KR102441698B1 - Thermo electric device - Google Patents
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Abstract
실시 예는 외부 배선과의 접속 특성이 향상된 열전 소자에 관한 것으로, 제 1 전극을 포함하는 제 1 기판과 제 2 전극을 포함하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치되어 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 통해 전기적으로 연결된 N형 셀과 P형 셀; 및 상기 제 1 기판 가장자리에서 돌출되도록 상기 제 1 전극 상부에 배치되어 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되며, 외부의 배선과 체결되는 홈을 포함하는 전극 패드를 포함하며, 상기 홈에 상기 배선의 일 끝단이 삽입되어 고정된다.An embodiment relates to a thermoelectric element having improved connection characteristics with an external wiring, comprising: a first substrate including a first electrode and a second substrate including a second electrode; an N-type cell and a P-type cell disposed between the first substrate and the second substrate and electrically connected through the first electrode and the second electrode; and an electrode pad disposed on the first electrode so as to protrude from an edge of the first substrate, electrically connected to the first electrode, and including an electrode pad including a groove for fastening with an external wiring, wherein the groove includes one of the wirings The ends are inserted and fixed.
Description
실시 예는 신뢰성이 향상된 열전 소자에 관한 것이다.The embodiment relates to a thermoelectric device having improved reliability.
열전 현상은 두 물질 사이에 전류를 인가함으로써 재료 접합부 양단에 발열 및 냉각이 이루어지거나(Peltier effct), 역으로 두 물질간의 온도 차에 의해 기전력이 발생(Seebeck effect)하는 현상이다. 열전 소자는 상기와 같은 열전 현상을 이용하여 열을 전기로 또는 전기를 열로 직접 변환시키는 기능을 갖는 금속 또는 세라믹 소자를 말한다.The thermoelectric phenomenon is a phenomenon in which heat and cooling are made at both ends of a material junction by applying an electric current between two materials (Peltier effct) or, conversely, an electromotive force is generated by the temperature difference between two materials (Seebeck effect). The thermoelectric element refers to a metal or ceramic element having a function of directly converting heat into electricity or electricity into heat by using the thermoelectric phenomenon as described above.
열전 소자는 제백 효과(Seebeck effect)를 이용하면 컴퓨터나 자동차 엔진 등에서 발생한 열을 전기에너지로 변환할 수 있다. 그리고, 펠티에 효과(Peltier effct)를 이용하면 냉매가 필요 없는 각종 냉각 시스템을 구현할 수 있다.Thermoelectric devices can convert heat generated from computers or automobile engines into electrical energy by using the Seebeck effect. And, by using the Peltier effect (Peltier effct) it is possible to implement various cooling systems that do not require a refrigerant.
열전 소자는 상부 기판과 하부 기판 사이에 N형 및 P형의 셀이 배치되고, N형 셀 및 P형 셀이 솔더를 통해 서로 연결된다. 그리고, 열전 소자는 배선과 연결되어 외부로부터 전원을 공급받을 수 있다.In the thermoelectric element, N-type and P-type cells are disposed between an upper substrate and a lower substrate, and the N-type and P-type cells are connected to each other through solder. In addition, the thermoelectric element may be connected to a wiring to receive power from the outside.
그런데, 열전 소자를 소형화하는 경우 배선과 열전 소자가 접속되는 면적이 좁아 접속 불량이 발생하여 열전 소자의 신뢰성이 저하될 수 있다. 또한, 일반적으로 솔더링(Soldering) 방식을 이용하여 배선과 열전 소자를 연결하므로 솔더링 공간을 충분히 확보해야 하며, 솔더링은 하부 기판 상에서 이루어지므로 솔더링을 위한 공간 확보 시 N형 및 P형의 셀의 면적은 감소한다. However, when the thermoelectric element is miniaturized, an area in which the wiring and the thermoelectric element are connected is narrow, and thus poor connection may occur, thereby reducing the reliability of the thermoelectric element. In addition, in general, since the wiring and the thermoelectric element are connected using a soldering method, sufficient soldering space must be secured. Since soldering is performed on the lower substrate, the area of N-type and P-type cells is reduced when securing space for soldering. decreases.
실시 예는 외부 배선과의 접속 특성이 향상된 열전 소자를 제공한다.The embodiment provides a thermoelectric element having improved connection characteristics with an external wiring.
실시 예의 열전 소자는 제 1 전극을 포함하는 제 1 기판과 제 2 전극을 포함하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치되어 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 통해 전기적으로 연결된 N형 셀과 P형 셀; 및 상기 제 1 기판 가장자리에서 돌출되도록 상기 제 1 전극 상부에 배치되어 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되며, 외부의 배선과 체결되는 홈을 포함하는 전극 패드를 포함하며, 상기 홈에 상기 배선의 일 끝단이 삽입되어 고정된다.The thermoelectric element of the embodiment includes a first substrate including a first electrode and a second substrate including a second electrode; an N-type cell and a P-type cell disposed between the first substrate and the second substrate and electrically connected through the first electrode and the second electrode; and an electrode pad disposed on the first electrode so as to protrude from an edge of the first substrate, electrically connected to the first electrode, and including an electrode pad including a groove for fastening with an external wiring, wherein the groove includes one of the wirings The ends are inserted and fixed.
또 실시 예의 열전 소자는 제 1 전극을 포함하는 제 1 기판과 제 2 전극을 포함하는 제 2 기판; 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치되어 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 통해 전기적으로 연결된 N형 셀과 P형 셀; 상기 기판 가장자리에서 돌출되도록 상기 제 1 전극 상부에 배치되어 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되며 외부의 배선과 체결되는 홈을 포함하는 전극 패드를 포함하며, 상기 전극 패드 상부면에서 삽입되어 상기 전극 패드와 상기 배선을 고정하는 나사를 포함한다.In addition, the thermoelectric element according to the embodiment includes a first substrate including a first electrode and a second substrate including a second electrode; an N-type cell and a P-type cell disposed between the first substrate and the second substrate and electrically connected through the first electrode and the second electrode; and an electrode pad disposed on the first electrode so as to protrude from the edge of the substrate, electrically connected to the first electrode, and including an electrode pad including a groove fastened to an external wiring, and inserted from an upper surface of the electrode pad to insert the electrode pad and a screw for fixing the wiring.
실시 예에 따르면 열전 소자는 외부 배선이 전극 패드의 홈 내에 삽입되어 외부 배선과 제 1 전극이 전기적으로 연결될 수 있으므로 체결력이 향상될 수 있다. 더욱이, 나사를 이용하거나 전극 패드를 열 수축 물질로 형성하여 전극 패드와 외부 배선의 고정력을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment, in the thermoelectric element, since the external wiring is inserted into the groove of the electrode pad to electrically connect the external wiring and the first electrode, the fastening force may be improved. Furthermore, fixing force between the electrode pad and the external wiring can be improved by using screws or forming the electrode pad with a heat shrinkable material.
특히, 외부 배선과 전극 패드는 제 1 기판의 외부에서 결합되므로 제 1 기판 내에 배선과의 연결을 위한 충분한 영역을 확보해야 하나, 본 발명 실시 예는 제 1 기판 상에 추가적인 영역을 확보할 필요가 없다. In particular, since the external wiring and the electrode pad are coupled from the outside of the first substrate, it is necessary to secure a sufficient area for the connection with the wiring in the first substrate, but in the embodiment of the present invention, it is necessary to secure an additional area on the first substrate. none.
도 1은 본 발명 실시 예의 열전 소자의 사시도이다.
도 2a는 도 1의 연결 영역(A)의 평면도이다.
도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 3은 전극 패드와 배선의 결합 부분을 가압하는 단면도이다.
도 4는 열전 소자와 배선의 접속 불량이 발생한 사진이다.
도 5a는 본 발명 다른 실시 예의 연결 영역의 평면도이다.
도 5b는 도 5a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명 실시 예의 열전 소자의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view of a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a plan view of the connection area A of FIG. 1 .
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 2A.
3 is a cross-sectional view of pressing a bonding portion between an electrode pad and a wiring.
4 is a photograph showing a defective connection between the thermoelectric element and the wiring.
5A is a plan view of a connection area according to another embodiment of the present invention.
5B is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 5A.
6A to 6E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention may have various changes and may have various embodiments, specific embodiments will be illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the embodiment of the present invention to a specific embodiment, and it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the embodiment.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성 요소가 다른0 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. will have to be understood On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the embodiments of the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성 요소가 다른 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성 요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성 요소가 상기 두 구성 요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case where one component is described as being formed on "on or under" of another component, above (above) or below (below) (on or under) includes both components in which two components are in direct contact with each other or in which one or more other components are disposed between the two components indirectly. In addition, when expressed as "up (up) or down (on or under)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 실시 예의 열전 소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 실시 예의 열전 소자의 사시도이다. 도 2a는 도 1의 연결 영역(A)의 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다. 그리고, 도 3은 전극 패드와 배선의 결합 부분을 가압하는 단면도이다.1 is a perspective view of a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view of the connection region A of FIG. 1 , and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 2A . And, FIG. 3 is a cross-sectional view of pressing the bonding portion between the electrode pad and the wiring.
도 1, 도 2a 및 도 2b와 같이, 본 발명 실시 예의 열전 소자는 제 1 전극(20a)을 포함하는 제 1 기판(10a), 제 2 전극(20b)을 포함하는 제 2 기판(10b), 제 1 기판(10a)과 제 2 기판(10b) 사이에 배치되어 제 1 전극(20a) 및 제 2 전극(20b)을 통해 전기적으로 연결된 N형 셀(30a)과 P형 셀(30b), 제 1 기판(20a) 가장자리에서 돌출되도록 제 1 전극(20a) 상부에 배치되어 제 1 전극(20a)과 전기적으로 연결되며, 외부의 배선(40)과 체결되는 홈(50a)을 포함하는 전극 패드(50)을 포함하며, 홈(50a)에 배선(40)의 일 끝단이 삽입되어 고정된다.1, 2a, and 2b, the thermoelectric element of the embodiment of the present invention includes a
제 1 기판(10a)과 제 2 기판(10b)은 Al2O3(Alumina), BN(Boron Nitride) 및 탄소 소재 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 탄소 소재는, 예를 들면 알루미늄 실리콘 카바이드 복합 재료(AlSiC), 흑연(Graphite), 카본 블랙(Caron Black), 그래핀(Graphene), 풀러렌(fullerene), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube; CNT) 및 이들로부터 선택된 혼합물 중 하나일 수 있다.The
N형 셀(30a)은 예를 들면 Bi2Te3 -x- ySexCuy(0.1<x<0.5, 0<y<0.1) 또는 Bi2Te3 -xSex(0.1<x<0.5, 0<y<0.1)를 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 그리고, P형 셀(30b)은 예를 들면 Bi2 -x- ySbx - yTe3Cuy(0.1<x<0.5, 0<y<0.1) 또는 Bi2 -xSbxTe3(0.1<x<0.5, 0<y<0.1)를 포함할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 도시하지는 않았으나, N형 셀(30a), P형 셀(30b)과 제 1, 제 2 전극(20a, 20b)는 솔더를 통해 서로 연결될 수 있다.The N-
예를 들어, 상기와 같은 열전 소자의 제 1, 제 2 전극(20a, 20b)에 배선(50)을 연결하여 직류 전압을 인가하면, 펠티에 효과로 인하여 P형 셀(30b)로부터 N형 셀(30a)로 전류가 흐르는 제 2 기판(10b)은 열을 흡수하여 냉각부로 작용하고, N형 셀(30a)로부터 P형 셀(30b)로 전류가 흐르는 제 1 기판(10a)은 가열되어 발열부로 작용할 수 있다.For example, when a DC voltage is applied by connecting the
배선(40)은 제 1 전극(20a)과 전기적으로 접속될 수 있으며, 이를 위해 제 1 전극(20a)과 배선(40) 사이에는 전극 패드(50)가 배치된다. 배선(40)은 단일 와이어(wire)로 이루어지거나 복수 개의 와이어로 이루어질 수 있다. 단일 혹은 복수 개의 와이어로 이루어진 배선(40)의 폭(w2)은 전극 패드(50)의 폭(w1)보다 좁다.The
전극 패드(50)는 배선(40)과 제 1 전극(20a)의 접촉 불량을 방지하기 위한 것으로, 배선(40)의 삽입을 위한 홈(50a)을 포함하여 이루어진다.The
도 4는 열전 소자와 배선의 접속 불량이 발생한 사진이다.4 is a photograph showing a defective connection between the thermoelectric element and the wiring.
도 4와 같이, 일반적인 열전 소자는 제 1 기판 상부에서 솔더링(soldering) 방법으로 배선과 제 1 전극이 연결된다. 따라서, 솔더링 면적을 충분하기 확보하지 않으면 접촉 면적이 너무 좁아 솔더링 면적에 한계가 있어 접속 불량이 발생할 수 있다.As shown in FIG. 4 , in a typical thermoelectric element, a wiring and a first electrode are connected to each other by a soldering method on a first substrate. Therefore, if the soldering area is not sufficiently secured, the contact area is too narrow, and the soldering area is limited, and connection failure may occur.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 제 1 기판(10a) 외부로 돌출된 전극 패드(50)를 이용하여 배선(40)과 제 1 전극(20a)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 전극 패드(50)는 측면에서 전극 패드(50)의 길이 방향으로 형성된 오목한 형태의 홈(50a)을 포함하며, 홈(50a)에 배선(40)의 일 끝단이 삽입될 수 있다.The present invention is to solve the above problem, and the
이를 위해, 홈(50a)의 직경은 배선(40)의 폭(w1)보다 넓으며, 배선(40)을 고정 및 지지하기 위해 전극 패드(50)의 폭(w2)은 배선(40)의 폭(w1)의 약 2배 내지 4배의 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 전극 패드(40)의 폭(w2)이 너무 좁은 경우, 홈(50a)이 충분한 직경을 갖지 못하며, 전극 패드(40)의 폭(w2)이 너무 넓은 경우에는 전극 패드(40)와 제 1 기판(10a) 및 제 1 전극(20a)과 중첩되는 면적이 너무 넓어 열전 소자의 소형화가 어렵다.To this end, the diameter of the
전극 패드(50)와 배선(40)의 고정력을 향상시키기 위해 전극 패드(50)는 전도성을 갖는 열 수축 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 패드(50)는 열 수축 튜브(tube)일 수 있다. 열 수축 튜브(tube)는 길이 방향을 관통하는 홀을 포함하여 이루어지며, 열 수축 튜브가 투명 재질로 이루어진 경우 전극 패드(50)와 배선(40)의 체결 및 고정을 눈으로 확인할 수 있다.In order to improve the fixing force between the
즉, 홈(50a)에 배선(40)을 삽입한 후, 삽입 영역에서 열을 가하여 전극 패드(50)가 수축될 수 있으며, 이에 따라 홈(50a)과 배선(40)의 결합력을 향상시키며 동시에 투습을 효율적으로 방지할 수 있다. 더욱이, 열 뿐만 아니라 도 3과 같이, 물리적으로 전극 패드(50)의 홈(50a) 주변을 가압함으로써 홈(50a)과 배선(40)을 더욱 밀착시킬 수 있다. 도면에서는 홈(50a)의 단면이 원형인 것을 도시하였으나, 홈(50a)의 단면은 다각형, 타원형 등일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.That is, after inserting the
상기와 같은 본 발명 실시 예의 열전 소자는 외부 배선(40)과 열전 소자의 제 1 전극(20a)이 제 1 기판(10a)의 가장자리에서 돌출된 전극 패드(50)를 통해 전기적으로 연결되며, 전극 패드(50)와 배선(40)이 솔더링이 아닌 홈(50a)에 배선(40)이 삽입된 구조로 이루어져 체결력 및 고정력이 향상된다. 특히, 전극 패드(50)와 배선(40)은 제 1 기판(10a) 외부에서 체결되므로, 제 1 기판(10a) 상에서 제 1 전극(20a)과 배선(40)의 전기적 연결을 위한 공간을 제거할 수 있다. In the thermoelectric element according to the embodiment of the present invention as described above, the
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예의 열전 소자를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a thermoelectric device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 5a는 본 발명 다른 실시 예의 연결 영역의 평면도이며, 도 5b는 도 5a의 Ⅰ-Ⅰ'의 단면도이다.5A is a plan view of a connection region according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 5A.
도 5a 및 도 5b와 같이, 전극 패드(150)는 나사(60)를 통해 배선(40)과 결합될 수 있다. 전극 패드(150)는 측면에서 전극 패드(150)의 길이 방향으로 형성된 오목한 형태의 홈(150a)을 포함하며, 홈(150a)에 배선(40)의 일 끝단이 삽입될 수 있다. 그리고, 전극 패드(150)의 상부면에서 전극 패드(150)를 관통하는 방향으로 삽입된 나사(60)를 통해 홈(150a)에 삽입된 배선(40)이 전극 패드(150)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.5A and 5B , the
즉, 나사(60)가 홈(150a) 내에서 배선(40)과 전극 패드(150)를 고정하며, 이를 위해, 홈(150a) 내에서 배선(40)이 나사(60)와 전극 패드(150) 사이에 고정된다.That is, the
전극 패드(150)는 전도성을 갖는 열 수축 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 패드(150)는 열 수축 튜브(tube)일 수 있다. 열 수축 튜브(tube)는 투명 재질로 이루어져, 전극 패드(150)와 배선(40)의 체결 및 고정을 눈으로 확인할 수 있다.The
그리고, 전극 패드(150)와 나사(60)를 결합하기 전에, 열을 가하여 전극 패드(150)를 수축시키거나, 전극 패드(150)를 수축시킨 후 나사(60)를 결합할 수도 있다. 도면에서는 홈(150a)의 단면이 사각형인 것을 도시하였으나, 홈(150a)의 단면은 원형, 다각형, 타원형 등일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.In addition, before coupling the
상기와 같은 본 발명 다른 실시 예의 열전 소자는 외부 배선(40)과 열전 소자의 제 1 전극(20a)이 제 1 기판(10a)의 가장자리에서 돌출된 전극 패드(150)를 통해 전기적으로 연결되며, 전극 패드(150)와 배선(40)이 솔더링이 아닌 홈(150a)에 배선(40)이 삽입되며, 동시에 나사(60)를 통해 전극 패드(150)와 배선(40)이 결합되어 체결력 및 고정력이 향상될 수 있다.In the thermoelectric element of another embodiment of the present invention as described above, the
이하, 본 발명 실시 예의 열전 소자의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of manufacturing a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention will be described.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명 실시 예의 열전 소자의 제조 방법을 나타낸 단면도이다.6A to 6E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.
도 6a와 같이, 제 1 기판(10a) 상에 제 1 전극(20a)을 형성한다. 이 때, 제 1 전극(20a)은 Cu, Ag, Ni 등의 금속 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 도 6b와 같이, 제 1 기판(10a) 가장자리에서 돌출되도록 제 1 전극(20a) 상부에 전극 패드(50)를 형성한다. 전극 패드(50)는 전도성을 갖는 열 수축 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극 패드(50)는 열 수축 튜브(tube)일 수 있다. 상기와 같은 전극 패드(50)는 측면에서 전극 패드(50)의 길이 방향을 따라 오목하게 형성된 홈(도 2a의 50a)을 포함한다. As shown in FIG. 6A , the
이어, 도 6c와 같이, N형 셀(30a)과 P형 셀(30b)을 형성한다. N형 셀(30a)과 P형 셀(30b)은 제 1 전극(20a) 상에 각각 배치되며, 동일한 제 1 전극(20a) 상에 배치된 N형 셀(30a)과 P형 셀(30b)은 제 1 전극(20a)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. Next, as shown in FIG. 6C , an N-
도 6d와 같이, 서로 다른 제 1 전극(20a) 상에 배치된 N형 셀(30a)과 P형 셀(30b)을 전기적으로 연결하는 제 2 전극(20b)을 포함하는 제 2 기판(10b)을 배치한다. 그리고, 제 1, 제 2 기판(10a, 10b)을 가압하여 제 1, 제 2 기판(10a, 10b) 사이에 N형 셀(30a)과 P형 셀(30b)을 고정한다.As shown in FIG. 6D, a
즉, 복수 개의 N형 셀(30a)과 P형 셀(30b)은 제 1, 제 2 전극(20a, 20b)을 통해 모두 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 제 2 전극(20b)은 Cu, Ag, Ni 등의 금속 물질로 형성될 수 있다.That is, the plurality of N-
그리고, 도 6e와 같이, 전극 패드(50)의 홈(도 2a의 50a)에 배선(40)을 삽입한다. 그리고, 체결력을 향상시키기 위해 나사(도 5a의 60)를 더 삽입할 수 있다. Then, as shown in FIG. 6E , the
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 실시 예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is conventional in the art to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the embodiments. It will be clear to those who have knowledge.
10a: 제 1 기판 10b: 제 2 기판
20a: 제 1 전극 20b: 제 2 전극
30a: N형 셀 30b: P형 셀
40: 배선 50, 150: 전극 패드
50a, 150a: 홈 60: 나사10a:
20a:
30a: N-
40:
50a, 150a: groove 60: screw
Claims (9)
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치되어 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 통해 전기적으로 연결된 N형 셀과 P형 셀; 및
상기 제 1 기판 가장자리에서 돌출되도록 상기 제 1 전극 상부에 배치되어 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되며, 외부의 배선과 체결되는 홈을 포함하는 전극 패드를 포함하며,
상기 홈에 상기 배선의 일 끝단이 삽입되어 고정되고,
상기 홈은 상기 전극 패드의 측면에서 상기 전극 패드의 길이 방향을 따라 오목하게 형성되며,
상기 전극 패드는 열 수축 물질을 포함하고 투명 재질로 상기 홈에서 수축된열전 소자.a first substrate including a first electrode and a second substrate including a second electrode;
an N-type cell and a P-type cell disposed between the first substrate and the second substrate and electrically connected through the first electrode and the second electrode; and
and an electrode pad disposed on the first electrode so as to protrude from the edge of the first substrate, electrically connected to the first electrode, and including a groove coupled to an external wiring;
One end of the wire is inserted into the groove and fixed,
The groove is formed concave along the length direction of the electrode pad from the side of the electrode pad,
The electrode pad includes a heat-shrinkable material and is a transparent material that is shrunk in the groove.
상기 열 수축 물질은 열 수축 튜브인 열전 소자.The method of claim 1,
The heat-shrinkable material is a heat-shrinkable tube.
상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판 사이에 배치되어 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극을 통해 전기적으로 연결된 N형 셀과 P형 셀;
상기 제1 기판 가장자리에서 돌출되도록 상기 제 1 전극 상부에 배치되어 상기 제 1 전극과 전기적으로 연결되며 외부의 배선과 체결되는 홈을 포함하는 전극 패드를 포함하며,
상기 전극 패드 상부면에서 삽입되어 상기 전극 패드와 상기 배선을 고정하는 나사를 포함하고,
상기 홈은 상기 전극 패드의 측면에서 상기 전극 패드의 길이 방향을 따라 오목하게 형성되며,
상기 전극 패드는 열 수축 물질을 포함하고 투명 재질로 상기 홈에서 수축된 열전 소자.a first substrate including a first electrode and a second substrate including a second electrode;
an N-type cell and a P-type cell disposed between the first substrate and the second substrate and electrically connected through the first electrode and the second electrode;
an electrode pad disposed on the first electrode so as to protrude from the edge of the first substrate, electrically connected to the first electrode, and including a groove coupled to an external wiring;
a screw inserted from the upper surface of the electrode pad to fix the electrode pad and the wire;
The groove is formed concave along the length direction of the electrode pad from the side of the electrode pad,
The electrode pad includes a heat-shrinkable material and is a transparent material that is shrunk in the groove.
상기 열 수축 물질은 열 수축 튜브인 열전 소자.6. The method of claim 5,
The heat-shrinkable material is a heat-shrinkable tube.
상기 나사는 상기 나사의 끝단이 상기 배선과 접촉하도록 상기 전극 패드에 삽입된 열전 소자.6. The method of claim 5,
The screw is a thermoelectric element inserted into the electrode pad so that an end of the screw is in contact with the wiring.
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JP2010153763A (en) * | 2008-08-27 | 2010-07-08 | Kyocera Corp | Package for storing imaging element and imaging device |
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