KR102441699B1 - Thermoelectric element - Google Patents

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KR102441699B1 KR1020180006572A KR20180006572A KR102441699B1 KR 102441699 B1 KR102441699 B1 KR 102441699B1 KR 1020180006572 A KR1020180006572 A KR 1020180006572A KR 20180006572 A KR20180006572 A KR 20180006572A KR 102441699 B1 KR102441699 B1 KR 102441699B1
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Abstract

실시예는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치된 접착층; 상기 제 1 기판의 상부에 배치된 복수의 열전 레그; 및 상기 제 1 기판과 상기 복수의 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제 1 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극은 상기 제 1 기판을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 열전 소자를 개시한다.An embodiment includes a first substrate; an adhesive layer disposed on the first substrate; a plurality of thermoelectric legs disposed on the first substrate; and a plurality of first electrodes disposed between the first substrate and the plurality of thermoelectric legs, wherein the first electrode includes at least one protrusion protruding toward the first substrate.

Description

열전 소자{THERMOELECTRIC ELEMENT}Thermoelectric element {THERMOELECTRIC ELEMENT}

본 발명은 열전소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열전소자의 기판 및 전극 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric device, and more particularly, to a substrate and electrode structure of the thermoelectric device.

열전현상은 재료 내부의 전자(electron)와 정공(hole)의 이동에 의해 발생하는 현상으로, 열과 전기 사이의 직접적인 에너지 변환을 의미한다.The thermoelectric phenomenon is a phenomenon that occurs by the movement of electrons and holes inside a material, and refers to direct energy conversion between heat and electricity.

열전 소자는 열전현상을 이용하는 소자를 총칭하며, P형 열전 재료와 N형 열전 재료를 금속 전극들 사이에 접합시켜 PN 접합 쌍을 형성하는 구조를 가진다. A thermoelectric element is a generic term for a device using a thermoelectric phenomenon, and has a structure in which a P-type thermoelectric material and an N-type thermoelectric material are bonded between metal electrodes to form a PN junction pair.

열전 소자는 전기저항의 온도 변화를 이용하는 소자, 온도차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제벡 효과를 이용하는 소자, 전류에 의한 흡열 또는 발열이 발생하는 현상인 펠티에 효과를 이용하는 소자 등으로 구분될 수 있다.Thermoelectric devices can be classified into devices using a temperature change in electrical resistance, devices using the Seebeck effect, which is a phenomenon in which electromotive force is generated by a temperature difference, and devices using the Peltier effect, which is a phenomenon in which heat absorption or heat is generated by current.

열전 소자는 가전제품, 전자부품, 통신용 부품 등에 다양하게 적용되고 있다. 예를 들어, 열전 소자는 냉각용 장치, 온열용 장치, 발전용 장치 등에 적용될 수 있다. 이에 따라, 열전 소자의 열전성능에 대한 요구는 점점 더 높아지고 있다.Thermoelectric elements are widely applied to home appliances, electronic parts, communication parts, and the like. For example, the thermoelectric element may be applied to an apparatus for cooling, an apparatus for heating, an apparatus for power generation, and the like. Accordingly, the demand for the thermoelectric performance of the thermoelectric element is increasing.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 열전소자의 기판 및 전극 구조를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a substrate and an electrode structure of a thermoelectric element.

본 발명의 한 실시예에 따른 열전 소자는 제 1 기판; 상기 제 1 기판 상에 배치된 접착층; 상기 제 1 기판의 상부에 배치된 복수의 열전 레그; 및 상기 제 1 기판과 상기 복수의 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제 1 전극을 포함하고, 상기 제 1 전극은 상기 제 1 기판을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함한다.A thermoelectric device according to an embodiment of the present invention includes a first substrate; an adhesive layer disposed on the first substrate; a plurality of thermoelectric legs disposed on the first substrate; and a plurality of first electrodes disposed between the first substrate and the plurality of thermoelectric legs, wherein the first electrode includes at least one protrusion protruding toward the first substrate.

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 상기 접착층을 관통할 수 있다.At least one protrusion of the first electrode may penetrate the adhesive layer.

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 상기 제 1 기판에 접촉될 수 있다.At least one protrusion of the first electrode may contact the first substrate.

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부의 두께는 상기 접착층의 두께와 동일할 수 있다.A thickness of the at least one protrusion of the first electrode may be the same as a thickness of the adhesive layer.

상기 제 1 기판은 상면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함하고, 상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부의 단부는 상기 제 1 기판의 적어도 하나의 홈에 각각 삽입될 수 있다.The first substrate may include at least one groove formed on an upper surface, and an end of the at least one protrusion of the first electrode may be inserted into the at least one groove of the first substrate, respectively.

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 상기 제 1 전극의 하면의 중심 영역에 배치된 중심 돌출부를 포함할 수 있다.At least one protrusion of the first electrode may include a central protrusion disposed in a central region of a lower surface of the first electrode.

상기 중심 돌출부의 최대 너비는 상기 제 1 전극의 최대 너비 대비 30% 내지 50%일 수 있다.The maximum width of the central protrusion may be 30% to 50% of the maximum width of the first electrode.

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 상기 제 1 전극의 하면에서 제 1 방향으로 서로 이격되어 배치된 복수의 돌출부를 포함할 수 있다.The at least one protrusion of the first electrode may include a plurality of protrusions disposed to be spaced apart from each other in the first direction from the lower surface of the first electrode.

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 상기 제 1 전극의 하면에서 제 1 방향 및 제 2 방향 각각으로 서로 이격 되어 격자형으로 배치된 복수의 돌출부를 포함하고, 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직할 수 있다.At least one protrusion of the first electrode includes a plurality of protrusions spaced apart from each other in a first direction and a second direction from a lower surface of the first electrode and arranged in a grid shape, wherein the first direction is in the second direction can be perpendicular to

상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 하부 방향으로 갈수록 점차 너비가 작아질 수 있다.The width of the at least one protrusion of the first electrode may gradually decrease in a downward direction.

상기 접착층은 열전달 물질(TIM; Thermal Interface Material), 방열 그리스(Thermal Grease), 방열 에폭시 접착제(Thermal Bond), 방열 패드(Thermally Conductive Silicone Pad), 방열테이프(Thermally Conductive Adhesive Tape) 및 그래파이트 시트(Graphite Sheet)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The adhesive layer includes a thermal interface material (TIM), a thermal grease, a thermal bond, a thermally conductive silicone pad, a thermally conductive adhesive tape, and a graphite sheet. Sheet) may include one selected from the group consisting of.

본 발명의 실시예에 따르면, 열전도도가 우수하고, 신뢰성이 높은 열전소자를 얻을 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a thermoelectric device having excellent thermal conductivity and high reliability can be obtained.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 전극의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 전극의 사시도이고,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
1 is a perspective view of a thermoelectric element according to a first embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in the thermoelectric device according to the first embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a lower electrode in the thermoelectric element according to the first embodiment of the present invention;
4 is a perspective view of a lower electrode in a thermoelectric element according to a second embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in a thermoelectric device according to a third embodiment of the present invention;
6 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in a thermoelectric device according to a fourth embodiment of the present invention;
7 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in a thermoelectric device according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 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 present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 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 second, first, 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 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 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 it is understood that other components may exist in between. it should be 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 the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 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, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 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 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 this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계 없이 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 assigned the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 전극의 사시도이다.1 is a perspective view of a thermoelectric element according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in the thermoelectric element according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a lower electrode in the thermoelectric element according to the first embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열전 소자(100)는 P형 열전 레그(120), N형 열전 레그(130), 하부 기판(140), 상부 기판(150), 하부 접착층(171), 전극(161, 162) 및 리드선(180)을 포함한다.First, referring to FIG. 1 , the thermoelectric element 100 according to the first embodiment of the present invention includes a P-type thermoelectric leg 120 , an N-type thermoelectric leg 130 , a lower substrate 140 , and an upper substrate 150 . , a lower adhesive layer 171 , electrodes 161 and 162 , and a lead wire 180 .

전극(161, 162)은 제 1 전극(161) 및 제 2 전극(162)을 포함하고, 리드선(180)은 일측에서 제 1 전극(161)에 솔더(S)로 연결된 제 1 리드선(181) 및 타측에서 제 1 전극(161)에 솔더(S)로 연결된 제 2 리드선(182)을 포함한다.The electrodes 161 and 162 include a first electrode 161 and a second electrode 162 , and the lead wire 180 is a first lead wire 181 connected from one side to the first electrode 161 by a solder (S). and a second lead wire 182 connected to the first electrode 161 from the other side by solder (S).

하부 전극(161)은 하부 기판(140)과 P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130)의 하면 사이에 배치되고, 상부 전극(162)은 상부 기판(150)과 P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130)의 상면 사이에 배치된다. 이에 따라, 복수의 P형 열전 레그(120) 및 복수의 N형 열전 레그(130)는 하부 전극(161) 및 상부 전극(162)에 의하여 전기적으로 연결된다. 하부 전극(161)과 상부 전극(162) 사이에 배치되며, 전기적으로 연결되는 한 쌍의 P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130)는 단위 셀을 형성할 수 있다.The lower electrode 161 is disposed between the lower substrate 140 and the lower surfaces of the P-type thermoelectric leg 120 and the N-type thermoelectric leg 130 , and the upper electrode 162 is formed between the upper substrate 150 and the P-type thermoelectric leg. It is disposed between the upper surface of the 120 and the N-type thermoelectric leg 130 . Accordingly, the plurality of P-type thermoelectric legs 120 and the plurality of N-type thermoelectric legs 130 are electrically connected by the lower electrode 161 and the upper electrode 162 . A pair of P-type thermoelectric legs 120 and N-type thermoelectric legs 130 disposed between the lower electrode 161 and the upper electrode 162 and electrically connected may form a unit cell.

예를 들어, 리드선(181, 182)을 통하여 하부 전극(161) 및 상부 전극(162)에 전압을 인가하면, 펠티에 효과로 인하여 P형 열전 레그(120)로부터 N형 열전 레그(130)로 전류가 흐르는 기판은 열을 흡수하여 냉각부로 작용하고, N형 열전 레그(130)로부터 P형 열전 레그(120)로 전류가 흐르는 기판은 가열되어 발열부로 작용할 수 있다.For example, when a voltage is applied to the lower electrode 161 and the upper electrode 162 through the lead wires 181 and 182, a current flows from the P-type thermoelectric leg 120 to the N-type thermoelectric leg 130 due to the Peltier effect. The substrate through which flows absorbs heat and acts as a cooling unit, and the substrate through which current flows from the N-type thermoelectric leg 130 to the P-type thermoelectric leg 120 may be heated and act as a heating unit.

여기서, P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130)는 비스무스(Bi) 및 텔루륨(Te)을 주원료로 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 열전 레그일 수 있다. P형 열전 레그(120)는 전체 중량 100wt%에 대하여 안티몬(Sb), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 붕소(B), 갈륨(Ga), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi) 및 인듐(In) 중 적어도 하나를 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 주원료 물질 99 내지 99.999wt%와 Bi 또는 Te를 포함하는 혼합물 0.001 내지 1wt%를 포함하는 열전 레그일 수 있다. 예를 들어, 주원료물질이 Bi-Se-Te이고, Bi 또는 Te를 전체 중량의 0.001 내지 1wt%로 더 포함할 수 있다. N형 열전 레그(130)는 전체 중량 100wt%에 대하여 셀레늄(Se), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 붕소(B), 갈륨(Ga), 텔루륨(Te), 비스무스(Bi) 및 인듐(In) 중 적어도 하나를 포함하는 비스무스텔루라이드(Bi-Te)계 주원료 물질 99 내지 99.999wt%와 Bi 또는 Te를 포함하는 혼합물 0.001 내지 1wt%를 포함하는 열전 레그일 수 있다. 예를 들어, 주원료물질이 Bi-Sb-Te이고, Bi 또는 Te를 전체 중량의 0.001 내지 1wt%로 더 포함할 수 있다.Here, the P-type thermoelectric leg 120 and the N-type thermoelectric leg 130 may be bismuth telluride (Bi-Te)-based thermoelectric legs including bismuth (Bi) and tellurium (Te) as main raw materials. P-type thermoelectric leg 120 is antimony (Sb), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), boron (B), gallium with respect to 100wt% of the total weight A mixture containing 99 to 99.999 wt% of a bismuth telluride (Bi-Te)-based main raw material containing at least one of (Ga), tellurium (Te), bismuth (Bi) and indium (In) and Bi or Te 0.001 It may be a thermoelectric leg comprising 1 wt % to 1 wt %. For example, the main raw material is Bi-Se-Te, and Bi or Te may be further included in an amount of 0.001 to 1 wt% of the total weight. N-type thermoelectric leg 130 is selenium (Se), nickel (Ni), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag), lead (Pb), boron (B), gallium with respect to 100wt% of the total weight A mixture containing 99 to 99.999 wt% of a bismuth telluride (Bi-Te)-based main raw material containing at least one of (Ga), tellurium (Te), bismuth (Bi) and indium (In) and Bi or Te 0.001 It may be a thermoelectric leg comprising 1 wt % to 1 wt %. For example, the main raw material is Bi-Sb-Te, and may further include Bi or Te in an amount of 0.001 to 1 wt% of the total weight.

P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130)는 벌크형 또는 적층형으로 형성될 수 있다. 일반적으로 벌크형 P형 열전 레그(120) 또는 벌크형 N형 열전 레그(130)는 열전 소재를 열처리하여 잉곳(ingot)을 제조하고, 잉곳을 분쇄하고 체거름하여 열전 레그용 분말을 획득한 후, 이를 소결하고, 소결체를 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다. 적층형 P형 열전 레그(120) 또는 적층형 N형 열전 레그(130)는 시트 형상의 기재 상에 열전 소재를 포함하는 페이스트를 도포하여 단위 부재를 형성한 후, 단위 부재를 적층하고 커팅하는 과정을 통하여 얻어질 수 있다.The P-type thermoelectric leg 120 and the N-type thermoelectric leg 130 may be formed in a bulk type or a stack type. In general, the bulk-type P-type thermoelectric leg 120 or the bulk-type N-type thermoelectric leg 130 heat-treats a thermoelectric material to manufacture an ingot, grinds the ingot and sieves to obtain a powder for the thermoelectric leg, and then It can be obtained through the process of sintering and cutting the sintered body. The laminated P-type thermoelectric leg 120 or the laminated N-type thermoelectric leg 130 is formed by coating a paste containing a thermoelectric material on a sheet-shaped substrate to form a unit member, and then stacking the unit member and cutting the unit through the process. can be obtained

이때, 한 쌍의 P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130)는 동일한 형상으로 동일한 높이를 갖는 것이 바람직하며, 서로 다른 형상 및 체적을 가질 수 있다. 예를 들어, P형 열전 레그(120)와 N형 열전 레그(130)의 전기 전도 특성이 상이하므로, N형 열전 레그(130)의 단면적을 P형 열전 레그(120)의 단면적과 다르게 형성할 수도 있다.In this case, the pair of P-type thermoelectric legs 120 and N-type thermoelectric legs 130 preferably have the same shape and the same height, and may have different shapes and volumes. For example, since the electrical conductivity characteristics of the P-type thermoelectric leg 120 and the N-type thermoelectric leg 130 are different, the cross-sectional area of the N-type thermoelectric leg 130 is different from the cross-sectional area of the P-type thermoelectric leg 120 . may be

본 발명에 따른 열전 소자의 성능은 제벡 지수로 나타낼 수 있다. 제백 지수(ZT)는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. The performance of the thermoelectric element according to the present invention may be expressed as a Seebeck index. The Seebeck index (ZT) may be expressed as in Equation (1).

Figure 112018006183067-pat00001
Figure 112018006183067-pat00001

여기서,

Figure 112018006183067-pat00002
는 제벡계수[V/K]이고,
Figure 112018006183067-pat00003
는 전기 전도도[S/m]이며,
Figure 112018006183067-pat00004
는 파워 인자(Power Factor, [W/mK2])이다. 그리고 T는 온도이고, k는 열전도도[W/mK]이다. k는
Figure 112018006183067-pat00005
로 나타낼 수 있으며, a는 열확산도[cm2/S]이고, cp 는 비열[J/gK]이며,
Figure 112018006183067-pat00006
는 밀도[g/cm3]이다.here,
Figure 112018006183067-pat00002
is the Seebeck coefficient [V/K],
Figure 112018006183067-pat00003
is the electrical conductivity [S/m],
Figure 112018006183067-pat00004
is the Power Factor ([W/mK 2 ]). And T is the temperature, k is the thermal conductivity [W/mK]. k is
Figure 112018006183067-pat00005
It can be expressed as, a is the thermal diffusivity [cm 2 /S], cp is the specific heat [J / gK],
Figure 112018006183067-pat00006
is the density [g/cm 3 ].

열전 소자의 제백 지수를 얻기 위하여, Z미터를 이용하여 Z 값(V/K)을 측정하며, 측정한 Z값을 이용하여 제벡 지수(ZT)를 계산할 수 있다. To obtain the Seebeck index of the thermoelectric element, a Z value (V/K) is measured using a Z meter, and the Seebeck index (ZT) can be calculated using the measured Z value.

여기서, 하부 기판(140)과 P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130) 사이에 배치되는 하부 전극(120), 그리고 상부 기판(150)과 P형 열전 레그(120) 및 N형 열전 레그(130) 사이에 배치되는 상부 전극(162)은 구리(Cu), 은(Ag) 및 니켈(Ni) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the lower electrode 120 is disposed between the lower substrate 140 and the P-type thermoelectric leg 120 and the N-type thermoelectric leg 130 , and the upper substrate 150 and the P-type thermoelectric leg 120 and the N-type thermoelectric leg 120 . The upper electrode 162 disposed between the thermoelectric legs 130 may include at least one of copper (Cu), silver (Ag), and nickel (Ni).

그리고 상호 대향하는 하부 기판(140)과 상부 기판(150)은 절연 기판일 수 있다. 절연 기판은 알루미나 기판 또는 유연성을 가지는 고분자 수지 기판일 수 있다. 유연성을 가지는 고분자 수지 기판은 폴리이미드(PI), 폴리스티렌(PS), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 환상 올레핀 코폴리(COC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 레진(resin)과 같은 고투과성 플라스틱 등의 다양한 절연성 수지재를 포함할 수 있다. 또는, 절연 기판은 직물일 수도 있다. 금속 기판은 Cu, Cu 합금 또는 Cu-Al 합금을 포함할 수 있다. 또한, 하부 기판(140)과 상부 기판(150)이 금속 기판인 경우, 하부 기판(140)과 하부 전극(161) 사이 및 상부 기판(150)과 상부 전극(162) 사이에는 각각 유전체층이 더 형성될 수 있다. 유전체층은 5~10W/K의 열전도도를 가지는 소재를 포함할 수 있다.In addition, the lower substrate 140 and the upper substrate 150 facing each other may be insulating substrates. The insulating substrate may be an alumina substrate or a flexible polymer resin substrate. The flexible polymer resin substrate has high permeability such as polyimide (PI), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), cyclic olefin copoly (COC), polyethylene terephthalate (PET), and resin. Various insulating resin materials such as plastic may be included. Alternatively, the insulating substrate may be a fabric. The metal substrate may include Cu, a Cu alloy, or a Cu-Al alloy. In addition, when the lower substrate 140 and the upper substrate 150 are metal substrates, a dielectric layer is further formed between the lower substrate 140 and the lower electrode 161 and between the upper substrate 150 and the upper electrode 162 , respectively. can be The dielectric layer may include a material having a thermal conductivity of 5 to 10 W/K.

이때, 하부 기판(140)과 상부 기판(150)의 크기는 다르게 형성될 수도 있다. 예를 들어, 하부 기판(140)과 상부 기판(150) 중 하나의 체적, 두께 또는 면적은 다른 하나의 체적, 두께 또는 면적보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 열전 소자의 흡열 성능 또는 방열 성능을 높일 수 있다.In this case, the sizes of the lower substrate 140 and the upper substrate 150 may be different. For example, the volume, thickness, or area of one of the lower substrate 140 and the upper substrate 150 may be larger than the volume, thickness, or area of the other. Accordingly, heat absorbing performance or heat dissipation performance of the thermoelectric element may be improved.

하부 접착층(171)은 하부 전극(161)과 하부 기판(140) 사이에 배치되어, 하부 기판(140)과 상부 기판(150) 사이의 온도 차에 따른 수축 및 팽창을 억제하기 위해 하부 전극(161)과 하부 기판(140)을 접착시킬 수 있다.The lower adhesive layer 171 is disposed between the lower electrode 161 and the lower substrate 140 to suppress contraction and expansion due to a temperature difference between the lower substrate 140 and the upper substrate 150 . ) and the lower substrate 140 may be adhered.

물론, 도시하지 않았지만, 상부 접착층(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 상부 접착층(미도시)은 상부 전극(162)과 상부 기판(150) 사이에 배치되어, 하부 기판(140)과 상부 기판(150) 사이의 온도 차에 따른 수축 및 팽창을 억제하기 위해 상부 전극(162)과 상부 기판(150)을 접착시킬 수 있다.Of course, although not shown, an upper adhesive layer (not shown) may be further included, and the upper adhesive layer (not shown) is disposed between the upper electrode 162 and the upper substrate 150 , and the lower substrate 140 and the upper substrate The upper electrode 162 and the upper substrate 150 may be bonded to each other in order to suppress contraction and expansion due to the temperature difference therebetween.

하부 접착층(171)은 비전도성 접착제를 포함할 수 있다.The lower adhesive layer 171 may include a non-conductive adhesive.

하부 접착층(171)은 열전달 물질(TIM; Thermal Interface Material), 방열 그리스(Thermal Grease), 방열 에폭시 접착제(Thermal Bond), 방열 패드(Thermally Conductive Silicone Pad), 방열테이프(Thermally Conductive Adhesive Tape) 및 그래파이트 시트(Graphite Sheet)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함할 수 있다.The lower adhesive layer 171 includes a thermal interface material (TIM), a thermal grease, a thermal bond, a thermally conductive silicone pad, a thermally conductive adhesive tape, and graphite. It may include one selected from the group consisting of a sheet (Graphite Sheet).

하부 접착층(171)은 열 압착을 통해 경화될 수 있으며, 경화되어 하부 전극(161)과 하부 기판(140)을 접착시킬 수 있다.The lower adhesive layer 171 may be cured through thermal compression, and may be cured to bond the lower electrode 161 and the lower substrate 140 .

한편, 도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 전극(161)은 하부 전극(161)의 하면에서 하부 기판(140) 측으로 돌출된 복수의 돌출부(165)를 포함한다.Meanwhile, referring to FIGS. 2 and 3 , the lower electrode 161 includes a plurality of protrusions 165 protruding from the lower surface of the lower electrode 161 toward the lower substrate 140 .

하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165)는 너비 방향인 제 1 방향을 따라 서로 이격 되도록 배치된 바 형상의 돌출부(165a)로 구성될 수 있다.The plurality of protrusions 165 of the lower electrode 161 may be formed of bar-shaped protrusions 165a disposed to be spaced apart from each other in the first direction, which is the width direction.

여기서, 하부 접착층(171)의 두께(T1)는 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165)의 두께(T2)와 동일하며, 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165) 각각은 하부 접착층(171)을 관통하여, 하부 기판(140)에 접촉될 수 있다.Here, the thickness T1 of the lower adhesive layer 171 is the same as the thickness T2 of the plurality of protrusions 165 of the lower electrode 161 , and each of the plurality of protrusions 165 of the lower electrode 161 has a lower adhesive layer. Through 171 , it may be in contact with the lower substrate 140 .

이를 통해, 열전도도가 상대적으로 낮은 하부 접착층(171)을 거치지 않고, 직접적으로 하부 전극(161)과 하부 기판(140) 사이의 열전달 경로를 형성할 수 있어, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.Through this, a heat transfer path between the lower electrode 161 and the lower substrate 140 can be directly formed without going through the lower adhesive layer 171 having relatively low thermal conductivity, thereby improving heat transfer efficiency.

이로써, 하부 접착층(171)에는 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165)가 관통되는 관통홀(175)이 형성될 수 있다.Accordingly, a through hole 175 through which the plurality of protrusions 165 of the lower electrode 161 pass may be formed in the lower adhesive layer 171 .

여기서, 하부 접착층(171)은 경화되기 전 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165)가 삽입된 후, 경화되는 것이 바람직하다.Here, the lower adhesive layer 171 is preferably cured after the plurality of protrusions 165 of the lower electrode 161 are inserted before being cured.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 전극의 사시도이다.4 is a perspective view of a lower electrode in the thermoelectric element according to the second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열전 소자는 도 3에 도시된 하부 전극(161)의 돌출부(165a)와 돌출부(165b)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 돌출부(165b)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.4, since the configuration of the protrusion 165a and the protrusion 165b of the lower electrode 161 shown in FIG. 3 is different in the thermoelectric element according to the second embodiment of the present invention, the protrusion part ( Only the configuration of 165b) will be described in detail, and detailed descriptions will be omitted for reference numerals overlapping the same configuration.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 열전 소자의 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165b)는 너비 방향인 제 1 방향과 제 1 방향에 수직한 제 2 방향을 따라 서로 이격 되도록 배치된 막대기 형상의 복수의 돌출부(165b)가 격자 형상으로 구성될 수 있다.The plurality of protrusions 165b of the lower electrode 161 of the thermoelectric element according to the second exemplary embodiment of the present invention have a bar shape arranged to be spaced apart from each other in a first direction that is a width direction and a second direction perpendicular to the first direction. The plurality of protrusions 165b may be configured in a grid shape.

즉, 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165b)가 하부 접착층(171)을 관통 시 보다 작은 외력을 요구할 수 있다.That is, when the plurality of protrusions 165b of the lower electrode 161 penetrate the lower adhesive layer 171 , a smaller external force may be required.

또한, 하부 전극(161)의 복수의 돌출부(165b)가 하부 접착층(171)을 관통 시, 넘쳐서 외측으로 밀려나는 하부 접착층(171)을 최소화할 수 있다.In addition, when the plurality of protrusions 165b of the lower electrode 161 penetrate the lower adhesive layer 171 , it is possible to minimize the lower adhesive layer 171 that overflows and is pushed outward.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in a thermoelectric device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열전 소자는 도 2에 도시된 열전 소자와 하부 전극(261)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 하부 전극(261)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5 , in the thermoelectric element according to the third embodiment of the present invention, since the configuration of the lower electrode 261 is different from that of the thermoelectric element shown in FIG. 2 , hereinafter, only the different configuration of the lower electrode 261 will be described. It will be described in detail, and a detailed description of the reference numerals overlapping the same configuration will be omitted.

하부 전극(261)은 하면의 중심영역에서 하부 측으로 돌출된 하나의 돌출부(265)를 포함한다.The lower electrode 261 includes one protrusion 265 protruding downward from the central region of the lower surface.

여기서, 하부 전극(261)의 돌출부(265)는 하부 접착층(271)을 관통하여, 하부 기판(140)에 접촉될 수 있다.Here, the protrusion 265 of the lower electrode 261 may penetrate the lower adhesive layer 271 and contact the lower substrate 140 .

이를 통해, 열전도도가 상대적으로 낮은 하부 접착층(271)을 거치지 않고, 직접적으로 하부 전극(261)과 하부 기판(140) 사이의 열전달 경로를 형성할 수 있어, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.Through this, a heat transfer path can be directly formed between the lower electrode 261 and the lower substrate 140 without going through the lower adhesive layer 271 having relatively low thermal conductivity, thereby improving heat transfer efficiency.

이로써, 하부 접착층(271)에는 하부 전극(161)의 돌출부(265)가 관통되는 관통홀(275)이 형성될 수 있다.Accordingly, a through hole 275 through which the protrusion 265 of the lower electrode 161 passes may be formed in the lower adhesive layer 271 .

여기서, 하부 전극(261)의 중심영역은 열이 집중되는 영역일 수 있다.Here, the central region of the lower electrode 261 may be a region in which heat is concentrated.

이를 통해, 우선, 돌출부(265)를 형성하는 과정이 단순할 수 있으며, 돌출부(265)와 하부 전극(261)의 면적 비율을 용이하게 설정할 수 있고, 하부 전극(261)에서 열이 집중되는 중심영역과 하부 기판(140) 사이에 열 교환 효율을 증대할 수 있다.Through this, first, the process of forming the protrusion 265 can be simple, the area ratio of the protrusion 265 and the lower electrode 261 can be easily set, and the center where heat is concentrated in the lower electrode 261 . Heat exchange efficiency between the region and the lower substrate 140 may be increased.

한편, 돌출부(265)의 너비(W2)는 하부 전극(261)의 너비(W1) 대비 30% 내지 50%로 설정될 수 있다.Meanwhile, the width W2 of the protrusion 265 may be set to 30% to 50% of the width W1 of the lower electrode 261 .

여기서, 돌출부(265)의 너비(W2)가 하부 전극(261)의 너비(W1) 대비 30% 미만인 경우 하부 전극(261)과 하부 기판(140) 사이에 열 교환 효과가 미비하며, 돌출부(265)의 너비(W2)가 하부 전극(261)의 너비(W1) 대비 50% 초과인 경우, 하부 접착층(271)에 의한 하부 전극(261)과 하부 기판(140)의 접착 효과가 미비할 수 있다.Here, when the width W2 of the protrusion 265 is less than 30% of the width W1 of the lower electrode 261 , the heat exchange effect between the lower electrode 261 and the lower substrate 140 is insufficient, and the protrusion 265 is ), when the width W2 is greater than 50% of the width W1 of the lower electrode 261 , the adhesion effect between the lower electrode 261 and the lower substrate 140 by the lower adhesive layer 271 may be insufficient. .

여기서, 하부 접착층(271)은 경화되기 전 하부 전극(261)의 돌출부(265)가 삽입된 후, 경화되는 것이 바람직하다.Here, the lower adhesive layer 271 is preferably cured after the protrusion 265 of the lower electrode 261 is inserted before being cured.

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이다.6 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in a thermoelectric device according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열전 소자는 도 2에 도시된 열전 소자와 하부 전극(361)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 하부 전극(361)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 6 , in the thermoelectric element according to the fourth embodiment of the present invention, since the configuration of the lower electrode 361 is different from that of the thermoelectric element shown in FIG. 2 , hereinafter, only the configuration of the lower electrode 361 is different. It will be described in detail, and a detailed description of the reference numerals overlapping the same configuration will be omitted.

하부 전극(361)은 하부 전극(361)의 하면에서 하부 기판(140) 측으로 돌출된 복수의 돌출부(365)를 포함한다.The lower electrode 361 includes a plurality of protrusions 365 protruding from the lower surface of the lower electrode 361 toward the lower substrate 140 .

여기서, 하부 전극(361)의 돌출부(365)는 하부 접착층(371)을 관통하여, 하부 기판(140)에 접촉될 수 있다.Here, the protrusion 365 of the lower electrode 361 may penetrate the lower adhesive layer 371 and contact the lower substrate 140 .

이를 통해, 열전도도가 상대적으로 낮은 하부 접착층(371)을 거치지 않고, 직접적으로 하부 전극(361)과 하부 기판(140) 사이의 열전달 경로를 형성할 수 있어, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.Through this, a heat transfer path can be directly formed between the lower electrode 361 and the lower substrate 140 without going through the lower adhesive layer 371 having relatively low thermal conductivity, thereby improving heat transfer efficiency.

이로써, 하부 접착층(371)에는 하부 전극(161)의 돌출부(365)가 관통되는 관통홀(375)이 형성될 수 있다.Accordingly, a through hole 375 through which the protrusion 365 of the lower electrode 161 passes may be formed in the lower adhesive layer 371 .

한편, 복수의 돌출부(365) 각각은 하부 방향으로 갈수록 점차 너비가 작아질 수 있다. 즉, 복수의 돌출부(365)를 이루는 측면은 하부 전극(361)의 하면을 기준으로 소정의 경사를 가지며 단부에서 서로 만나 바늘 형상으로 구성될 수 있다.Meanwhile, each of the plurality of protrusions 365 may gradually decrease in width toward a lower direction. That is, the side surfaces of the plurality of protrusions 365 may have a predetermined inclination with respect to the lower surface of the lower electrode 361 and meet each other at the ends to have a needle shape.

이로써, 하부 접착층(371)에는 하부 전극(361)의 복수의 돌출부(365)가 관통되는 관통홀(375)이 형성될 수 있다.Accordingly, a through hole 375 through which the plurality of protrusions 365 of the lower electrode 361 pass may be formed in the lower adhesive layer 371 .

이를 통해, 복수의 돌출부(365)가 하부 접착층(371)을 관통 시 보다 작은 외력을 요구할 수 있으며, 또한, 하부 전극(361)의 복수의 돌출부(365)가 하부 접착층(371)을 관통 시, 넘쳐서 외측으로 밀려나는 하부 접착층(371)을 최소화할 수 있다.Through this, a smaller external force may be required when the plurality of protrusions 365 penetrate the lower adhesive layer 371, and also, when the plurality of protrusions 365 of the lower electrode 361 penetrate the lower adhesive layer 371, It is possible to minimize the lower adhesive layer 371 that overflows and is pushed outward.

여기서, 하부 접착층(371)은 경화되기 전 하부 전극(361)의 복수의 돌출부(365)가 삽입된 후, 경화되는 것이 바람직하다.Here, the lower adhesive layer 371 is preferably cured after the plurality of protrusions 365 of the lower electrode 361 are inserted before being cured.

도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 열전 소자에서 하부 기판과 하부 전극의 연결관계를 개략적으로 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view schematically illustrating a connection relationship between a lower substrate and a lower electrode in a thermoelectric device according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 열전 소자는 도 2에 도시된 열전 소자와 하부 전극(461)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 하부 전극(461)의 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 7 , in the thermoelectric element according to the fifth embodiment of the present invention, the configuration of the lower electrode 461 is different from that of the thermoelectric element shown in FIG. 2 , and therefore only the configuration of the lower electrode 461 that is differentiated is hereinafter. It will be described in detail, and a detailed description of the reference numerals overlapping the same configuration will be omitted.

하부 전극(461)은 하부 전극(461)의 하면에서 하부 기판(140) 측으로 돌출된 복수의 돌출부(465)를 포함한다.The lower electrode 461 includes a plurality of protrusions 465 protruding from the lower surface of the lower electrode 461 toward the lower substrate 140 .

여기서, 하부 전극(461)의 돌출부(465)는 하부 접착층(471)을 관통하여, 하부 기판(140)에 접촉될 수 있다.Here, the protrusion 465 of the lower electrode 461 may penetrate the lower adhesive layer 471 and contact the lower substrate 140 .

여기서, 하부 기판(140)의 상면에는 복수의 돌출부(465) 각각에 대응되는 복수의 홈(465)이 형성될 수 있다.Here, a plurality of grooves 465 corresponding to each of the plurality of protrusions 465 may be formed on the upper surface of the lower substrate 140 .

하부 접착층(471)은 제 1 두께(T1)를 가지며, 하부 전극(461)의 돌출부(465)는 제 1 두께(T1)보다 큰 제 2 두께(T2)를 가져, 하부 전극(461)의 돌출부(465)의 단부는 하부 기판(140)의 상면에 형성된 홈(465)에 삽입될 수 있다.The lower adhesive layer 471 has a first thickness T1 , and the protrusion 465 of the lower electrode 461 has a second thickness T2 greater than the first thickness T1 , so the protrusion of the lower electrode 461 . The end of 465 may be inserted into the groove 465 formed on the upper surface of the lower substrate 140 .

이를 통해, 열전도도가 상대적으로 낮은 하부 접착층(471)을 거치지 않고, 직접적으로 하부 전극(461)과 하부 기판(140) 사이의 열전달 경로를 형성할 수 있어, 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.Through this, a heat transfer path can be directly formed between the lower electrode 461 and the lower substrate 140 without going through the lower adhesive layer 471 having relatively low thermal conductivity, thereby improving heat transfer efficiency.

여기서, 하부 전극(461)의 돌출부(465)의 단부는 하부 기판(140)의 홈(445)에 삽입되므로, 돌출부(465)와 하부 기판(140) 사이의 접촉 면적을 확대할 수 있어, 보다 효율적으로 열 교환을 수행할 수 있다.Here, since the end of the protrusion 465 of the lower electrode 461 is inserted into the groove 445 of the lower substrate 140 , the contact area between the protrusion 465 and the lower substrate 140 can be enlarged, Heat exchange can be performed efficiently.

여기서, 하부 접착층(471)은 경화되기 전 하부 전극(461)의 복수의 돌출부(465)가 삽입된 후, 경화되는 것이 바람직하다.Here, the lower adhesive layer 471 is preferably cured after the plurality of protrusions 465 of the lower electrode 461 are inserted before being cured.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the embodiment has been mainly described, but this is only an example and does not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are not exemplified above in the range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And the differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

120: P형 열전 레그 130: N형 열전 레그
140: 하부 기판 150: 상부 기판
161: 하부 전극 162: 상부 전극
165: 돌출부 171: 하부 접착층
120: P-type thermoelectric leg 130: N-type thermoelectric leg
140: lower substrate 150: upper substrate
161: lower electrode 162: upper electrode
165: protrusion 171: lower adhesive layer

Claims (11)

제 1 기판,
상기 제 1 기판 상에 배치된 접착층;
상기 제 1 기판의 상부에 배치된 복수의 열전 레그; 및
상기 제 1 기판과 상기 복수의 열전 레그 사이에 배치되는 복수의 제 1 전극을 포함하고,
상기 제 1 전극은 상기 제 1 기판을 향해 돌출된 적어도 하나의 돌출부를 포함하고,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는 상기 접착층을 관통하여 상기 제1 기판에 접촉된 열전 소자.
a first substrate;
an adhesive layer disposed on the first substrate;
a plurality of thermoelectric legs disposed on the first substrate; and
a plurality of first electrodes disposed between the first substrate and the plurality of thermoelectric legs;
The first electrode includes at least one protrusion protruding toward the first substrate,
At least one protrusion of the first electrode penetrates the adhesive layer and is in contact with the first substrate.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부의 두께는 상기 접착층의 두께와 동일한 열전 소자.
According to claim 1,
The thickness of the at least one protrusion of the first electrode is the same as the thickness of the adhesive layer.
제1항에 있어서,
상기 제 1 기판은 상면에 형성된 적어도 하나의 홈을 포함하고,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부의 단부는 상기 제 1 기판의 적어도 하나의 홈에 각각 삽입되는 열전 소자.
According to claim 1,
The first substrate includes at least one groove formed in the upper surface,
Ends of the at least one protrusion of the first electrode are respectively inserted into the at least one groove of the first substrate.
제1항에 있어서,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는
상기 제 1 전극의 하면의 중심 영역에 배치된 중심 돌출부를 포함하는 열전 소자.
According to claim 1,
At least one protrusion of the first electrode
and a central protrusion disposed in a central region of a lower surface of the first electrode.
제 6 항에 있어서,
상기 중심 돌출부의 최대 너비는 상기 제 1 전극의 최대 너비 대비 30% 내지 50%인 열전 소자.
7. The method of claim 6,
The maximum width of the central protrusion is 30% to 50% of the maximum width of the first electrode.
제1항에 있어서,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는
상기 제 1 전극의 하면에서 제 1 방향으로 서로 이격 되어 배치된 복수의 돌출부를 포함하는 열전 소자.
According to claim 1,
At least one protrusion of the first electrode
A thermoelectric element including a plurality of protrusions spaced apart from each other in a first direction from a lower surface of the first electrode.
제1항에 있어서,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는
상기 제 1 전극의 하면에서 제 1 방향 및 제 2 방향 각각으로 서로 이격 되어 격자 형으로 배치된 복수의 돌출부를 포함하고,
상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직한 열전 소자.
According to claim 1,
At least one protrusion of the first electrode
and a plurality of protrusions spaced apart from each other in each of the first direction and the second direction on the lower surface of the first electrode and arranged in a lattice shape,
The first direction is perpendicular to the second direction.
제1항에 있어서,
상기 제 1 전극의 적어도 하나의 돌출부는
하부 방향으로 갈수록 점차 너비가 작아지는 열전 소자.
According to claim 1,
At least one protrusion of the first electrode
A thermoelectric element that gradually decreases in width toward the bottom.
제 1 항에 있어서,
상기 접착층은 열전달 물질(TIM; Thermal Interface Material), 방열 그리스(Thermal Grease), 방열 에폭시 접착제(Thermal Bond), 방열 패드(Thermally Conductive Silicone Pad), 방열테이프(Thermally Conductive Adhesive Tape) 및 그래파이트 시트(Graphite Sheet)로 이루어진 군에서 선택된 하나를 포함하는 열전 소자.
The method of claim 1,
The adhesive layer includes a thermal interface material (TIM), a thermal grease, a thermal bond, a thermally conductive silicone pad, a thermally conductive adhesive tape, and a graphite sheet. A thermoelectric element comprising one selected from the group consisting of sheet).
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