TW201431142A - 熱電轉換裝置之製造方法、具備熱電轉換裝置之電子裝置之製造方法、熱電轉換裝置 - Google Patents

Abstract

使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第1傳導性糊膏(41)，且使用在與合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第2傳導性糊膏(51)。接著，在構成積層體(80)的工程中，係在積層體(80)的內部形成有空洞(13~17)，在一體化工程中，空洞以助長熱塑性樹脂流動的方式發揮作用而藉此吸收對前述第1導電糊膏(41)所作用之朝向不同於用以使積層體(80)一體化的加壓方向的方向的壓力，藉此使用以使其一體化的壓力增大，且將第1傳導性糊膏(41)進行固相燒結而構成第1層間連接構件(40)。

Description

熱電轉換裝置之製造方法、具備熱電轉換裝置之電子裝置之製造方法、熱電轉換裝置

本發明係關於熱電轉換裝置之製造方法、具備熱電轉換裝置之電子裝置之製造方法、熱電轉換裝置。

例如在專利文獻1已提出如以下所示之熱電轉換裝置之製造方法。在該製造方法中，首先，在絕緣性模框形成透孔，在透孔規則性地填充由Bi、Te、Se等所構成的第1傳導性糊膏及由Bi、Sb、Te等所構成的第2傳導性糊膏。

接著，在絕緣性模框的表面，形成複數與鄰接的第1、第2傳導性糊膏相接觸的表面導電層。此外，在絕緣性模框的背面，形成複數與第1傳導性糊膏、及與不同於與該第1傳導性糊膏相接觸的表面導電層的表面導電層相接觸的第2傳導性糊膏相接觸的背面導電層。

之後，將絕緣性模框在Ar氣體環境中以460℃熱處理10小時，藉此由以Bi、Te、Se等所構成的傳導性糊膏形成N型熱電轉換元件，並且由以Bi、Sb、Te等 所構成的傳導性糊膏形成P型熱電轉換元件。此時，N型熱電轉換元件及P型熱電轉換元件與表面導電層及背面導電層亦相連接。藉此，製造複數N型熱電轉換元件與複數P型熱電轉換元件交替作串聯連接的熱電轉換裝置。

其中，若將絕緣性模框以460℃熱處理10小時時，N型熱電轉換元件及P型熱電轉換元件(合金)由於Bi、Te的熔點低於460°，因此藉由進行液相燒結來形成。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開平8-153899號公報

但是，在上述專利文獻1之製造方法中，以液相燒結所形成的合金由於金屬原子的結晶構造不規則，因此實際上會有難以發生電力的問題。

在此，以固相燒結所形成的合金係一面維持預定的結晶構造一面積層，因此若被利用在熱電轉換裝置時，可使較大的電力發生已為人所知。因此，在上述專利文獻1之製造方法中，為了適用固相燒結來形成N型熱電轉換元件及P型熱電轉換元件，考慮例如在二個加壓板之間配置上述絕緣性模框，由絕緣性模框的表背面加壓來壓 接第1、第2傳導性糊膏，藉此以固相燒結來形成N型熱電轉換元件及P型熱電轉換元件。

但是，在該方法中，加壓力係不僅第1、第2傳導性糊膏，亦被均等地施加至位於第1、第2傳導性糊膏(透孔)的周圍的絕緣性模框，因此無法效率佳地對第1、第2傳導性糊膏加壓。因此，若被施加至第1、第2傳導性糊膏的壓力不足時，會發生有無法由第1、第2傳導性糊膏形成N型熱電轉換元件及P型熱電轉換元件的情形的問題。

其中，如上所示之問題並非為僅發生在具有N型熱電轉換元件及P型熱電轉換元件的熱電轉換裝置的問題。亦即，熱電效果係若連接不同的2種金屬即會發生。因此，例如在透孔僅填充以Bi、Te、Se等所構成的傳導性糊膏，表面導電層及背面導電層則以與使傳導性糊膏被固相燒結的合金為不同的材料所形成的熱電轉換裝置中，亦會發生上述問題。

本發明之目的在提供可對傳導性糊膏效率佳地施加壓力之熱電轉換裝置之製造方法、具備熱電轉換裝置之電子裝置之製造方法、熱電轉換裝置。

以發明之一形態而言，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通 孔(11、12)，在第1通孔填充有第1傳導性糊膏(41)，並且在第2通孔填充有第2傳導性糊膏(51)；在絕緣基材的表面(10a)配置具有與預定的第1、第2傳導性糊膏相接觸的表面導電層(21)的表面保護構件(20)，並且在絕緣基材的背面(10b)配置具有與預定的第1、第2傳導性糊膏相接觸的背面導電層(31)的背面保護構件(30)，而形成積層體(80)的工程；及將積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由第1、第2傳導性糊膏構成第1、第2層間連接構件(40、50)並且將第1、第2層間連接構件與表面導電層及背面導電層作電性連接的一體化工程。

接著，其特徵為：使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第1傳導性糊膏，使用在與合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第2傳導性糊膏，在構成積層體的工程中，係在積層體的內部形成有空洞(13~17)，在前述一體化工程中，前述空洞以助長前述熱塑性樹脂流動的方式發揮作用而藉此吸收對前述第1導電糊膏所作用之朝向不同於積層方向的方向的壓力，藉此使作用於前述積層體之朝向積層方向的施加壓力增大，且將前述第1傳導性糊膏進行固相燒結而構成前述第1層間連接構件。

藉此，由於一面使熱塑性樹脂在空洞流動，一面進行一體化工程，因此被施加至第1通孔的周圍(熱 塑性樹脂流動的部分)的加壓力會變小。接著，原本應被施加至該部分的加壓力會被施加至第1傳導性糊膏，被施加至第1傳導性糊膏的加壓力會變大。亦即，可對第1傳導性糊膏效率佳地施加加壓力。因此，可抑制第1傳導性糊膏未被固相燒結的情形。其中，由於亦可對第2傳導性糊膏效率佳地施加加壓力，因此若將第2傳導性糊膏進行固相燒結時，亦可抑制第2傳導性糊膏未被固相燒結的情形。

此外，藉由發明之其他形態，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數通孔(11、12)，在通孔填充有傳導性糊膏(41)；在絕緣基材的表面(10a)配置具有與預定的傳導性糊膏相接觸的表面導電層(21)的表面保護構件(20)，並且在絕緣基材的背面(10b)配置具有與預定的傳導性糊膏相接觸的背面導電層(31)的背面保護構件(30)而形成積層體(80)的工程；及將積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由傳導性糊膏構成層間連接構件(40)，並且將該層間連接構件與表面導電層及背面導電層作電性連接的一體化工程。

接著，其特徵為：準備在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為傳導性糊膏，在構成積層體的工程中，係在積層體的內部形成有空洞(13~17)，在前述一體化工程中，由於 以前述空洞使前述熱塑性樹脂的流動助長的方式發揮作用而吸收朝向不同於對前述導電糊膏所作用的積層方向的方向的壓力，藉此使作用於前述積層體的積層方向的施加壓力增大，且將前述傳導性糊膏進行固相燒結而構成層間連接構件。

藉此，製造在絕緣基材僅配置有1種層間連接構件的熱電轉換裝置。接著，在如上所示之熱電轉換裝置中，亦一面使熱塑性樹脂在空洞流動，一面進行一體化工程，因此與上述第1形態同樣地，可對傳導性糊膏效率佳地施加加壓力，且可抑制傳導性糊膏未被固相燒結的情形。

此外，藉由發明之其他形態，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)，在第1通孔填充有第1傳導性糊膏(41)，並且在第2通孔填充有第2傳導性糊膏(51)；在絕緣基材的表面(10a)配置具有與預定的第1、第2傳導性糊膏相接觸的表面導電層(21)且含有熱塑性樹脂所構成的表面保護構件(20)，並且在絕緣基材的背面(10b)配置具有與預定的第1、第2傳導性糊膏相接觸的背面導電層(31)且含有熱塑性樹脂所構成的背面保護構件(30)而形成積層體(80)的工程；及將積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由第1、第2傳導性糊膏構成第1、第2層間連接構件(40、50)並且將第1、 第2層間連接構件與表面導電層及背面導電層作電性連接的一體化工程。

接著，其特徵為：使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第1傳導性糊膏，使用在與合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第2傳導性糊膏，在一體化工程中，使用在與絕緣基材的表面相對向的部分及與絕緣基材的背面相對向的部分的至少一方形成有凹陷部(90a)的一對加壓板(90)，將積層體加壓，且一面使構成表面保護構件及背面保護構件的熱塑性樹脂的至少一方在凹陷部流動，並且使構成絕緣基材的熱塑性樹脂流動，一面將第1傳導性糊膏進行固相燒結而構成第1層間連接構件。

如上所示，即使使用形成有凹陷部的一對加壓板來進行一體化工程，亦由於構成絕緣基材的熱塑性樹脂會流動，因此與上述第1形態同樣地，可對第1傳導性糊膏效率佳地施加加壓力。因此，可抑制傳導性糊膏未被固相燒結的情形。

此外，藉由發明之其他形態，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)，在第1通孔填充有第1傳導性糊膏(41)，並且在第2通孔填充有第2傳導性糊膏(51)；在絕緣基材的表面(10a)配置表面金屬板 (21a)，並且在絕緣基材的背面(10b)配置背面金屬板(31a)而形成積層體(80)的工程；將積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由第1、第2傳導性糊膏構成第1、第2層間連接構件(40、50)，並且將第1、第2層間連接構件與表面金屬板及背面金屬板作電性連接的一體化工程；及切割表面金屬板及背面金屬板，形成與預定的第1、第2層間連接構件作電性連接的複數表面導電層(21)及背面導電層(31)的工程。

接著，其特徵為：使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第1傳導性糊膏，使用在與合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為第2傳導性糊膏，在構成積層體的工程中，係在積層體的內部形成有空洞(13~17)，在前述一體化工程中，前述空洞以助長前述熱塑性樹脂流動的方式發揮作用而藉此吸收對前述第1導電糊膏所作用之朝向不同於積層方向的方向的壓力，藉此使作用於前述積層體之朝向積層方向的施加壓力增大，且將前述第1傳導性糊膏進行固相燒結而構成第1層間連接構件。

如上所示，在絕緣基材的表面配置表面金屬板，並且在絕緣基材的背面配置背面金屬板，即使在將積層體一體化後形成表面導電層及背面導電層，亦一面使熱塑性樹脂在空洞流動，一面進行一體化工程，因此與上述第1形態同樣地，可對傳導性糊膏效率佳地施加加壓力，且可抑制傳導性糊膏未被固相燒結的情形。

此外，藉由發明之其他形態，其特徵為具備有：具有複數表面導電層(21)的表面保護構件(20)；具有複數背面導電層(31)的背面保護構件(30)；具有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)且含有熱塑性樹脂所構成的絕緣基材(10)；被填充在述第1通孔(11)，以複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金所形成的第1層間連接構件(40)；及被填充在第2通孔(12)，相對合金，以異種金屬所形成的第2層間連接構件(50)，當將被填充在鄰接的1個第1通孔的第1層間連接構件、與被填充在1個第2通孔的第2層間連接構件形成為組(60)時，在絕緣基材的表面側，第1層間連接構件及第2層間連接構件按每組在與複數表面導電層中相同的表面導電層相接觸的狀態下配置有表面保護構件，並且在絕緣基材的背面側，鄰接的組中的其中一組的第1傳導性糊膏及另一組的第2傳導性糊膏在與複數背面導電層中相同的前述背面導電層相接觸的狀態下配置有背面保護構件，第1層間連接構件及第2層間連接構件的周圍係以絕緣基材予以包圍。

藉此，以第1層間連接構件而言，由於以複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金所形成，因此可發生較大的電力。接著，第1層間連接構件及第2層間連接構件的周圍係配置有含有熱塑性樹脂所構成的絕緣基材，因此可使第1層間連接構件及第2層間連接構件、與表面導電層及背面導電層的密接性提升，可發生更大的電力。

其中，該欄及申請專利範圍所記載的各手段的括弧內的符號係表示與後述實施形態中所記載之具體手段的對應關係。

1‧‧‧熱電轉換裝置

10‧‧‧絕緣基材

10a‧‧‧表面

10b‧‧‧背面

10c‧‧‧熱塑性樹脂薄膜

10d‧‧‧玻璃布

10e‧‧‧熱硬化性樹脂薄膜

11‧‧‧第1通孔

12‧‧‧第2通孔

13‧‧‧貫穿孔

14‧‧‧溝

15‧‧‧凹部

16‧‧‧空洞

17‧‧‧孔

20‧‧‧表面保護構件

20a‧‧‧表面保護構件20之與絕緣基材10相對向的一面

21‧‧‧表面導電層

30‧‧‧背面保護構件

30a‧‧‧背面保護構件30之與絕緣基材10相對向的一面

31‧‧‧背面導電層

40‧‧‧第1層間連接構件

41‧‧‧第1傳導性糊膏

50‧‧‧第2層間連接構件

51‧‧‧第2傳導性糊膏

60‧‧‧組

80‧‧‧積層體

90‧‧‧加壓板

90a‧‧‧凹陷部

91‧‧‧遮罩

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧多層基板

120‧‧‧樹脂薄膜

121‧‧‧配線圖案

122‧‧‧層間連接構件

131~133‧‧‧半導體晶片

140‧‧‧散熱片

圖1係本發明之第1實施形態中的熱電轉換裝置的平面圖。

圖2係沿著圖1中的II-II線的剖面圖。

圖3係沿著圖1中的III-III線的剖面圖。

圖4(a)-圖4(i)係顯示圖1所示之熱電轉換裝置之製造工程的剖面圖。

圖5係圖4(e)所示之絕緣基材的表面側的平面圖。

圖6係顯示圖4(i)所示之一體化工程之時的製造條件的圖。

圖7(a)-圖7(d)係圖4(i)所示之一體化工程之時的詳細剖面圖。

圖8係相當於本發明之第2實施形態中的圖4(e)的剖面圖。

圖9係圖8所示之絕緣基材的表面側的平面圖。

圖10係相當於本發明之第3實施形態中的圖4(h)的剖面圖。

圖11係相當於本發明之第4實施形態中的圖4(e) 的剖面圖。

圖12係相當於本發明之第5實施形態中的圖4(e)的剖面圖。

圖13(a)-圖13(c)係進行本發明之第6實施形態中的圖4(h)的工程時的剖面圖。

圖14(a)-圖14(c)係顯示準備本發明之第7實施形態中的絕緣基材的製造工程的剖面圖。

圖15係本發明之第8實施形態中的熱電轉換裝置的剖面圖。

圖16(a)-圖16(c)係顯示圖15之熱電轉換裝置之製造工程之相當於圖4(i)的剖面圖。

圖17係本發明之第9實施形態中的熱電轉換裝置的剖面圖。

圖18係顯示圖17所示之熱電轉換裝置之製造工程之相當於圖4(h)的剖面圖。

圖19係本發明之第10實施形態中的熱電轉換裝置的剖面圖。

圖20係本發明之第11實施形態中的熱電轉換裝置的表面側的平面圖。

圖21係圖20所示之熱電轉換裝置的背面側的平面圖。

圖22係本發明之第12實施形態中的熱電轉換裝置的剖面圖。

圖23係表面保護構件及背面保護構件的展開平面 圖。

圖24係本發明之第13實施形態中的電子裝置的剖面圖。

圖25係具有熱電轉換裝置的電子裝置的剖面圖。

圖26係具有熱電轉換裝置的電子裝置的變形例的剖面圖。

圖27係具有熱電轉換裝置的電子裝置的其他變形例的剖面圖。

以下根據圖示，說明本發明之實施形態。其中，在以下說明中，對於相同或均等的部分標註相同符號。

(第1實施形態)

一面參照圖示，一面說明本發明之第1實施形態的熱電轉換裝置1。如圖1~圖3所示，熱電轉換裝置1係具有：絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30、及複數第1、第2層間連接構件40、50。絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30係以多層形態彼此相連接，亦即一體化。在該經一體化的組裝體(assembly)內，朝圖示左右方向延伸存在有由將表面保護構件20與背面保護構件30相連接的第1、第2層間連接構件40、50所成之複數連接構件配列(arrays)。各第1層間連接 構件40與各第2層間連接構件50係由彼此不同的金屬所成。在各連接構件配列中，第1、第2層間連接構件40、50係交替作串聯連接。

其中，圖1係為了易於理解而省略圖示表面保護構件20。此外，圖1並非為剖面圖。第1層間連接構件40與第2層間連接構件50係以由不同方向的線所成的影線來顯示。

絕緣基材10係藉由含有聚醚醚酮(PEEK)或聚醚醯亞胺(PEI)的平面矩形狀的熱塑性樹脂薄膜所構成。接著，在該絕緣基材10形成有朝其厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔11、12。該複數第1、第2通孔11、12係在朝圖1的左右方向延伸的橫配列的各個中，以交替的方式作配置。

其中，第1、第2通孔11、12形成為直徑由絕緣基材10的表面10a朝向背面10b設定為一定的圓筒狀，但是第1、第2通孔11、12亦可形成為直徑由表面10a朝向背面10b變小的錐形狀，亦可形成為角筒狀。

接著，在各第1通孔11配置有一個第1層間連接構件40。同樣地，在各第2通孔12配置有一個第2層間連接構件50。第2層間連接構件50係以與第1層間連接構件40不同的金屬形成。

亦即，在絕緣基材10，如上所述，第1、第2層間連接構件40、50係在朝圖1的左右方向延伸的橫配列的各個中交替配置，在朝上下方向延伸的縱配列中，亦交替配 置。例如，在圖1的最下面的配列中，由右依第2層間連接構件50、第1層間連接構件40、第2層間連接構件50...的順序配置，在由下第2個配列中，由右依第1層間連接構件40、第2層間連接構件50、第1層間連接構件40...的順序配置。

雖未特別限定，例如第1層間連接構件40係由包含構成P型的Bi-Sb-Te合金的粉末(金屬粒子)的傳導性糊膏所構成。此外，第2層間連接構件50係由包含構成N型的Bi-Te合金的粉末(金屬粒子)的傳導性糊膏所構成。

在絕緣基材10的表面10a配置有由含有聚醚醚酮(PEEK)或聚醚醯亞胺(PEI)的平面矩形狀的熱塑性樹脂薄膜所成之表面保護構件20。該表面保護構件20係平面形狀形成為與絕緣基材10為相同大小。在表面保護構件20之與絕緣基材10相對向的一面20a上形成有由經圖案化的銅箔等所成之複數表面導電層21。該複數表面導電層21係彼此分離。接著，各表面導電層21係分別與第1、第2層間連接構件40、50作電性連接。

具體而言，由鄰接的1個第1層間連接構件40與1個第2層間連接構件50構成組60。各組60的第1、第2層間連接構件40、50係與相同的表面導電層21相連接。亦即，各組60的第1、第2層間連接構件40、50係透過表面導電層21而作電性連接。其中，在本實施形態中，各組60係由沿著絕緣基材10的長邊方向(圖1 中紙面左右方向)相鄰接的1個第1層間連接構件40及1個第2層間連接構件50所成。

此外，在絕緣基材10的背面10b配置有由含有聚醚醚酮(PEEK)或聚醚醯亞胺(PEI)的熱塑性樹脂薄膜所成之平面矩形狀的背面保護構件30。該背面保護構件30係形成為平面形狀與絕緣基材10為相同大小。在背面保護構件30之與絕緣基材10相對向的一面30a側形成有由經圖案化的銅箔等所成之複數背面導電層31。該複數背面導電層31係彼此分離。接著，各背面導電層31係與第1、第2層間連接構件40、50作電性連接。

具體而言，鄰接的各二組60的一方第1層間連接構件40、另一組60的第2層間連接構件50係與相同的背面導電層31相連接。亦即，橫方向鄰接的二個組60的第1、第2層間連接構件40、50透過背面導電層31作電性連接。

在圖2的構成中，沿著絕緣基材10的長邊方向(圖1中紙面左右方向)排列的2個組60成為鄰接的組60。此外，如圖3所示，在絕緣基材10的左右端部，沿著短邊方向(圖1中紙面上下方向)排列的2個組60成為鄰接的組60。

亦即，在朝絕緣基材10的長邊方向(圖2的左右方向)延伸的前述各橫配列中，第1、第2層間連接構件40、50係如圖2所示作串聯連接。位於各橫配列的左右任一端的第1層間連接構件40或第2層間連接構件 50係如圖3所示，與朝上下方向相鄰接的第2層間連接構件50或第1層間連接構件40相連接。藉此，第1層間連接構件40與第2層間連接構件50係全體作串聯連接。

其中，在不同於圖2、圖3所示之熱電轉換裝置1的剖面的其他剖面中，在背面保護構件30上係形成有與背面導電層31作電性連接，並且由與絕緣基材10為相反側的背面保護構件30的一面露出的層間連接構件。接著，藉由該層間連接構件來達成與外部的電性連接。

熱電轉換裝置1係具有如上所述之構造。在該熱電轉換裝置1中，例如將第1、第2通孔11、12的直徑設為 0.7mm、絕緣基材10的厚度設為1mm，將第1、第2層間連接構件40、50合計配置約900個時，以溫度差10℃可得約2.5mW的電力。

接著，一面參照圖4(a)-4(i)，一面說明上述熱電轉換裝置1之製造方法。其中，圖4(a)-4(i)係沿著圖1中的II-II線的剖面圖。

首先，如圖4(a)所示，準備絕緣基材10，藉由鑽孔器等來形成複數第1通孔11。

接著，如圖4(b)所示，在各第1通孔11填充第1傳導性糊膏41。

以在第1通孔11填充第1傳導性糊膏41的方法(裝置)而言，若採用本申請人所提之日本特願2010-50356號所記載之方法(裝置)即可。

若簡單說明之，透過吸附紙70，在未圖示之 保持台上，以背面10b與吸附紙70相對向的方式配置絕緣基材10。其中，吸附紙70若為可吸收第1傳導性糊膏41之有機溶劑的材質即可，使用一般的優質紙等。接著，一面使第1傳導性糊膏41熔融，一面在第1通孔11內填充第1傳導性糊膏41。藉此，第1傳導性糊膏41的有機溶劑的大部分被吸附紙70吸附，合金的粉末密接配置在第1通孔11。

以第1傳導性糊膏41而言，在本實施形態中，係使用使金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末，添加熔點為43℃的石蠟等有機溶劑而糊膏化者。因此，當填充第1傳導性糊膏41時，絕緣基材10的表面10a在被加熱至約43℃的狀態下進行。其中，以構成第1傳導性糊膏41的合金的粉末而言，係使用例如以機械合金化所形成的Bi-Sb-Te等。

接著，如圖4(c)所示，藉由鑽孔器等，在絕緣基材10形成複數第2通孔12。該第2通孔12係如上所述，與第1通孔11成為交替，以連同第1通孔11一起構成鋸齒圖案的方式形成。

接著，如圖4(d)所示，再次透過吸附紙70而在未圖示之保持台上，以背面10b與吸附紙70相對向的方式配置絕緣基材10。接著，在與填充第1傳導性糊膏41時同樣地，在第2通孔12內填充第2傳導性糊膏51。藉此，第2傳導性糊膏51的有機溶劑的大部分被吸附紙70吸附，合金的粉末密接配置在第2通孔12。

以第2傳導性糊膏51而言，使用將與構成第1傳導性糊膏41的金屬原子為不同的金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末，添加熔點為常溫的松脂醇等有機溶劑者。亦即，以構成第2傳導性糊膏51的有機溶劑而言，使用熔點比構成第1傳導性糊膏41的有機溶劑為更低者。接著，在填充第2傳導性糊膏51時，在絕緣基材10的表面10a被保持在常溫的狀態下進行。換言之，在第1傳導性糊膏41所含有的有機溶劑被固化的狀態下，進行第2傳導性糊膏51的填充。藉此，抑制第2傳導性糊膏51混入至第1通孔11。其中，以構成第2傳導性糊膏51的合金的粉末而言，例如使用以機械合金化所形成的Bi-Te等。

如以上所示，準備填充有第1、第2傳導性糊膏41、51的絕緣基材10。

接著，如圖4(e)所示，藉由鑽孔器或雷射等，在該絕緣基材10形成作為空洞(cavity)的複數貫穿孔13。貫穿孔13較佳為如圖4(e)及圖5所示，在以各第1、第2通孔11、12為中心的同心圓上，以圓周方向等間隔分離。

其中，各貫穿孔13為圓筒狀，但是亦可形成為直徑由表面10a朝向背面10b變小的錐形狀。

此外，在有別於上述工程的其他工程中，如圖4(f)及圖4(g)所示，在表面保護構件20及背面保護構件30之中與絕緣基材10相對向的一面20a、30a，將 銅箔等進行圖案化。藉此，備妥形成有互相分離的複數表面導電層21的表面保護構件20、形成有互相分離的複數背面導電層31的背面保護構件30。

之後，如圖4(h)所示，將背面保護構件30、絕緣基材10、表面保護構件20相疊合而構成積層體80。具體而言，如上所述，由填充在鄰接的1個第1通孔11的第1傳導性糊膏41與填充在1個第2通孔12的第2傳導性糊膏51，構成各組60，在絕緣基材10的表面10a上，以各組60的第1、第2傳導性糊膏41、51與相同的表面導電層21相接觸的方式配置表面保護構件20。其中，在本實施形態中，如上所述，填充在沿著絕緣基材10的長邊方向(圖1紙面左右方向)鄰接的1個第1通孔11的第1傳導性糊膏41、與填充在1個第2通孔12的第2傳導性糊膏51構成各組60。

此外，在絕緣基材10的背面10b上，以鄰接的各二個組60中的其中一組60的第1傳導性糊膏41及另一組60的第2傳導性糊膏51與相同的背面導電層31相接觸的方式配置背面保護構件30。其中，如上所述，鄰接的組60係指沿著絕緣基材10的長邊方向(圖1中紙面左右方向)排列的2個組60。此外，在絕緣基材10的左右端部，沿著短邊方向(圖1中紙面上下方向)排列的2個組60成為鄰接的組60。

接著，如圖4(i)所示，將該積層體80配置在未圖示之一對加壓板之間，在真空中，一面以積層方 向，亦即積層體80的厚度方向將積層體80加熱一面加壓而使絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30一體化而使熱電轉換裝置1完成。其中，雖未特別限定，當將絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30一體化時，亦可在積層體80與加壓板之間配置岩棉紙等緩衝材。以下一面參照圖6至圖7(a)-7(d)，一面具體說明本實施形態之熱電轉換裝置1之組裝工程。

如圖6所示，首先，將積層體80一面加熱至約320℃，一面至時點T1以0.1Mpa進行加壓，使第1、第2傳導性糊膏41、51所含有的有機溶劑蒸發(參照圖7(a))。

其中，T0~T1間為約10分鐘。此外，第1、第2傳導性糊膏41、51所含有的有機溶劑係指在圖4(b)及圖4(d)的工程中，未被吸附紙70吸附而殘留的有機溶劑。

接著，如圖6及圖7(b)所示，將積層體80(亦即絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30的組裝體)一面保持在熱塑性樹脂的軟化點以上的溫度亦即約320℃，一面至時點T2以10Mpa進行加壓。此時，構成絕緣基材10的熱塑性樹脂熔融且流動。藉此，將第1、第2通孔11、12內的第1、第2傳導性糊膏41、51(合金的粉末)由橫方向(徑方向)加壓。因此，如圖7(c)所示，第1、第2通孔11、12的直徑變小。此外，熱塑性樹脂流動，貫穿孔13變形且其體積變小。藉此施 加至第1、第2通孔11、12的周圍的壓力被吸收而降低。隨著該壓力降低，可使對第1、第2傳導性糊膏41、51，可由上下方向施加的壓力增大。亦即，可提高由加壓板被施加至第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力。其中，在圖7(b)中，將以10Mpa的積層體80的加壓方向，亦稱為將絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30相疊合的方向，亦即積層方向。此外，由於構成絕緣基材10的熱塑性樹脂熔融，因此將作用於第1、第2通孔11、12內的第1、第2傳導性糊膏41、51之壓力的方向(在圖7(c)中為橫方向)亦稱為與積層方向為不同的方向。

接著，如圖7(d)所示，合金的粉末彼此及合金的粉末與表面導電層21及背面導電層31被壓接而作固相燒結，藉此構成第1、第2層間連接構件40、50。此外，第1、第2層間連接構件40、50與表面導電層21、背面導電層31作電性連接。

其中，T1~T2間為約10分鐘。此外，在第1、第2通孔11、12係藉由使有機溶劑蒸發而形成空間。但是，由於該空間微小，因此並不會有因該等而阻礙第1、第2層間連接構件40、50的固相燒結的情形。

之後，如圖6所示，以10MPa維持對由絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30所成之積層體80的加壓的情況下，至時點T3為止將積層體80冷卻，藉此製造絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護 構件30呈一體之圖1所示的熱電轉換裝置1。其中，T2~T3間為約8分鐘。

如以上說明所示，在熱電轉換裝置1之製造工程中，在絕緣基材10形成複數貫穿孔13。將絕緣基材10加熱而產生絕緣基材10的材料亦即熱塑性樹脂的流動。藉此貫穿孔13係其體積變形較小，使熱塑性樹脂的流動更加增大。因此，施加至第1、第2通孔11、12的周圍的壓力變小。由於該變小，可使對第1、第2傳導性糊膏41、51以上下施加的壓力增大。亦即，可對第1、第2傳導性糊膏41、51效率佳地施加壓力。因此，第1、第2傳導性糊膏41、51可確實進行固相燒結。

此外，將複數貫穿孔13配置成在以第1、第2通孔11、12的各個為中心的同心圓上以圓周方向等間隔分離。因此，形成積層體80時，第1、第2通孔11、12的周圍的熱塑性樹脂以等方性減小貫穿孔13的方式變得容易流動，抑制第1、第2通孔11、12朝向積層體80的平面方向的偏向。因此，由第1、第2傳導性糊膏41、51所形成的第1、第2層間連接構件40、50與表面導電層21及背面導電層31被確保導通安定性。

此外，藉由本實施形態之製造方法，僅適當變更絕緣基材10的平面形狀的大小或厚度、第1、第2通孔11、12的數量、直徑等，藉此可製造所希望的轉換效率的熱電轉換裝置1，不會有按照熱電轉換裝置1的用途，製造工程特別增加或變複雜的情形。亦即，可使熱電 轉換裝置1的設計自由度提升。

此外，本實施形態之熱電轉換裝置1係以複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金來形成第1、第2層間連接構件40、50，因此可發生較大的電力。接著，第1層間連接構件40及第2層間連接構件50的周圍係配置有含有熱塑性樹脂所構成的絕緣基材10，因此可使第1層間連接構件40及第2層間連接構件50、與表面導電層21及背面導電層31的密接性提升。因此，可發生更大的電力。

此外，在表面導電層21(表面保護構件20)與背面導電層31(背面保護構件30)之間配置有絕緣基材10，在表面導電層21(表面保護構件20)與背面導電層31(背面保護構件30)之間不會產生空氣流。因此，可抑制表面導電層21(表面保護構件20)與背面導電層31(背面保護構件30)之間的熱差變小。

但是，已知一種將形成有將銅箔等配線圖案作為底面的通孔並且在通孔配置有層間連接構件的複數枚樹脂薄膜進行積層的多層基板，如上所示之多層基板係如以下所示進行製造。

首先，準備形成將銅箔等配線圖案作為底面的通孔且在通孔填充傳導性糊膏的複數枚樹脂薄膜。其中，傳導性糊膏係包含Sn。接著，將複數枚樹脂薄膜相疊合而構成薄膜積層體(stack)。將該薄膜積層體在真空狀態下一面加熱一面加壓而一體化，而形成積層體(stack body)。此時，傳導性糊膏被燒結而構成層間連接構件，並且該層間連接構件與配線圖案作電性連接。

但是，在上述製造方法之組裝工程中，由於傳導性糊膏包含Sn，因此使該Sn在配線圖案擴散而將層間連接構件(傳導性糊膏)與配線圖案相結合。亦即，由於無法將金屬粒子直接壓接，因此最大亦使用4Mpa左右的加壓來形成積層體。因此，以使用較大的加壓力來製造熱電轉換裝置1之本實施例之製造方法，並無法形成如上所示之構成的多層基板。

其中，在本實施形態中，藉由Bi-Sb-Te合金的粉末，形成第1傳導性糊膏41，第2傳導性糊膏51則使用Bi-Te合金的粉末，但是合金的粉末並非限定於該等。例如，以構成第1、第2傳導性糊膏41、51的合金的粉末而言，亦可從銅、康史登銅(銅鎳合金，constantan)、克美鉻(鉻鎳合金，chromel)、亞鋁美(鋁鎳合金，alumel)等與鐵、鎳、鉻、銅、矽等合金化而成者中適當選擇。此外，亦可從碲、鉍、銻、硒的合金、或矽、鐵、鋁的合金等中適當選擇。

(第2實施形態)

說明本發明之第2實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，在形成於絕緣基材10的空洞形狀不同，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖8及圖9所示，在圖4(e)的工程中，對絕緣基材10形成包圍各第1、第2通孔11、12的閉迴路狀四角溝14。具體而言，在絕緣基材10的表面10a，以各第1、第2通孔11、12進入至一個溝14的方式形成溝14。同樣地，在絕緣基材10的背面10b亦以各第1、第2通孔11、12進入至一個溝14內的方式形成溝14。

其中，在本實施形態中，溝14形成有空洞。此外，在此，包圍第1、第2通孔11、12的複數溝14係配列成格子狀，但是亦可將溝14的形狀形成為四角以外。例如，亦可將溝14形成為直接延伸。此外，形成在絕緣基材10的表面10a及背面10b的溝14係形成為相同大小。第1、第2通孔11、12位於溝14內的中心。

在形成積層體80的圖4(i)的工程中，絕緣基材10的溝14係其本身的形狀伴隨著熱塑性樹脂的流動而變形，藉由吸收作用在溝14的壓力，可加大被施加於第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力，可得與上述第1實施形態相同的效果。

其中，在此，在絕緣基材10的表面10a及背面10b形成溝14，但是亦可僅在絕緣基材10的表面10a及背面10b之中任一方形成溝14。

(第3實施形態)

說明本發明之第3實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，在空洞的形狀為不同者，關 於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖10所示，省略圖4(e)的工程，在圖4(f)及(g)的工程中，在不同於表面導電層21及背面導電層31之中與第1、第2傳導性糊膏41、51相接觸的部分的部分形成凹部15。亦即，構成在表面導電層21及背面導電層31之中與構成絕緣基材10的熱塑性樹脂相對向的部分形成有凹部15的積層體80。其中，凹部15作為空洞來發揮功能。

形成積層體80時，形成在表面導電層21及背面導電層31的凹部15係其本身的形狀伴隨著熱塑性樹脂的流動而變形，藉由吸收作用在凹部15的壓力，可加大被施加於第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力，可得與上述第1實施形態相同的效果。

其中，在此說明在表面導電層21及背面導電層31形成凹部15，但是亦可僅在表面導電層21及背面導電層31之中任一方形成凹部15。

(第4實施形態)

說明本發明之第4實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，係在形成於絕緣基材10的空洞為不同，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖11所示，在本實施形態中，以絕緣基材10而言，使用依序積層熱塑性樹脂薄膜10c、在內部具有 複數空洞16的玻璃布10d、熱塑性樹脂薄膜10c，該等以低溫壓入等而暫時接合者。其中，玻璃布10d係作為多孔質構件來發揮功能。

形成積層體80時，在圖4(i)的工程中，熱塑性樹脂流入(含浸)至玻璃布10d內的空洞16。換言之，空洞16增大亦即助長熱塑性樹脂的流動而吸收作用於空洞16的壓力。因此，可加大被施加至第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力，可得與上述第1實施形態相同的效果。

其中，在此亦可使用醯胺不織布取代玻璃布10d來作為多孔質構件。

(第5實施形態)

說明本發明之第5實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，係在空洞為不同者，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖12所示，絕緣基材10係由在熱塑性樹脂薄膜形成有複數孔17的多孔質構件所成。

形成積層體80時，在圖4(i)的工程中，熱塑性樹脂流入(含浸)至複數孔17。換言之，孔17伴隨著熱塑性樹脂的流動，藉由吸收作用於孔17的壓力，可加大被施加至第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力，可得與上述第1實施形態相同的效果。

(第6實施形態)

說明本發明之第6實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，具有未形成有貫穿孔13的積層體80。該積層體80係使用形成有凹陷部的加壓板所形成者，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖13(a)所示，在積層體80的內部並未形成有貫穿孔13。亦即，積層體80係藉由圖4(a)~(d)、(f)~(h)的工程所形成。積層體80(亦即由絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30所成之組裝體)係藉由在不同於與表面導電層21及背面導電層31相對向的部分的部分形成有凹陷部90a的一對加壓板90而被加壓。

藉此，如圖13(b)所示，構成表面保護構件20及背面保護構件30的熱塑性樹脂流動至一對加壓板90的各凹陷部90a，並且絕緣基材10的熱塑性樹脂追隨該熱塑性樹脂而流動。藉此作用於第1、第2傳導性糊膏41、51的橫壓力被吸收，由加壓板90被施加至第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力變大，如圖13(c)所示，第1、第2傳導性糊膏41、51被固相燒結而構成第1、第2層間連接構件40、50。其中，亦可在各凹陷部90a使構成表面保護構件20及背面保護構件30之任一方的熱塑性樹脂流動。

亦即，使用形成有凹陷部90a的一對加壓板 90來按壓積層體80且進行組裝，藉此容許構成絕緣基材10的熱塑性樹脂流動，藉此可加大被施加至第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力，可得與上述第1實施形態相同的效果。

其中，在本實施形態中所製造的熱電轉換裝置1係以流入至凹陷部90a內的熱塑性樹脂來形成凸部。因此，亦可在將積層體80一體化後，藉由切削等來去除凸部。或者，亦可以覆蓋凸部的方式配置具有熱傳導性的薄片等，而將熱電轉換裝置1的上下兩面平坦化。

此外，在一對加壓板90的各個形成有凹陷部90a，但是亦可使用僅在一對加壓板90之中任一方形成有凹陷部90a的加壓板90。

此外，在本實施形態中，係使用在不同於與表面導電層21及背面導電層31相對向的部分的部分形成有凹陷部90a的一對加壓板90。但是，亦可將加壓板90構成為在與表面導電層21及背面導電層31相對向的部分具有凹陷部90a。藉此亦容許構成絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30的各熱塑性樹脂流動，因此可得與上述實施例相同的效果。

(第7實施形態)

說明本發明之第7實施形態。本實施形態相對於第1實施形態，係在準備填充有第1、第2傳導性糊膏41、51的絕緣基材10的製造工程中為不同者，關於其他，由於 與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖14(a)所示，在熱電轉換裝置1之製造工程中，在絕緣基材10同時形成第1、第2通孔11、12。

接著，如圖14(b)所示，在絕緣基材10的表面10a上配置使與第1通孔11相對應的區域形成開口的遮罩91。接著，僅在第1通孔11填充第1傳導性糊膏41。

接著，如圖14(c)所示，將遮罩91去除，與第1實施形態同樣地，在常溫下填充第2傳導性糊膏51。藉此，準備填充有第1、第2傳導性糊膏41、51的絕緣基材10。之後係進行與上述第1實施形態相同的工程，藉此製造圖1所示之熱電轉換裝置1。

如以上說明所示，在本實施形態中，係在絕緣基材10同時形成第1、第2通孔11、12。換言之，以單一工程形成第1、第2通孔。

其中，亦可在第1通孔11填充第1傳導性糊膏41之後，在絕緣基材10的表面10a上配置使與第2通孔12相對應的區域形成開口的遮罩。此時，當在第2通孔12填充第2傳導性糊膏51時，藉由遮罩來抑制第2傳導性糊膏51混入至第1通孔11。因此，以構成第2傳導性糊膏51的有機溶劑而言，亦可使用當填充第2傳導性糊膏51時，第1傳導性糊膏41發生熔融者，例如，可與第1傳導性糊膏41的有機溶劑同樣地使用石蠟。

(第8實施形態)

說明本發明之第8實施形態。本實施形態相對於第1實施形態，絕緣基材10的構成不同，並且第1、第2通孔11、12(第1、第2層間連接構件40、50)的形狀不同，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖15所示，絕緣基材10係依序積層熱硬化性樹脂薄膜10e、熱塑性樹脂薄膜10c、熱硬化性樹脂薄膜10e而構成。接著，第1、第2通孔11、12(第1、第2層間連接構件40、50)係絕緣基材10的表面10a附近及背面10b附近的部分的直徑大於中央部分的直徑。

如上所示之熱電轉換裝置1係如下所示進行製造。亦即，熱硬化性樹脂薄膜10e、熱塑性樹脂薄膜10c、熱硬化性樹脂薄膜10e依序被積層，以低溫壓入該等組裝體而暫時接合，形成絕緣基材10。

接著，在圖4(a)及圖4(c)的工程中，首先，在形成絕緣基材10的表面10a的熱硬化性樹脂薄膜10e及形成背面10b的熱硬化性樹脂薄膜10e形成到達熱塑性樹脂薄膜10c之面的複數大徑孔。之後，在熱塑性樹脂薄膜10c，將直徑小於形成在熱硬化性樹脂薄膜10e的複數大徑孔的小徑孔形成在大徑孔內，藉此形成第1、第2通孔11、12。

接著，進行圖4(i)的工程來形成積層體 80。亦即，如圖16(a)所示，若由積層體80的積層方向的上下兩面加壓時，如圖16(b)所示，熱塑性樹脂(熱塑性樹脂薄膜10c)流動而將第1、第2傳導性糊膏41、51加壓，並且流入至貫穿孔13。但是，熱硬化性樹脂(熱硬化性樹脂薄膜10e)並不流動。因此，如圖16(c)所示，熱塑性樹脂流入至形成在熱硬化性樹脂薄膜10e與第1、第2層間連接構件40、50之間的間隙與貫穿孔13。

亦即，熱塑性樹脂流入至貫穿孔13，貫穿孔13變形，藉此施加於第1、第2傳導性糊膏41、51的徑方向(圖中為橫方向)的力被吸收，由此被施加至第1、第2傳導性糊膏41、51的壓力變大。藉由如上所示之製造方法亦可得與上述第1實施形態相同的效果。

此外，熱硬化性樹脂並不流動，因此抑制因熱可塑性的流動所致之第1、第2通孔11、12對積層體80的平面方向的位移。接著，熱硬化性樹脂薄膜10e形成為熱塑性樹脂流動時的流動阻力，因此尤其在絕緣基材10的外緣部中，可抑制熱塑性樹脂流出。

此外，在本實施形態中，第1、第2通孔11、12係絕緣基材10的表面10a附近及背面10b附近的部分的直徑大於中央部分的直徑。因此，可充分確保第1、第2層間連接構件40、50與表面導電層21及背面導電層31的接觸面積，可抑制發生導通不良。此外，第1、第2通孔11、12的直徑與絕緣基材10的表面10a附 近及背面10b附近的部分的直徑被設為一定的情形相比較，可減低第1、第2層間連接構件40、50的熱傳導率。

其中，本實施形態之絕緣基材10係構成為由熱硬化性樹脂薄膜10e、熱塑性樹脂薄膜10c、熱硬化性樹脂薄膜10e的3枚樹脂薄膜所成之積層體，但是亦可藉由2枚或4枚以上的樹脂薄膜的積層體構成。

(第9實施形態)

說明本發明之第9實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，係在不具有表面保護構件20及背面保護構件30方面為不同者，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖17所示，在絕緣基材10的表面10a僅配置有表面導電層21，在絕緣基材10的背面10b僅配置有背面導電層31。

如上所示之熱電轉換裝置1係製造如下。亦即，如圖18所示，在絕緣基材10的表面10a及背面10b配置形成為與絕緣基材10的平面形狀為相同大小的銅板等表面金屬板21a及背面金屬板31a而構成積層體80。

接著，在圖4(i)的工程中形成積層體80後，以僅有各組60的第1、第2層間連接構件40、50與相同的表面導電層21相連接的方式切割表面金屬板21a。此外，在鄰接的二個組60中，以僅有其中一組60 的第1層間連接構件40、與另一組60的第2層間連接構件50與相同的背面導電層31相連接的方式切割背面金屬板31a。藉此，圖17所示之熱電轉換裝置1即完成。

如上所示，在絕緣基材10的表面10a僅配置表面導電層21，在背面10b僅配置背面導電層31的熱電轉換裝置1亦可藉由任何上述實施例之製造方法來形成。

(第10實施形態)

說明本發明之第10實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，係在第2層間連接構件50中為不同者，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略說明。

如圖19所示，第2層間連接構件50係藉由含有Ag-Sn系等金屬粒子的第2傳導性糊膏51被燒結而構成。亦即，第2層間連接構件50並非為主要用以發揮熱電效果者，而是達成導通者。因此，第2通孔12的直徑小於第1通孔11的直徑。換言之，第2通孔12中沿著與絕緣基材10的表面呈平行的平面的剖面積小於第1通孔11中沿著與絕緣基材10的表面呈平行的平面的剖面積。

其中，在上述熱電轉換裝置1中，亦以第1層間連接構件40與表面導電層21及背面導電層31以不同金屬構成，因此在第1層間連接構件40與表面導電層21及背面導電層31之間可得熱電效果。

雖未特別圖示，在圖4(c)的工程中，形成直徑小於第1通孔11的第2通孔12。接著，使用含有Ag-Sn系等金屬粒子的傳導性糊膏作為第2傳導性糊膏51來製造熱電轉換裝置1。

如上所示，以第2層間連接構件50主要達成導通的方式所構成的熱電轉換裝置1亦可藉由任何上述實施例之製造方法來形成。

其中，第2層間連接構件50係以金屬(擴散)結合而與表面導電層21及背面導電層31相連接，而非以固相燒結而與表面導電層21及背面導電層31相連接。

(第11實施形態)

使用圖20及圖21，說明本發明之第11實施形態的熱電轉換裝置1。熱電轉換裝置1相對於第10實施形態，係在第1、第2通孔11、12的配列為不同者，關於其他，由於與第10實施形態相同，故在此省略其說明。其中，圖20係顯示絕緣基材10之配置有表面導電層21的表面。圖21係顯示絕緣基材10之配置有背面導電層31的背面。其中，在圖20、21中，以由不同方向的線所成的影線來表示第1層間連接構件40及第2層間連接構件50。

第1通孔11及第2通孔12係如圖20及圖21所示，配置為朝絕緣基材10的長邊方向(圖20及圖21 中紙面左右方向)延伸的複數橫配列(horizontal array)。接著，第2通孔12係僅形成在各橫配列之一端。更詳述之，在朝絕緣基材10上的短邊方向(圖20及圖21中紙面上下方向)延伸的縱配列(vertical array)的左右的各個，係交替配置有第1、第2通孔11、12。

各橫配列的第1、第2層間連接構件40係與相同的表面導電層21相連接。此外，由圖23可知，各橫配列的第1層間連接構件40係與相同的背面導電層31相連接。接著，由圖21可知，背面導電層31的各個係呈L形狀，各第2層間連接構件50係與連接有鄰接的橫配列的第1層間連接構件40的背面導電層31相連接。

亦即，在本實施形態中，各橫配列的第1層間連接構件40係分別並聯連接，該等作並聯連接者係透過一個第2層間連接構件50而與鄰接的橫配列的第1層間連接構件40作串聯連接。

其中，圖20係為易於理解而省略圖示表面保護構件20。此外，雖非為剖面圖，但如上所述對第1、第2層間連接構件40、50施加影線。同樣地，圖21係為易於理解而省略圖示背面保護構件30。此外，雖非為剖面圖，但對第1、第2層間連接構件40、50施加影線。

如上所示之熱電轉換裝置1之製造並未特別圖示，但是在圖4(a)及圖4(c)的工程中，變更形成第1通孔11及第2通孔12的場所，在圖4(f)及圖4(g)的工程中，藉由將上述表面導電層21及背面導電層 31形成為圖21、22所示之形狀來進行。

如上所示，在未交替形成有第1、第2通孔11、12的熱電轉換裝置1中，亦可藉由任何上述實施例之製造方法來形成。

(第12實施形態)

說明本發明之第12實施形態。本實施形態之熱電轉換裝置1相對於第1實施形態，係在僅具有第1通孔11並且將表面保護構件20與背面保護構件30一體化方面為不同，關於其他，由於與第1實施形態相同，故在此省略其說明。圖23為圖22的展開圖。

如圖22及圖23所示，在絕緣基材10係僅形成有第1通孔11。亦即，在絕緣基材10係僅配置有第1層間連接構件40。此外，表面保護構件20與背面保護構件30係呈一體化。換言之，由圖23可知，表面導電層21與背面導電層31係呈連續。

接著，複數表面導電層21的各個係由圖23可知，與各橫配列的第1層間連接構件40相連接。此外，與該表面導電層21連續形成的背面導電層31的各個係與連接於與其相連的表面導電層21的第1層間連接構件40的橫配列鄰接的橫配列的第1層間連接構件40相連接。

換言之，沿著絕緣基材10的長邊方向所配置的各橫配列的第1層間連接構件40係分別作並聯連接。

如上所示之熱電轉換裝置1雖未特別圖示，但在圖4(a)的工程中，在絕緣基材10僅形成第1通孔11，在圖4(f)及(g)的工程中，表面保護構件20及背面保護構件30藉由一體形成來製造。

該實施例的熱電轉換裝置1亦可利用任何上述實施例之製造方法來完成。

(第13實施形態)

說明本發明之第13實施形態。本實施形態係關於具有第1實施形態之熱電轉換裝置1的電子裝置100。熱電轉換裝置1的構造的詳細內容係與第1實施形態相同，故在此省略說明。熱電轉換裝置1係藉由將電子裝置100進行加熱或冷卻，將電子裝置100保持在所希望的溫度、或利用電子裝置100的熱來發電。

如圖24所示，電子裝置100係在熱電轉換裝置1中的表面保護構件20上具備有多層基板110。多層基板110係各個具備有：由具備有配線圖案121及層間連接構件122的複數(在本實施例中為4)樹脂薄膜120所成之積層體、及設在該積層體的內部或熱電轉換裝置1之相反面上的半導體晶片131~133。接著，熱電轉換裝置1與多層基板110直接相接合。

設在上述電子裝置100的熱電轉換裝置1係發揮將多層基板110冷卻、或生成供給至晶片131~133的電力的功能。其中，亦可將熱電轉換裝置1作為對多層 基板110供給電力者來使用。此時，在熱電轉換裝置1及多層基板110分別設置在上述實施例中所記載之層間連接構件等，彼此作電性連接。

如上所示之電子裝置100係將背面保護構件30、絕緣基材10、表面保護構件20、及複數樹脂薄膜120彼此疊合而構成積層體80，且將該積層體80一面加熱一面加壓而一體化，藉此進行製造。亦即，在製造熱電轉換裝置1的同時，將熱電轉換裝置1及多層基板110相接合。

如以上說明所示，在本實施形態中，在製造熱電轉換裝置1時，將熱電轉換裝置1與多層基板110同時接合。因此，與形成熱電轉換裝置1後，透過接著劑等而將熱電轉換裝置1接合在多層基板110的情形相比較，可簡化電子裝置100之製造工程。

此外，將熱電轉換裝置1及多層基板110直接接合而構成電子裝置100。亦即，不會使多餘的介在物存在於熱電轉換裝置1與多層基板110之間。因此，多層基板110的熱容易被傳熱至熱電轉換裝置1，可得多層基板110與熱電轉換裝置1的傳熱性高的電子裝置100。

其中，電子裝置100的多層基板110係具有由複數樹脂薄膜120所成之積層體，但是亦可例如以由複數陶瓷基板所成的積層體來構成多層基板110。此外，亦可僅先形成多層基板110，積層背面保護構件30、絕緣基材10、表面保護構件20、多層基板110而構成積層體 80。

(其他實施形態)

本發明並非限定於上述實施形態，在申請專利範圍所記載的範圍內，包含上述實施例的可能數的組合、或變形例。

例如可將上述實施形態如以下所示進行組合。亦即，亦可將第1、第2實施形態組合第3實施形態，一面形成凹部15，一面形成貫穿孔13或溝14。此外，亦可將第2實施形態組合第7~第12實施形態，形成溝14來取代貫穿孔13。此外，亦可將第3實施形態組合第7~12實施形態，形成凹部15來取代貫穿孔13。此外，亦可將第4實施形態組合第7~12實施形態，使用玻璃布10d來取代貫穿孔13，亦可將第5實施形態組合第7~12實施形態，使用形成有複數孔17來取代貫穿孔13的熱塑性樹脂薄膜10c。

接著，若使用玻璃布10d或形成有複數孔17的熱塑性樹脂薄膜10c時，亦可形成貫穿孔13、溝14、凹部15的任一者、或全部。

此外，亦可將第6實施形態組合第1~第5實施形態，使用形成有凹陷部90a的一對加壓板90來將積層體80一體化。

接著，亦可將第8實施形態組合第9~第12實施形態，使用將熱塑性樹脂薄膜10c及熱硬化性樹脂薄 膜10e積層者來作為絕緣基材10。此外，亦可如第8實施形態所示，若使用將熱塑性樹脂薄膜10c及熱硬化性樹脂薄膜10e積層的絕緣基材10時，第1、第2通孔11、12的直徑被設為一定。接著，亦可將第9實施形態組合第10~第12實施形態，使用金屬板21a、31a而形成表面導電層21及背面導電層31。

如上所述，上述熱電轉換裝置1係可具有上述實施例的幾個組合的構造，該熱電轉換裝置1係可藉由上述實施例的任何製造方法來製造。

此外，在上述第13實施形態中，係藉由熱電轉換裝置1及多層基板110構成電子裝置100，但是熱電轉換裝置的安裝對象並非限定於多層基板110。

例如圖25所示，電子裝置100亦可在熱電轉換裝置1中的表面保護構件20上另外具備有散熱片140。在如上所示之電子裝置100中，係可藉由散熱片140來使放熱效果提升。其中，該電子裝置100係構成包含散熱片140的積層體80，將該積層體80一面加熱一面加壓而一體製造。

此外，例如亦可將電子裝置100，如圖26所示，將熱電轉換裝置1接合在配管150等剖面圓形狀者來構成。

上述電子裝置100所使用的熱電轉換裝置1，例如在圖4(i)之一體化工程之際，利用具有曲面者來作為將積層體80加熱的一對加壓板，藉此進行製造。其 中，在一體化工程中，如上所述，藉由構成絕緣基材10的樹脂的流動，對第1、第2通孔11、12施加應力而將金屬粒子及金屬粒子與表面導電層21、背面導電層31進行壓接，因此亦可形成為具有曲面的形狀而得安定的接合。此外，在如上所示之電子裝置100中，亦可在製造熱電轉換裝置1時，將熱電轉換裝置1及被對象物相接合。

此外，絕緣基材10、表面保護構件20、背面保護構件30係由樹脂構成，熱電轉換裝置1係具有可撓性。因此，亦可在製造熱電轉換裝置1之後，配合被對象物的形狀而折曲。

此外，如圖27所示，亦可將電子裝置100，由熱電轉換裝置1、及電子裝置190構成。熱電轉換裝置1係被配置在基板160上。電子裝置190係具有通訊裝置180。通訊裝置180係具有被配置在基板160的控制IC晶片170。熱電轉換裝置1係發生電力，且將其供給至通訊裝置180。其中，在圖27中係露出通訊裝置180，但是通訊裝置180亦可配置在熱電轉換裝置1(絕緣基材10)內。

接著，本發明之熱電轉換裝置1或包含該熱電轉換裝置1的電子裝置100係例如亦可作為被配備在將屋內與屋外隔開的屋頂或牆壁，且依屋內與屋外的溫差而生成電力者來使用。此外，亦可作為依大氣與地面的溫差而生成電力者來使用。

1‧‧‧熱電轉換裝置

10‧‧‧絕緣基材

11‧‧‧第1通孔

12‧‧‧第2通孔

21‧‧‧表面導電層

40‧‧‧第1層間連接構件

50‧‧‧第2層間連接構件

Claims (18)

1. 一種熱電轉換裝置之製造方法，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)，在前述第1通孔填充有第1傳導性糊膏(41)，並且在前述第2通孔填充有第2傳導性糊膏(51)；在前述絕緣基材的表面(10a)配置具有與預定的前述第1、第2傳導性糊膏相接觸的表面導電層(21)的表面保護構件(20)，並且在前述絕緣基材的背面(10b)配置具有與預定的前述第1、第2傳導性糊膏相接觸的背面導電層(31)的背面保護構件(30)，而形成積層體(80)的工程；及將前述積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由前述第1、第2傳導性糊膏構成第1、第2層間連接構件(40、50)並且將前述第1、第2層間連接構件與前述表面導電層及前述背面導電層作電性連接的一體化工程，使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述第1傳導性糊膏，使用在與前述合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述第2傳導性糊膏，在構成前述積層體的工程中，係在前述積層體的內部形成有空洞(13~17)，在前述一體化工程中，前述空洞以助長前述熱塑性樹 脂流動的方式發揮作用而藉此吸收對前述第1導電糊膏所作用之朝向不同於積層方向的方向的壓力，藉此使作用於前述積層體之朝向積層方向的施加壓力增大，且將前述第1傳導性糊膏進行固相燒結而構成前述第1層間連接構件。
2. 如申請專利範圍第1項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在構成前述積層體的工程之前，在前述絕緣基材形成貫穿孔(13)。
3. 如申請專利範圍第2項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在形成前述貫穿孔的工程中，在以前述第1、第2通孔的各個為中心的同心圓上，以圓周方向等間隔形成複數前述貫穿孔。
4. 如申請專利範圍第1項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在構成前述積層體的工程之前，以前述第1、第2通孔的任一方各1個位於該溝部的閉迴路內的方式形成閉迴路狀的溝部(14)。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在構成前述積層體的工程中，使用在前述表面導電層及前述背面導電層之至少一方之中不同於與前述第1、第2傳導性糊膏相接觸的部分的部分形成有凹部(15)的前述表面保護構件及前述背面保護構件。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，使用含有在內部具有空洞 (16)的多孔質構件(10d)者，作為前述絕緣基材。
7. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，使用在內部形成有孔(17)的多孔質性者，作為前述絕緣基材。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在準備前述絕緣基材的工程中係進行：在前述絕緣基材形成前述第1通孔的工程；在前述第1通孔填充前述第1傳導性糊膏的工程；在填充前述第1傳導性糊膏的工程之後所進行之在前述絕緣基材形成前述第2通孔的工程；及在前述第2通孔填充前述第2傳導性糊膏的工程，使用由熔點低於構成前述第1傳導性糊膏的有機溶劑的有機溶劑所構成者，作為前述第2傳導性糊膏，在填充前述第2傳導性糊膏的工程中，一面將前述絕緣基材維持在低於前述第1傳導性糊膏所包含之有機溶劑的熔點的溫度且高於前述第2傳導性糊膏所包含之有機溶劑的熔點的溫度一面進行。
9. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在準備前述絕緣基材的工程中係進行：在前述絕緣基材同時形成前述第1、第2通孔的工程；在前述絕緣基材的表面上，配置使與前述第1通孔相 對應的區域形成開口的遮罩的工程；由前述絕緣基材的表面側在前述第1通孔填充前述第1傳導性糊膏的工程；將前述遮罩去除的工程；及在前述第2通孔填充前述第2傳導性糊膏的工程，使用由熔點低於構成前述第1傳導性糊膏的有機溶劑的有機溶劑所構成者，作為前述第2傳導性糊膏，在填充前述第2傳導性糊膏的工程中，一面將前述絕緣基材維持在低於前述第1傳導性糊膏所包含之有機溶劑的熔點的溫度且高於前述第2傳導性糊膏所包含之有機溶劑的熔點的溫度一面進行。
10. 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，使用熱硬化性樹脂薄膜(10e)、熱塑性樹脂薄膜(10c)、熱硬化性樹脂薄膜(10e)依序積層者，作為前述絕緣基材。
11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在準備前述絕緣基材的工程中，係準備交替形成有前述第1、第2通孔者，在構成前述積層體的工程中，係當將被填充在鄰接的1個前述第1通孔的前述第1傳導性糊膏、與被填充在1個前述第2通孔的前述第2傳導性糊膏形成為組(60)時，在前述絕緣基材的表面側，前述第1傳導性糊膏及前述第2傳導性糊膏按前述每組在與前述複數表面導電層中相同的表面導電層相接觸的狀態下配置前述表面保護構 件，並且在前述絕緣基材的背面側，鄰接的組中的其中一組的前述第1傳導性糊膏及另一組的前述第2傳導性糊膏在與前述複數背面導電層中相同的前述背面導電層相接觸的狀態下配置前述背面保護構件。
12. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在準備前述絕緣基材的工程中，準備前述第2通孔中沿著與前述絕緣基材的表面呈平行的平面的剖面積小於前述第1通孔中沿著前述絕緣基材的前述平面的剖面積者，使用用以將前述表面導電層及前述背面導電層相連接者，作為前述第2傳導性糊膏。
13. 如申請專利範圍第1項至第12項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法，其中，在構成前述積層體的工程中，係使用前述表面保護構件及前述背面保護構件一體化者。
14. 一種熱電轉換裝置之製造方法，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數通孔(11、12)，在前述通孔填充有傳導性糊膏(41)；在前述絕緣基材的表面(10a)配置具有與預定的前述傳導性糊膏相接觸的表面導電層(21)的表面保護構件(20)，並且在前述絕緣基材的背面(10b)配置具有與預定的前述傳導性糊膏相接觸的背面導電層(31)的背面保護構件(30)而形成積層體(80)的工程；及 將前述積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由前述傳導性糊膏構成層間連接構件(40)，並且將該層間連接構件與前述表面導電層及前述背面導電層作電性連接的一體化工程，準備在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述傳導性糊膏，在構成前述積層體的工程中，係在前述積層體的內部形成有空洞(13~17)，在前述一體化工程中，前述空洞以助長前述熱塑性樹脂流動的方式發揮作用而藉此吸收對前述導電糊膏所作用之朝向不同於積層方向的方向的壓力，藉此使作用於前述積層體之朝向積層方向的施加壓力增大，且將前述傳導性糊膏進行固相燒結而構成層間連接構件。
15. 一種電子裝置之製造方法，其特徵為：適用如申請專利範圍第1項至第14項中任一項之熱電轉換裝置之製造方法作為電子裝置之製造方法，在構成前述積層體的工程中，係構成在前述表面保護構件上積層被對象物(110、140、150)的積層體，在前述一體化工程中，係將前述表面保護構件及前述被對象物直接接合。
16. 一種熱電轉換裝置之製造方法，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)，在前述第1通孔填充有第1傳 導性糊膏(41)，並且在前述第2通孔填充有第2傳導性糊膏(51)；在前述絕緣基材的表面(10a)配置具有與預定的前述第1、第2傳導性糊膏相接觸的表面導電層(21)且含有熱塑性樹脂所構成的表面保護構件(20)，並且在前述絕緣基材的背面(10b)配置具有與預定的前述第1、第2傳導性糊膏相接觸的背面導電層(31)且含有熱塑性樹脂所構成的背面保護構件(30)而形成積層體(80)的工程；及將前述積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由前述第1、第2傳導性糊膏構成第1、第2層間連接構件(40、50)並且將前述第1、第2層間連接構件與前述表面導電層及前述背面導電層作電性連接的一體化工程，使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述第1傳導性糊膏，使用在與前述合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述第2傳導性糊膏，在前述一體化工程中，使用在與前述絕緣基材的表面相對向的部分及與前述絕緣基材的背面相對向的部分的至少一方形成有凹陷部(90a)的一對加壓板(90)，將前述積層體加壓，且一面使構成前述表面保護構件及前述背面保護構件的熱塑性樹脂的至少一方在前述凹陷部流動，並且使構成前述絕緣基材的熱塑性樹脂流動，一面將前述第1傳導性糊膏進行固相燒結而構成前述第1層間連接構 件。
17. 一種熱電轉換裝置之製造方法，其特徵為進行：準備絕緣基材(10)的工程，該絕緣基材(10)係含有熱塑性樹脂所構成，形成有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)，在前述第1通孔填充有第1傳導性糊膏(41)，並且在前述第2通孔填充有第2傳導性糊膏(51)；在前述絕緣基材的表面(10a)配置表面金屬板(21a)，並且在前述絕緣基材的背面(10b)配置背面金屬板(31a)而形成積層體(80)的工程；將前述積層體一面加熱一面由積層方向加壓，由前述第1、第2傳導性糊膏構成第1、第2層間連接構件(40、50)，並且將前述第1、第2層間連接構件與前述表面金屬板及前述背面金屬板作電性連接的一體化工程；及切割前述表面金屬板及前述背面金屬板，形成與預定的前述第1、第2層間連接構件作電性連接的複數表面導電層(21)及背面導電層(31)的工程，使用在複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述第1傳導性糊膏，使用在與前述合金為異種金屬的粉末添加有機溶劑而糊膏化者，作為前述第2傳導性糊膏，在構成前述積層體的工程中，係在前述積層體的內部形成有空洞(13~17)， 在前述一體化工程中，前述空洞以助長前述熱塑性樹脂流動的方式發揮作用而藉此吸收對前述第1導電糊膏所作用之朝向不同於積層方向的方向的壓力，藉此使作用於前述積層體之朝向積層方向的施加壓力增大，且將前述第1傳導性糊膏進行固相燒結而構成第1層間連接構件。
18. 一種熱電轉換裝置，其特徵為具備有：具有複數表面導電層(21)的表面保護構件(20)；具有複數背面導電層(31)的背面保護構件(30)；具有朝厚度方向貫穿的複數第1、第2通孔(11、12)且含有熱塑性樹脂所構成的絕緣基材(10)；被填充在前述第1通孔(11)，以複數金屬原子維持預定的結晶構造的合金所形成的第1層間連接構件(40)；及被填充在前述第2通孔(12)，相對前述合金，以異種金屬所形成的第2層間連接構件(50)，當將被填充在鄰接的1個前述第1通孔的前述第1層間連接構件、與被填充在1個前述第2通孔的前述第2層間連接構件形成為組(60)時，在前述絕緣基材的表面側，前述第1層間連接構件及前述第2層間連接構件按前述每組在與前述複數表面導電層中相同的表面導電層相接觸的狀態下配置有前述表面保護構件，並且在前述絕緣基材的背面側，鄰接的組中的其中一組的前述第1傳導性糊膏及另一組的前述第2傳導性糊膏在與前述複數背面導電層中相同的前述背面導電層相接觸的狀態下配置有前述背 面保護構件，前述第1層間連接構件及前述第2層間連接構件的周圍係以前述絕緣基材予以包圍。