사층의 표면을 연마시켜 니켈전극을 기 설정된 두께만큼으로 조절하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the polishing step, characterized in that to adjust the nickel electrode to a predetermined thickness by polishing the surface of the nickel spray layer formed in the thin film forming portion.

상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 기 설정해 둔 적용 온도를 확인하여 베이스소재로 알루미나소재 또는 알루미늄소재를 선택하는 베이스소재선택부; 상기 베이스소재선택부에서 선택된 알루미나소재나 알루미늄소재를 전달받아 이송하는 이송부; 상기 이송부에서 이송한 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 필요한 크기나 형태로 회로패턴마스크를 형성시키는 마스크형성부; 및 상기 마스크형성부에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아 니켈박막을 형성시키는 박막형성부를 포함하는 열전모듈용 기판소재 제조 장치를 제공한다.As a means for solving the above problems, according to another feature of the invention, the base material selection unit for selecting the alumina material or aluminum material as the base material by checking the preset application temperature; A transfer unit receiving and transferring the alumina material or aluminum material selected by the base material selection unit; A mask forming unit for forming a circuit pattern mask in a required size or shape by using an alumina material or an aluminum material transferred from the transfer unit; And a thin film forming unit receiving the circuit pattern mask formed by the mask forming unit to form a nickel thin film.

본 발명의 효과로는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 때에 적용 온도에 따라 베이스소재(base material)로 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택적으로 활용하도록 한 열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치를 제공함으로써, 열전모듈의 상하 기판 양측을 모두 알루미늄소재의 기판(즉, 알루미늄기판)으로 사용하거나 어느 한 측만을 알루미늄기판으로 사용하여 잘 깨지지 않도록 할 수 있으며, 또한 고방열성기판소재를 사용하여 열전모듈 양단의 온도차를 극대화할 수 있으며, 평판 형태뿐만 아니라 곡면형 모듈에도 대응 가능하다는 것이다.Advantageous Effects of the Invention The present invention provides a method and apparatus for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module in which alumina material or an aluminum material is selectively used as a base material according to an application temperature in manufacturing the thermoelectric module substrate material. Both sides of the thermoelectric module can be used as both aluminum substrates (ie, aluminum substrates) or only one side can be used as an aluminum substrate to prevent cracking. The temperature difference can be maximized, and it can cope with not only flat form but also curved module.

본 발명에 의하면, 동박(Cu-film) 대신에 니켈(Ni)박막을 활용하여 베이스소재(즉, 알루미나소재나 알루미늄소재)의 기판(즉, 회로패턴마스크)에 입혀 줌으로써, 열전소자 접합 시에 니켈(Ni)박막의 접합재에 의한 용식이 발생하지 않으며, 고온에서도 전자편석현상이 일어나지 않아 출력이 안정해지는 효과도 가진다.According to the present invention, a nickel (Ni) thin film is used instead of a copper foil (Cu-film) to be coated on a substrate (i.e., a circuit pattern mask) of a base material (i.e., an alumina material or an aluminum material). Soldering by the bonding material of the nickel (Ni) thin film does not occur, and electron segregation does not occur even at a high temperature, and thus the output is stabilized.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 열전모듈용 기판소재 제조 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열전모듈용 기판소재 제조 장치를 설명하는 도면이다.1 to 4 are views illustrating a method for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a thermoelectric module substrate material manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments may be variously modified and may have various forms, and thus, the scope of the present invention should be understood to include equivalents for realizing the technical idea. In addition, the objects or effects presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all or only such effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereby.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention will be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are intended to distinguish one component from another component, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, the first component may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component. When a component is referred to as being "connected" to another component, it should be understood that there may be other components in between, although it may be directly connected to the other component. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. On the other hand, other expressions describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring to", should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and terms such as "include" or "have" refer to features, numbers, steps, operations, components, parts, or parts thereof described. It is to be understood that the combination is intended to be present and does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Generally, the terms defined in the dictionary used are to be interpreted as being consistent with the meanings in the context of the related art, and should not be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless clearly defined in the present invention.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 열전모듈용 기판소재 제조 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a method and apparatus for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 열전모듈용 기판소재 제조 방법을 설명하는 도면이다.1 to 4 are views illustrating a method for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계(S110), 알루미나소재나 알루미늄소재 이송 단계(S120), 회로패턴마스크(Mask) 형성 단계(S130), 니켈(Ni)박막 형성 단계(S140)를 포함하여 이루어진다.1 to 4, the substrate material manufacturing method for a thermoelectric module, alumina material or aluminum material selection step (S110), alumina material or aluminum material transfer step (S120), circuit pattern mask (Mask) forming step (S130) ), And a nickel (Ni) thin film forming step (S140).

열전모듈용 기판소재를 제조할 시, 베이스소재선택부(110)에서는, 기 설정해 둔 적용 온도를 확인하며, 해당 확인한 적용 온도에 따라 베이스소재(base material)로 알루미나소재나 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재(이하, '알루미늄소재'로 표현함)를 선택하게 된다(S110).When manufacturing the substrate material for the thermoelectric module, the base material selection unit 110 confirms the predetermined application temperature, and the aluminum material subjected to the alumina material or anodizing treatment as the base material according to the confirmed application temperature. (Hereinafter referred to as 'aluminum material') is selected (S110).

상술한 단계 S110에서 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택함에 있어서, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 이하로 적용할 경우에, 베이스소재선택부(110)에서는, 알루미나소재에 대비하여 방열성이 매우 우수한 알루미늄소재를 베이스소재로 선택해 줄 수 있다.In selecting the alumina material or the aluminum material in step S110 described above, when the temperature at the time of manufacturing the thermoelectric module substrate material is applied at 400 ° C. or lower, the base material selection unit 110 prepares for the alumina material. Aluminum material with excellent heat dissipation can be selected as the base material.

상술한 단계 S110에서 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택함에 있어서, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 초과로 적용할 경우에, 베이스소재선택부(110)에서는, 알루미나소재를 베이스소재로 선택해 줄 수 있다.In selecting the alumina material or the aluminum material in step S110 described above, when the temperature at the time of manufacturing the thermoelectric module substrate material is applied to more than 400 ° C., in the base material selection unit 110, the alumina material is used as the base material. You can choose.

상술한 단계 S110에서 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택함에 있어서, 베이스소재선택부(110)에서는, 상하 기판이 서로 다른 소재가 되도록 알루미나소재와 알루미늄소재를 교번으로 선택해 줄 수도 있다.In selecting the alumina material or the aluminum material in step S110 described above, the base material selection unit 110 may alternately select the alumina material and the aluminum material so that the upper and lower substrates are different materials.

상술한 단계 S110에서 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택하게 되면, 베이스소재선택부(110)는 상술한 단계 S110에서 선택된 알루미나소재나 알루미늄소재를 이송부(120)로 전달해 주게 되며, 이에 이송부(120)에서는, 베이스소재선택부(110)로부터 전달되는 알루미나소재나 알루미늄소재를 마스크형성부(130)로 이송해 주게 된다(S120).When the alumina material or the aluminum material is selected in step S110 described above, the base material selection unit 110 delivers the alumina material or aluminum material selected in step S110 to the transfer part 120, and thus, in the transfer part 120. The alumina material or the aluminum material transferred from the base material selection unit 110 is transferred to the mask forming unit 130 (S120).

상술한 단계 S120에서 알루미나소재나 알루미늄소재를 이송해 주게 하면, 마스크형성부(130)에서는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 필요한 크기나 형태(예를 들어, 평판 형태나 곡면형 등)로 회로패턴마스크를 형성시켜 주게 된다(S130).When the alumina material or the aluminum material is transferred in the above-described step S120, the mask forming unit 130 utilizes the alumina material or the aluminum material that is transferred through the transfer unit 120 to provide the required size or shape (for example, a flat plate). Form or a curved surface) to form a circuit pattern mask (S130).

상술한 단계 S130에서 회로패턴마스크를 형성시켜 줌에 있어서, 마스크형성부(130)에서는, 필요한 회로 형태의 마스크를, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미나소재나 알루미늄소재 위에 고정시킬 수 있다.In forming the circuit pattern mask in step S130 described above, in the mask forming unit 130, the mask of the required circuit form can be fixed on the alumina material or aluminum material to be transferred through the transfer unit 120.

상술한 단계 S130에서 회로패턴마스크를 형성시켜 주게 되면, 마스크형성부(130)는 상술한 단계 S130에서 형성시킨 회로패턴마스크를 박막형성부(140)로 전달해 주게 되며, 이에 박막형성부(140)에서는, 마스크형성부(130)로부터 전달되는 회로패턴마스크 위에 니켈(Ni)박막을 형성시켜 주게 된다(S140).When the circuit pattern mask is formed in the above-described step S130, the mask forming unit 130 delivers the circuit pattern mask formed in the above-described step S130 to the thin film forming unit 140. In the thin film forming unit 140, A nickel (Ni) thin film is formed on the circuit pattern mask transferred from the mask forming unit 130 (S140).

상술한 단계 S140에서 니켈(Ni)박막을 형성시켜 줌에 있어서, 박막형성부(140)에서는, 마스크형성부(130)에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아, 해당 전달받은 회로패턴마스크 위에 니켈(Ni)회로박막을 형성시킬 수도 있다.In forming the nickel (Ni) thin film in step S140 described above, the thin film forming unit 140 receives the circuit pattern mask formed in the mask forming unit 130, and the nickel (Ni) on the received circuit pattern mask. A circuit thin film can also be formed.

상술한 단계 S140에서 니켈(Ni)박막을 형성시켜 줌에 있어서, 박막형성부(140)에서는, 마스크형성부(130)에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아, 해당 전달받은 회로패턴마스크 위에 니켈(Ni)을 용사하여 니켈(Ni)회로박막을 형성시켜 줌으로써, 종래기술에서 수행하였던 패터닝 및 에칭 공정을 생략하도록 해 줄 수 있다.In forming the nickel (Ni) thin film in step S140 described above, the thin film forming unit 140 receives the circuit pattern mask formed in the mask forming unit 130, and the nickel (Ni) on the received circuit pattern mask. By forming a nickel (Ni) circuit thin film by thermal spraying), it is possible to omit the patterning and etching process performed in the prior art.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 에칭 처리 단계(S111)를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module having the configuration as described above may further include an etching process step (S111), as shown in FIG. 2.

에칭부(150)에서는, 상술한 단계 S110에서 선택한 알루미나소재나 알루미늄소재(즉, 아노다이징 처리 전의 알루미늄소재)를 베이스소재선택부(110)로부터 전달받아, 해당 전달받은 알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리해 줄 수 있다.The etching unit 150 receives the alumina material or the aluminum material (that is, the aluminum material before the anodizing treatment) selected in the above-described step S110 from the base material selection unit 110 to receive the surface of the alumina material or aluminum material. It can be etched.

상술한 단계 S111에서 알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리해 줌에 있어서, 에칭부(150)에서는, 베이스소재선택부(110)에서 선택한 알루미늄소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리 전에 화학 에칭 또는 전해 에칭 처리해 줌으로써, 박막형성부(140)에서 니켈(Ni)박막을 입힐 때에 니켈(Ni)박막의 밀착력을 매우 향상시킬 수 있다.In etching the surface of the alumina material or the aluminum material in step S111 described above, the etching unit 150 receives the aluminum material selected by the base material selection unit 110 and anodizes the surface of the received aluminum material. By performing a chemical etching or an electrolytic etching process before the treatment, the adhesion of the nickel (Ni) thin film can be greatly improved when the nickel (Ni) thin film is coated on the thin film forming unit 140.

상술한 단계 S111에서 알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리해 줌에 있어서, 에칭부(150)에서는, 베이스소재선택부(110)에서 선택한 알루미나소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미나소재의 표면(즉, 니켈(Ni)박막 부착면)을 불산 처리해 줄 수도 있다.In etching the surface of the alumina material or the aluminum material in the above-described step S111, the etching unit 150 receives the alumina material selected by the base material selection unit 110, and the surface of the received alumina material (that is, , Nickel (Ni) thin film adhesion surface) may be treated with hydrofluoric acid.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 아노다이징 처리 단계(S122)를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module having the configuration as described above may further include an anodizing process (S122), as shown in FIG. 3.

아노다이징부(160)에서는, 상술한 단계 S120에서 이송된 알루미늄소재(즉, 에칭 처리된 알루미늄소재)를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리해 주게 된다(S122).The anodizing unit 160 receives the aluminum material (that is, the etched aluminum material) transferred in the above-described step S120, and anodizes the surface of the received aluminum material (S122).

상술한 단계 S122에서 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리해 줌에 있어서, 아노다이징부(160)에서는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미늄소재를 전달받아, 니켈(Ni)박막과 알루미늄소재 간의 절연이 되도록 충분한 두께(즉, 기 설정해 둔 두께)로, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리해 줄 수 있다.In anodizing the surface of the aluminum material in the above-described step S122, the anodizing unit 160 receives the aluminum material transferred through the transfer unit 120, and is sufficient to insulate between the nickel (Ni) thin film and the aluminum material. With a thickness (ie a preset thickness), the surface of the aluminum material can be anodized.

상술한 단계 S122에서 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리해 줌에 있어서, 아노다이징부(160)에서는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미늄소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 경질 아노다이징 처리하여 전기적 절연층을 형성시켜 줌으로써, 전기 절연성을 확보하도록 할 수 있다.In anodizing the surface of the aluminum material in the above-described step S122, the anodizing unit 160 receives the aluminum material transferred through the transfer unit 120, and hard-anodizes the surface of the received aluminum material. By forming an insulating layer, electrical insulation can be ensured.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 연마 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module having the configuration as described above may further include a polishing step (S150), as shown in FIG. 4.

상술한 단계 S140에서 니켈(Ni)박막을 형성시켜 준 후에, 연마부(170)에서는, 상술한 단계 S140에서 형성시킨 니켈(Ni)박막을 박막형성부(140)로부터 전달받아, 해당 전달받은 니켈(Ni)박막의 표면을 연마해 줄 수 있다.After the nickel (Ni) thin film is formed in the above-described step S140, the polishing unit 170 receives the nickel (Ni) thin film formed in the above-mentioned step S140 from the thin film forming unit 140 and receives the nickel ( Ni) It can grind the surface of a thin film.

상술한 단계 S150에서 니켈(Ni)박막의 표면을 연마함에 있어서, 연마부(170)에서는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)회로박막(즉, 니켈(Ni)용사층)의 표면을 연마해 줄 수 있다.In polishing the surface of the nickel (Ni) thin film in step S150 described above, in the polishing unit 170, the surface of the nickel (Ni) circuit thin film (that is, nickel (Ni) thermal spray layer) formed in the thin film forming unit 140 You can polish it.

상술한 단계 S150에서 니켈(Ni)박막의 표면을 연마함에 있어서, 연마부(170)에서는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)용사층의 표면을 연마시켜 니켈(Ni)용사층의 표면에 형성된 산화층을 제거해 줄 수 있다.In polishing the surface of the nickel (Ni) thin film in step S150 described above, in the polishing unit 170, the surface of the nickel (Ni) spray layer formed in the thin film forming unit 140 is polished to obtain a nickel (Ni) spray layer. The oxide layer formed on the surface can be removed.

상술한 단계 S150에서 니켈(Ni)박막의 표면을 연마함에 있어서, 연마부(170)에서는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)용사층의 표면을 연마시켜 니켈(Ni)전극을 기 설정된 두께만큼으로 조절해 줄 수 있다.In polishing the surface of the nickel (Ni) thin film in step S150 described above, in the polishing unit 170, the surface of the nickel (Ni) spray layer formed in the thin film forming unit 140 is polished to prepare the nickel (Ni) electrode. The thickness can be adjusted by the set thickness.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 열전모듈용 기판소재를 제조할 때에 적용 온도에 따라 베이스소재로 알루미나소재나 알루미늄소재를 선택적으로 활용하도록 함으로써, 열전모듈의 상하 기판 양측을 모두 알루미늄소재의 기판(즉, 알루미늄기판)으로 사용하거나 어느 한 측만을 알루미늄기판으로 사용하여 잘 깨지지 않도록 할 수 있으며, 또한 고방열성기판소재를 사용하여 열전모듈 양단의 온도차를 극대화할 수 있으며, 평판 형태뿐만 아니라 곡면형 모듈에도 대응 가능하다.In the method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module having the above-described configuration, both sides of the upper and lower substrates of the thermoelectric module can be selectively utilized as the base material when the thermoelectric module substrate material is manufactured, depending on the application temperature. All of them can be used as an aluminum substrate (that is, an aluminum substrate) or only one side can be used as an aluminum substrate so as not to be easily broken. Also, by using a highly heat-resistant substrate material, the temperature difference between both ends of the thermoelectric module can be maximized. Not only flat type but also curved module is available.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 방법은, 종래 기술에서 사용하던 동박(Cu-film) 대신에 니켈(Ni)박막을 활용하여 베이스소재(즉, 알루미나소재나 알루미늄소재)의 기판(즉, 회로패턴마스크)에 입혀 줌으로써, 열전소자 접합 시에 니켈(Ni)박막의 접합재에 의한 용식이 발생하지 않으며, 고온에서도 전자편석현상이 일어나지 않아 출력이 안정해질 수 있다.In the method of manufacturing a substrate material for a thermoelectric module having the above-described configuration, a substrate of a base material (that is, an alumina material or an aluminum material) using a nickel (Ni) film instead of the copper foil (Cu-film) used in the prior art is used. (I.e., by applying a circuit pattern mask), no soldering occurs due to the bonding material of the nickel (Ni) thin film at the time of thermoelectric element bonding, and electron segregation does not occur even at a high temperature, and the output can be stabilized.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 열전모듈용 기판소재 제조 장치를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining a thermoelectric module substrate material manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 열전모듈용 기판소재 제조 장치(100)는, 베이스소재선택부(110), 이송부(120), 마스크형성부(130), 박막형성부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the substrate material manufacturing apparatus 100 for a thermoelectric module includes a base material selection unit 110, a transfer unit 120, a mask forming unit 130, and a thin film forming unit 140.

베이스소재선택부(110)는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 기 설정해 둔 적용 온도에 따라 베이스소재로 알루미나소재나 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재를 선택하여 이송부(120)로 전달해 준다.The base material selection unit 110 selects an alumina material or an anodized aluminum material as the base material and transfers it to the transfer unit 120 according to a predetermined application temperature when manufacturing the thermoelectric module substrate material.

일 실시 예에서, 베이스소재선택부(110)는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 이하로 적용할 경우에, 베이스소재를 알루미늄소재로 선택해 줄 수 있다. 여기서, 알루미늄소재는 알루미나소재에 대비하여 방열성이 매우 우수하다.In one embodiment, the base material selection unit 110, when applying the temperature at the time of manufacturing the thermoelectric module substrate material 400 ° C or less, it is possible to select the base material as the aluminum material. Here, the aluminum material is very excellent heat dissipation as compared to the alumina material.

일 실시 예에서, 베이스소재선택부(110)는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 초과로 적용할 경우에, 베이스소재를 알루미나소재로 선택해 준다.In one embodiment, the base material selection unit 110 selects the base material as an alumina material when the temperature at the time of manufacturing the thermoelectric module substrate material is higher than 400 ° C.

일 실시 예에서, 베이스소재선택부(110)는, 상하 기판이 서로 다른 소재가 되도록 알루미나소재와 알루미늄소재를 교번으로 선택해 줄 수도 있다.In one embodiment, the base material selection unit 110 may alternately select an alumina material and an aluminum material so that the upper and lower substrates are different materials.

이송부(120)는, 베이스소재선택부(110)에서 선택한 알루미나소재나 알루미늄소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미나소재나 알루미늄소재를 마스크형성부(130)로 이송해 준다.The transfer unit 120 receives the alumina material or the aluminum material selected by the base material selection unit 110, and transfers the received alumina material or the aluminum material to the mask forming unit 130.

마스크형성부(130)는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 회로패턴마스크를 형성하여 박막형성부(140)로 전달해 준다.The mask forming unit 130 forms a circuit pattern mask using the alumina material or the aluminum material transferred through the transfer unit 120, and transfers the circuit pattern mask to the thin film forming unit 140.

일 실시 예에서, 마스크형성부(130)는, 필요한 회로 형태의 마스크를, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미나소재나 알루미늄소재 위에 고정시킬 수 있다.In an embodiment, the mask forming unit 130 may fix the mask having the required circuit shape on the alumina material or the aluminum material which is transferred through the transfer part 120.

박막형성부(140)는, 마스크형성부(130)에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아, 해당 전달받은 회로패턴마스크 위에 니켈(Ni)박막을 형성시켜 준다.The thin film forming unit 140 receives the circuit pattern mask formed by the mask forming unit 130 and forms a nickel (Ni) thin film on the received circuit pattern mask.

일 실시 예에서, 박막형성부(140)는, 마스크형성부(130)에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아, 해당 전달받은 회로패턴마스크 위에 니켈(Ni)회로박막을 형성시킬 수도 있다.In an embodiment, the thin film forming unit 140 may receive the circuit pattern mask formed by the mask forming unit 130 and form a nickel (Ni) circuit thin film on the received circuit pattern mask.

일 실시 예에서, 박막형성부(140)는, 마스크형성부(130)에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아, 해당 전달받은 회로패턴마스크 위에 니켈(Ni)을 용사하여 니켈(Ni)회로박막을 형성시켜 줌으로써, 종래기술에서 수행하였던 패터닝 및 에칭 공정을 생략하도록 해 줄 수 있다.In one embodiment, the thin film forming unit 140 receives the circuit pattern mask formed by the mask forming unit 130 and sprays nickel (Ni) on the received circuit pattern mask to form a nickel (Ni) circuit thin film. By doing so, it is possible to omit the patterning and etching process performed in the prior art.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 장치(100)는, 에칭부(150)를 더 포함할 수 있다.The thermoelectric module substrate material manufacturing apparatus 100 having the configuration as described above may further include an etching unit 150.

에칭부(150)는, 베이스소재선택부(110)에서 선택한 알루미나소재나 알루미늄소재(즉, 아노다이징 처리 전의 알루미늄소재)를 전달받아, 해당 전달받은 알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리해 준다.The etching unit 150 receives the alumina material or the aluminum material (that is, the aluminum material before the anodizing treatment) selected by the base material selection unit 110 to etch the surface of the received alumina material or the aluminum material.

일 실시 예에서, 에칭부(150)는, 베이스소재선택부(110)에서 선택한 알루미늄소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리 전에 화학 에칭 또는 전해 에칭 처리해 줌으로써, 박막형성부(140)에서 니켈(Ni)박막을 입힐 때에 니켈(Ni)박막의 밀착력을 매우 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the etching unit 150 receives the aluminum material selected by the base material selection unit 110, and chemically or electrolytically etches the surface of the received aluminum material before anodizing, thereby forming the thin film forming unit 140. ), The adhesion of the nickel (Ni) thin film can be greatly improved.

일 실시 예에서, 에칭부(150)는, 베이스소재선택부(110)에서 선택한 알루미나소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미나소재의 표면(즉, 니켈(Ni)박막 부착면)을 불산 처리해 줄 수 있다.In an embodiment, the etching unit 150 may receive the alumina material selected by the base material selection unit 110 and hydrofluoric acid the surface (that is, the nickel (Ni) thin film adhesion surface) of the received alumina material. have.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 장치(100)는, 아노다이징부(160)를 더 포함할 수 있다.The substrate material manufacturing apparatus 100 for a thermoelectric module having the configuration as described above may further include an anodizing unit 160.

아노다이징부(160)는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미늄소재(즉, 에칭 처리된 알루미늄소재)를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리해 준다.The anodizing unit 160 receives an aluminum material (that is, an etched aluminum material) transferred through the transfer unit 120 and anodizes the surface of the received aluminum material.

일 실시 예에서, 아노다이징부(160)는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미늄소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을, 니켈(Ni)박막과 알루미늄소재 간의 절연이 되도록 충분한 두께(즉, 기 설정해 둔 두께)로 아노다이징 처리해 줄 수 있다.In an embodiment, the anodizing unit 160 receives the aluminum material transferred through the transfer unit 120, and has a sufficient thickness so as to insulate the surface of the received aluminum material between the nickel (Ni) thin film and the aluminum material ( In other words, the thickness can be anodized.

일 실시 예에서, 아노다이징부(160)는, 이송부(120)를 통해 이송되는 알루미늄소재를 전달받아, 해당 전달받은 알루미늄소재의 표면을 경질 아노다이징 처리하여 전기적 절연층을 형성시켜 줌으로써, 전기 절연성을 확보하도록 할 수 있다.In an embodiment, the anodizing unit 160 receives the aluminum material transferred through the transfer unit 120 and forms an electrical insulation layer by hard anodizing the surface of the received aluminum material, thereby securing electrical insulation. You can do that.

상술한 바와 같은 구성을 가진 열전모듈용 기판소재 제조 장치(100)는, 연마부(170)를 더 포함할 수 있다.The thermoelectric module substrate material manufacturing apparatus 100 having the above-described configuration may further include a polishing unit 170.

연마부(170)는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)박막의 표면을 연마해 준다.The polishing unit 170 polishes the surface of the nickel (Ni) thin film formed by the thin film forming unit 140.

일 실시 예에서, 연마부(170)는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)회로박막(즉, 니켈(Ni)용사층)의 표면을 연마해 줄 수 있다.In one embodiment, the polishing unit 170 may polish the surface of the nickel (Ni) circuit thin film (that is, nickel (Ni) spray layer) formed in the thin film forming unit 140.

일 실시 예에서, 연마부(170)는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)용사층의 표면을 연마시켜 니켈(Ni)용사층의 표면에 형성된 산화층을 제거해 줄 수 있다.In an embodiment, the polishing unit 170 may remove the oxide layer formed on the surface of the nickel (Ni) spray layer by polishing the surface of the nickel (Ni) spray layer formed by the thin film forming unit 140.

일 실시 예에서, 연마부(170)는, 박막형성부(140)에서 형성시킨 니켈(Ni)용사층의 표면을 연마시켜 니켈(Ni)전극을 기 설정된 두께만큼으로 조절해 줄 수 있다.In an embodiment, the polishing unit 170 may adjust the nickel (Ni) electrode to a predetermined thickness by polishing the surface of the nickel (Ni) spray layer formed by the thin film forming unit 140.

이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.As described above, the embodiment of the present invention is not implemented only through the above-described apparatus and / or operation method, but through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, and the like. The implementation may be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

100: 열전모듈용 기판소재 제조 장치
S110: 알루미나소재 또는 알루미늄소재 선택 단계
S111: 에칭 처리 단계
S120: 알루미나소재 또는 알루미늄소재 이송 단계
S122: 아노다이징 처리 단계
S130: 알루미나기판 또는 알루미늄기판 형성 단계
S140: 니켈(Ni)박막 형성 단계
S150: 연마 단계
110: 베이스소재선택부
120: 이송부
130: 마스크형성부
140: 박막형성부
150: 에칭부
160: 아노다이징부
170: 연마부100: substrate material manufacturing apparatus for thermoelectric module
S110: step of selecting alumina material or aluminum material
S111: etching process step
S120: alumina material or aluminum material transfer step
S122: Anodizing Process Step
S130: step of forming alumina substrate or aluminum substrate
S140: Nickel (Ni) Thin Film Formation Step
S150: Polishing Step
110: base material selection unit
120: transfer unit
130: mask forming unit
140: thin film forming unit
150: etching part
160: anodizing unit
170: polishing part

Claims (5)

베이스소재선택부가 기 설정해 둔 적용 온도를 확인하여 베이스소재로 알루미나소재 또는 아노다이징 처리를 한 알루미늄소재를 선택하는 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계; 이송부가 상기 베이스소재선택부에서 선택된 알루미나소재나 알루미늄소재를 전달받아 이송하는 알루미나소재나 알루미늄소재 이송 단계; 마스크형성부가 상기 이송부에서 이송한 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 필요한 크기나 형태로 회로패턴마스크를 형성시키는 회로패턴마스크 형성 단계; 및 박막형성부가 상기 마스크형성부에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아 니켈박막을 형성시키는 니켈박막 형성 단계를 포함하되;
상기 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 이하로 적용할 경우에, 알루미늄소재를 베이스소재로 선택하며; 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 초과로 적용할 경우에, 알루미나소재를 베이스소재로 선택하며;
상기 니켈박막 형성 단계는, 상기 회로패턴마스크 위에 니켈을 용사하여 니켈회로박막을 형성시키며;
에칭부가 알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리하는 에칭 처리 단계를 더 포함하며, 상기 에칭 처리 단계는, 상기 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리 전에 화학 에칭 또는 전해 에칭 처리하는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 기판소재 제조 방법.
Selecting an alumina material or an aluminum material by selecting an alumina material or an anodized aluminum material as a base material by checking an application temperature set by the base material selection unit; An alumina material or aluminum material transfer step of transferring and receiving the alumina material or the aluminum material selected from the base material selection unit; A circuit pattern mask forming step of forming a circuit pattern mask in a required size or shape by using alumina material or aluminum material transferred from the transfer part by a mask forming part; And a thin film forming step of forming a nickel thin film by receiving a circuit pattern mask formed by the thin film forming part from the mask forming part.
In the step of selecting an alumina material or an aluminum material, when the temperature at the time of manufacturing the thermoelectric module substrate material is applied at 400 ° C. or lower, the aluminum material is selected as the base material; When the temperature at the time of manufacturing the substrate material for the thermoelectric module is applied above 400 ° C, the alumina material is selected as the base material;
In the forming of the nickel thin film, by spraying nickel on the circuit pattern mask to form a nickel circuit thin film;
The etching unit further comprises an etching treatment step of etching the surface of the alumina material or aluminum material, wherein the etching treatment step, the thermoelectric module for the chemical etching or electrolytic etching treatment before anodizing the surface of the aluminum material Substrate material manufacturing method.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 알루미나소재나 알루미늄소재 선택 단계는,
알루미나소재와 알루미늄소재를 교번으로 선택하는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 기판소재 제조 방법.
The method of claim 1, wherein the alumina material or aluminum material selection step,
A method for manufacturing a substrate material for a thermoelectric module, characterized in that the alumina material and the aluminum material is selected alternately.
기 설정해 둔 적용 온도를 확인하여 베이스소재로 알루미나소재 또는 알루미늄소재를 선택하는 베이스소재선택부; 상기 베이스소재선택부에서 선택된 알루미나소재나 알루미늄소재를 전달받아 이송하는 이송부; 상기 이송부에서 이송한 알루미나소재나 알루미늄소재를 활용하여 필요한 크기나 형태로 회로패턴마스크를 형성시키는 마스크형성부; 및 상기 마스크형성부에서 형성시킨 회로패턴마스크를 전달받아 니켈박막을 형성시키는 박막형성부를 포함하되;
상기 베이스소재선택부는, 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 이하로 적용할 경우에, 알루미늄소재를 베이스소재로 선택하며; 열전모듈용 기판소재를 제조할 시의 온도를 400℃ 초과로 적용할 경우에, 알루미나소재를 베이스소재로 선택하며;
상기 박막형성부는, 상기 회로패턴마스크 위에 니켈을 용사하여 니켈회로박막을 형성시키며;
알루미나소재나 알루미늄소재의 표면을 에칭 처리하는 에칭부를 더 포함하며, 상기 에칭부는, 상기 알루미늄소재의 표면을 아노다이징 처리 전에 화학 에칭 또는 전해 에칭 처리하는 것을 특징으로 하는 열전모듈용 기판소재 제조 장치.A base material selection unit for checking an application temperature set in advance and selecting an alumina material or an aluminum material as a base material; A transfer unit receiving and transferring the alumina material or aluminum material selected by the base material selection unit; A mask forming unit for forming a circuit pattern mask in a required size or shape by using an alumina material or an aluminum material transferred from the transfer unit; And a thin film forming unit receiving the circuit pattern mask formed by the mask forming unit to form a nickel thin film;
The base material selection unit, when applying the temperature at the time of manufacturing the substrate material for the thermoelectric module to 400 ℃ or less, selects the aluminum material as the base material; When the temperature at the time of manufacturing the substrate material for the thermoelectric module is applied above 400 ° C, the alumina material is selected as the base material;
The thin film forming unit to form a nickel circuit thin film by spraying nickel on the circuit pattern mask;
And an etching portion for etching the surface of an alumina material or an aluminum material, wherein the etching portion is chemically etched or electrolytically etched before anodizing the surface of the aluminum material.
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