TWI569482B - Method for manufacturing thermoelectric conversion device - Google Patents

Description

熱電轉換裝置之製造方法

本揭示，是有關於形成有複數熱電轉換元件的熱電轉換元件薄片及其製造方法、將熱電轉換元件薄片切斷而得的熱電轉換裝置的製造方法者。

以往被提案，P型的元件及N型的元件交互地串聯連接的熱電轉換裝置。且，這種熱電轉換裝置的製造方法，例如，在專利文獻1被提案如以下的製造方法。

即，在此製造方法中，首先，準備絕緣基材，在此絕緣基材形成第1、第2電氣通孔。且，將第1導電膏充填至第1電氣通孔並且將第2導電膏充填至第2電氣通孔。又，第1導電膏，是包含構成P型的Bi-Sb-Te合金的粉末(金屬粒子)的導電膏，第2導電膏，是包含構成N型的Bi-Te合金的粉末(金屬粒子)的導電膏。

且準備形成有表面圖型的表面保護構件及形成有背面圖型的背面保護構件。且，第1、第2導電膏是與適宜表面圖型及背面圖型接觸的方式，將背面保護構件、 絕緣基材、表面保護構件依序積層而形成積層體。

其後，藉由將此積層體從積層方向的上下雙面一邊加熱一邊加壓，從第1導電膏構成P型的元件，並且從第2導電膏構成N型的元件。且，將P型的元件及N型的元件、及表面圖型及背面圖型適宜連接。由此，使P型的元件及N型的元件交互地串聯連接的熱電轉換裝置被製造。

在這種熱電轉換裝置中，例如，藉由改變P型的元件及N型的元件的數量和徑等就可以將轉換效率適宜變更。因此，在上述製造方法中，藉由將第1、第2電氣通孔的數量和徑等適宜變更就可以製造具有所期的轉換效率的熱電轉換裝置。

但是在上述製造方法中，必需對應各用途將設計變更，而具有設計及製造的自由度低的問題。

〔習知技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特開2014-7409號公報

本揭示的目的是提供一種可以提高設計及製造的自由度的熱電轉換元件薄片及其製造方法、熱電轉換裝置的製造方法。

本揭示的第一態樣，熱電轉換元件薄片，是具有：設有複數形成領域的基材、及各被配置在複數形成領 域的複數熱電轉換元件。被配置於相鄰接的形成領域的前述熱電轉換元件，是透過作為電極取出用的連接圖型被電連接。

依據上述的熱電轉換元件薄片的話，在各形成領域形成有熱電轉換元件，連接有各熱電轉換元件。因此，可對應用途將熱電轉換元件薄片切斷的熱電轉換裝置即可，不需對應用途將熱電轉換元件薄片本身的設計變更。因此，可以提高設計及製造的自由度。

本揭示的第二態樣，熱電轉換元件薄片，是具有：設有複數形成領域的基材、及各被配置在複數形成領域的複數熱電轉換元件。將前述基材的面方向中的一方向作為第1方向，將與前述第1方向垂直交叉的方向作成第2方向。前述複數熱電轉換元件，是沿著前述第1方向及前述第2方向各別形成。沿著前述第1方向相鄰接的前述熱電轉換元件各別被電連接。將沿著前述第2方向相鄰接的2個前述熱電轉換元件設成組。在前述第1方向中的一端部側，使前述組內的熱電轉換元件各別被電連接。在前述第1方向中的另一端部側中，沿著前述第2方向相鄰接的2組的前述組之中的一方的組的前述熱電轉換元件及另一方的組的前述熱電轉換元件是各別藉由電連接，使各前述熱電轉換元件被串聯連接。

依據上述的熱電轉換元件薄片的話，在各形成領域形成有熱電轉換元件，連接有各熱電轉換元件。因此，可對應用途將熱電轉換元件薄片切斷的熱電轉換裝置 即可，不需對應用途將熱電轉換元件薄片本身的設計變更。因此，可以提高設計及製造的自由度。

本揭示的第三態樣，熱電轉換元件薄片，是具有：設有複數形成領域的基材、及各被配置在複數形成領域的複數熱電轉換元件。將前述基材的面方向中的一方向設成第1方向。前述複數熱電轉換元件，是沿著前述第1方向形成，各別藉由電連接而被串聯連接。

依據上述的熱電轉換元件薄片的話，在各形成領域形成有熱電轉換元件，連接有各熱電轉換元件。因此，可對應用途將熱電轉換元件薄片切斷的熱電轉換裝置即可，不需對應用途將熱電轉換元件薄片本身的設計變更。因此，可以提高設計及製造的自由度。

本揭示的第四態樣，熱電轉換元件薄片的製造方法，是具有複數形成領域，在前述複數形成領域各別形成有在厚度方向被貫通的複數第1、第2電氣通孔，並且準備包含在前述第1、第2電氣通孔被充填第1、第2導電膏的熱可塑性樹脂地構成的絕緣基材，在一面，準備形成有彼此分離的表面圖型及連接圖型的表面保護構件，在一面準備形成有彼此分離的背面圖型的背面保護構件，在前述絕緣基材的表面，使規定的前述第1、第2導電膏及前述表面圖型及前述連接圖型接觸的方式將前述表面保護構件配置，並且在前述絕緣基材的背面，使規定的前述第1、第2導電膏及前述背面圖型接觸的方式配置前述背面保護構件形成積層體，藉由將前述積層體一邊加熱一邊從 積層方向加壓而一體化，在前述形成領域內，從前述第1、第2導電膏構成第1、第2層間連接構件，並且使前述第1、第2層間連接構件交互地串聯連接的方式，藉由將前述第1、第2層間連接構件及前述表面圖型及前述背面圖型連接而將熱電轉換元件構成，且，藉由連接有形成於前述形成領域的相鄰接的前述熱電轉換元件使各前述熱電轉換元件串聯連接的方式，將相鄰接的前述熱電轉換元件透過前述連接圖型電連接。

依據上述的熱電轉換元件薄片的製造方法的話，可以將：在各形成領域形成熱電轉換元件的過程、及將各熱電轉換元件彼此電連接的過程，由相同過程進行，可以達成製造過程的簡略化。

本揭示的第五的態樣，熱電轉換裝置的製造方法，是將第四態樣的熱電轉換元件薄片製造，將前述熱電轉換元件薄片切斷。在前述熱電轉換元件薄片的切斷中，使前述連接圖型被分割的方式將前述熱電轉換元件薄片切斷。

依據上述的熱電轉換裝置的製造方法的話，因為使連接圖型被分割的方式將熱電轉換元件薄片切斷，所以可以將被分割的連接圖型直接利用作為與外部電路電連接的電極。

1‧‧‧熱電轉換元件(熱電轉換元件薄片)

2‧‧‧基材

2a‧‧‧形成領域

3‧‧‧熱電轉換裝置

10‧‧‧熱電轉換元件

10a‧‧‧第1組

10b‧‧‧第2組

10c‧‧‧群

100‧‧‧絕緣基材

100a‧‧‧表面

100b‧‧‧背面

101‧‧‧第1電氣通孔

102‧‧‧第2電氣通孔

110‧‧‧表面保護構件

110a‧‧‧一面

111‧‧‧表面圖型

112‧‧‧第1連接圖型

113‧‧‧第2連接圖型

114‧‧‧第3連接圖型

115‧‧‧第4連接圖型

116，122‧‧‧對準標記

117‧‧‧後連接配線

118‧‧‧前連接配線

120‧‧‧背面保護構件

120a‧‧‧一面

121‧‧‧背面圖型

130‧‧‧第1層間連接構件

131‧‧‧第1導電膏

140‧‧‧第2層間連接構件

141‧‧‧第2導電膏

150‧‧‧吸附紙

160‧‧‧積層體

對於本揭示的上述目的及其他的目的、特徵和優點，是一邊參照添付的圖面一邊藉由下述的詳細的記載，成為更明確。

第1圖，是第1實施例中的熱電轉換元件薄片1的表面圖，第2圖，是第1圖所示的熱電轉換元件薄片1的背面圖，第3圖，是第1圖及第2圖中的III-III線的熱電轉換元件10的剖面圖，第4圖，是顯示第1圖所示的熱電轉換元件薄片1中的各熱電轉換元件10的連接狀態的意示圖，第5圖(a)~第5圖(h)，是顯示熱電轉換元件薄片1的製造過程的剖面圖，第6圖，是第1圖所示的熱電轉換元件薄片1的切斷線L0的例，第7圖，是第1圖所示的熱電轉換元件薄片1的切斷線L1~L3的例，第8圖A，是顯示由第6圖所示的切斷線L0將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第8圖B，是顯示由第7圖所示的切斷線L1將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第8圖C，是顯示由第7圖所示的切斷線L2將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第8圖D，是顯示由第7圖所示的切斷線L3將熱電 轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第9圖，是本揭示的第2實施例中的熱電轉換元件薄片1的切斷線L4的例，第10圖，是顯示由第9圖所示的切斷線L4將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第11圖，是本揭示的第2實施例的變形例中的熱電轉換元件薄片1的切斷線L5的例，第12圖，是顯示由第11圖所示的切斷線L5將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第13圖，是本揭示的第2實施例的變形例中的熱電轉換元件薄片1的切斷線L6的例，第14圖，是顯示由第13圖所示的切斷線L6將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第15圖，是本揭示的第2實施例的變形例中的熱電轉換元件薄片1的切斷線L7的例，第16圖，是顯示由第15圖所示的切斷線L7將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第17圖，是本揭示的第2實施例的變形例中的熱電轉換元件薄片1的切斷線L8的例，第18圖，是顯示由第17圖所示的切斷線L8將熱電轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第19圖，是本揭示的第2實施例的變形例中的熱電轉換元件薄片1的切斷線L9的例，第20圖，是顯示由第19圖所示的切斷線L9將熱電 轉換元件薄片1切斷而得的熱電轉換裝置3的圖，第21圖A，是顯示本揭示的第3實施例中的熱電轉換元件薄片1的特性不良處的圖，第21圖B，是除了熱電轉換元件薄片1中的特性不良處以外將各熱電轉換元件10串聯連接的圖，第22圖，是本揭示的其他的實施例中的熱電轉換元件薄片1的表面圖，第23圖，是本揭示的其他的實施例中的熱電轉換元件薄片1的背面圖。

以下，對於本揭示的實施例依據圖說明。又，在以下的各實施例中，對於彼此同一或是均等的部分，附加同一符號進行說明。

(第1實施例)

對於本揭示的第1實施例一邊參照圖面一邊說明。如第1圖及第2圖所示，熱電轉換元件薄片1，是具備設有複數形成領域2a的基材2，在各形成領域2a形成有熱電轉換元件10。

又，在第1圖中，形成領域2a只有圖示1個形成領域。且，在第1圖中，為了容易理解而省略後述的表面保護構件110顯示，在第2圖中，為了容易理解而省略後述的背面保護構件120顯示。

基材2(熱電轉換元件薄片1)，在本實施例中，形成平面矩形狀，一方向是長度方向(第1圖及第2圖中紙面上下方向)。且，將長度方向作為第1方向，將基材2的平面方向且與第1方向垂直交叉(交叉)的方向(第1圖及第2圖中紙面左右方向)作為第2方向時，在本實施例中，沿著第1方向形成有14個熱電轉換元件10，沿著第2方向形成有6個熱電轉換元件10。即，在本實施例中，在熱電轉換元件薄片1中形成有84個熱電轉換元件10。換言之，沿著第1方向具有15個形成領域2a並且沿著第2方向具有6個形成領域2a，合計具有84個形成領域。

具體而言，本實施例的熱電轉換元件10，是將沿著第1方向相鄰接的2個熱電轉換元件10作為第1組10a時，各第1組10a，是在第1方向，彼此之間各被分離規定距離地形成。且，將在第2方向相鄰接的2個熱電轉換元件10作為第2組10b時，各第2組10b，是在第2方向，彼此之間各被分離規定距離地形成。換言之，將沿著第1方向相鄰接的2組的第2組10b(4個熱電轉換元件10)作為群10c時，各群10c是彼此之間在第1方向及第2方向各被分離規定距離地形成。

在此，對於各熱電轉換元件10的構成一邊參照第1圖~第3圖一邊說明。又，各熱電轉換元件10，是各別被作成同樣的構成，第2方向是成為長度方向地構成。

熱電轉換元件10，是在基材2內，使第1、第2層間連接構件130、140交互地串聯連接者，基材2，是具有絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120地構成。

絕緣基材100，在本實施例中，由聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)所代表的平面矩形狀的熱可塑性樹脂薄膜所構成。且，在各形成領域2a，使朝厚度方向貫通的複數第1、第2電氣通孔101、102相互不同的方式形成鋸齒圖型。

又，本實施例的第1、第2電氣通孔101、102，是雖從表面100a朝向背面100b使徑一定，但是從表面100a朝向背面100b使徑變小地形成錐面狀也可以。且，徑是從背面100b朝向表面100a變小的錐面狀也可以，作成角筒狀也可以。

且在各第1電氣通孔101中配置有第1層間連接構件130，在各第2電氣通孔102中配置有第2層間連接構件140。即，在絕緣基材100中，在各形成領域2a，使第1、第2層間連接構件130、140成為相互不同地配置。

雖無特別限定，例如，第1層間連接構件130，是由使構成P型的Bi-Sb-Te合金的粉末維持燒結前的複數金屬原子的結晶構造的方式被固相燒結的金屬化合物(燒結合金)所構成。且，第2層間連接構件140，是由使構成N型的Bi-Te合金的粉末維持燒結前中的複數金 屬原子的規定的結晶構造的方式被固相燒結的金屬化合物(燒結合金)所構成。如此，第1、第2層間連接構件130、140是藉由使用使規定的結晶構造被維持的方式被固相燒結的金屬化合物，就可以加大電動勢(起電壓)。

表面保護構件110，是由聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)所代表的平面矩形狀的熱可塑性樹脂薄膜所構成，被配置於絕緣基材100的表面100a。此表面保護構件110，是絕緣基材100及平面形狀相同大小，在與絕緣基材100相面對的一面110a側使銅箔等被圖案化的複數表面圖型111彼此分離地形成。且，各表面圖型111，是與後述的背面圖型121一起，在各形成領域2a中，使第1、第2層間連接構件130、140串聯連接的方式，與第1、第2層間連接構件130、140適宜地電連接。

背面保護構件120，是由聚醚乙醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、液晶聚合物(LCP)所代表的平面矩形狀的熱可塑性樹脂薄膜所構成，被配置於絕緣基材100的背面100b。此背面保護構件120，是絕緣基材100及平面形狀相同大小，在與絕緣基材100相面對的一面120a側使銅箔等被圖案化的複數背面圖型121彼此分離地形成。且，各背面圖型121，是與表面圖型111一起，在各形成領域2a中，使第1、第2層間連接構件130、140串聯連接的方式，與第1、第2層間連接構件130、140適宜地電連接。

即也可說是，表面圖型111及背面圖型121，是使第1、第2層間連接構件130、140交互地串聯連接的方式，形成於表面保護構件110及背面保護構件120。且，在本實施例中，如第1圖及第2圖所示，各熱電轉換元件10，是在各形成領域2a，使第1、第2層間連接構件130、140沿著第2方向交互地串聯連接者被複數次折返的構成。

以上是各熱電轉換元件10的構成。且，如第1圖及第3圖所示，在表面保護構件110中，在與絕緣基材100相面對的一面110a側，將各熱電轉換元件10電連接，並且被切斷時作為達成與外部電路電連接的電極(電極取出用的圖型)被利用的方式，形成有銅箔等被圖案化的第1~第4連接圖型112~115。又，第1圖，雖不是剖面圖，但是為了容易理解，在第1~第4連接圖型112~115施加不同的剖面線。

第1連接圖型112，是沿著第1方向彼此分離地形成。且，沿著第1方向相鄰接的2個熱電轉換元件10，是各別透過第1連接圖型112被電連接。

且第2連接圖型113，是在第1方向中的一端部側(第1圖中紙面上側)，沿著第2方向彼此分離地形成。且，在第1方向中的一端部側中，第2組10b的熱電轉換元件10是在第2組10b內各別透過第2連接圖型113被電連接。

第3連接圖型114，是在第1方向中的另一端 部側(第1圖中紙面下側)，沿著第2方向彼此分離地形成。且，在第1方向中的另一端部側中，沿著第2方向相鄰接的2組的第2組10b之中的一方的第2組10b中的另一方的第2組10b側的熱電轉換元件10、及另一方的第2組10b中的一方的第2組10b側的熱電轉換元件10是被電連接。

因此，在上述熱電轉換元件薄片1中，各熱電轉換元件10，是如第4圖中的箭頭A所示，以第1圖中紙面左下側的熱電轉換元件10為基準的話，從該熱電轉換元件10朝向第1圖中紙面右下側的熱電轉換元件10依序串聯連接。

在此，說明熱電轉換元件10及各連接圖型112~114的連接構造。各熱電轉換元件10，雖是第1、第2層間連接構件130、140透過表面圖型111及背面圖型121交互地串聯連接，但是電力地被串聯連接的方向中的兩端部的第1層間連接構件130或是第2層間連接構件140是未與表面圖型111連接。因此，一方的熱電轉換元件10中的被串聯連接的方向的一端部側的第1層間連接構件130、及另一方的熱電轉換元件10中的被串聯連接的方向的另一端部側的第2層間連接構件140是透過第1連接圖型112、第2連接圖型113、或是第3連接圖型114被電連接。

且在這種熱電轉換元件薄片1中，被串聯連接的方向中的兩端部的熱電轉換元件10(第1圖中紙面左 下及紙面右下的熱電轉換元件10)，是在該熱電轉換元件10內，被串聯連接的方向中的一方的端部的第1層間連接構件130或是第2層間連接構件140未與表面圖型111及第1連接圖型112連接。因此，與未與表面圖型111及第1連接圖型112連接的第1層間連接構件130或是第2層間連接構件140電連接的方式，形成有第4連接圖型115。

且第1~第4連接圖型112~115，在本實施例中，將後述的熱電轉換元件薄片1切斷時，為了容易將該第1~第4連接圖型112~115切斷，中間部(具有被切斷的可能性部分)是比其他的部分更細。

進一步，在本實施例中，如第1圖所示，在表面保護構件110之中的與絕緣基材100相面對的一面110a側中，形成有複數對準標記116。同樣地，如第2圖所示，在背面保護構件120之中的與絕緣基材100相面對的一面120a側中，形成有複數對準標記122。在本實施例中，各對準標記116、122，是各群10c之間被適宜形成的點狀，由銅箔等被圖案化而構成。

以上是本實施例中的熱電轉換元件薄片1的構成。接著，對於這種熱電轉換元件薄片1的製造方法一邊參照第5圖(a)~第5圖(h)一邊說明。又，第5圖(a)~第5圖(h)，雖是顯示相當於第3圖的部分的製造過程的剖面圖，但是在其他的形成領域2a也進行同樣的過程。

首先，如第5圖(a)所示，準備具有表面100a及背面100b的絕緣基材100，藉由鑽頭或雷射等將複數第1電氣通孔101形成於絕緣基材100的各形成領域2a。又，絕緣基材100的各形成領域2a的範圍，是與上述基材2的各形成領域2a的範圍一致。

接著，如第5圖(b)所示，將第1導電膏131充填至各第1電氣通孔101。又，將第1導電膏131充填至第1電氣通孔101的方法(裝置)，是採用本申請人的日本特願2010-50356號的方法(裝置)較佳。

簡單地說明的話，透過吸附紙150使背面100b與吸附紙150相面對的方式將絕緣基材100配置在無圖示的保持台上。且，將第1導電膏131熔融，且將第1導電膏131充填至第1電氣通孔101內。由此，第1導電膏131的有機溶劑的大部分是被吸附在吸附紙150，合金的粉末是密接配置在第1電氣通孔101。

又，吸附紙150，是可以將第1導電膏131的有機溶劑吸收的材質者即可，一般使用上質紙等。且，第1導電膏131，是使用對於將金屬原子維持規定的結晶構造的Bi-Sb-Te合金的粉末加上融點為43℃的石蠟等的有機溶劑而膏化者。因此，將第1導電膏131充填時，絕緣基材100的表面100a是在被加熱至約43℃的狀態下進行。

接著，如第5圖(c)所示，藉由鑽頭或雷射等將複數第2電氣通孔102形成於絕緣基材100的各形成 領域2a。此第2電氣通孔102，是如上述，成為與第1電氣通孔101彼此不同，與第1電氣通孔101一起構成鋸齒圖型地形成。

接著，如第5圖(d)所示，將第2導電膏141充填至各第2電氣通孔102。又，此過程，可以由與上述第5圖(b)同樣的過程進行。

即，再度，透過吸附紙150使背面100b與吸附紙150相面對的方式將絕緣基材100配置在無圖示的保持台上之後，將第2導電膏141充填至第2電氣通孔102內。由此，第2導電膏141的有機溶劑的大部分是被吸附在吸附紙150，合金的粉末是密接配置在第2電氣通孔102。

第2導電膏141，是使用對於將與構成第1導電膏131的金屬原子相異的金屬原子維持規定的結晶構造的Bi-Te合金的粉末加上融點為常溫的松油(Terpineol)等的有機溶劑而膏化者。即，構成第2導電膏141的有機溶劑，是使用融點比構成第1導電膏131的有機溶劑低者。且，將第2導電膏141充填時，是在絕緣基材100的表面100a被保持在常溫的狀態下進行。換言之，在被包含於第1導電膏131的有機溶劑被固化的狀態下，進行第2導電膏141的充填。由此，抑制第2導電膏141被混入第1電氣通孔101。

又，被包含於第1導電膏131的有機溶劑被固化的狀態，是在上述第5圖(b)的過程不被吸附在吸附 紙150而使殘存在第1電氣通孔101的有機溶劑被固化的狀態。

接著，在與上述各過程不同的過程，如第5圖(e)所示，準備表面保護構件110，在此表面保護構件110之中的與絕緣基材100相面對的一面110a形成銅箔等。且，藉由將此銅箔適宜地圖案化，形成彼此分離的複數表面圖型111及第1連接圖型112。且，在與第5圖(e)不同的剖面，形成第2連接圖型113、第3連接圖型114、第4連接圖型115、對準標記116。即，將表面圖型111、第1~第4連接圖型112~115、對準標記116由相同過程形成。

同樣地，如第5圖(f)所示，準備背面保護構件120，在背面保護構件120之中的與絕緣基材100相面對的一面120a形成銅箔等。且，藉由將此銅箔適宜地圖案化，形成彼此分離的複數背面圖型121。且，在與第5圖(f)不同的剖面，形成對準標記122。即，將背面圖型121、對準標記122由相同過程形成。

其後，如第5圖(g)所示，將背面保護構件120、絕緣基材100、表面保護構件110依序積層而構成積層體160。此時，使第1、第2導電膏131、141及表面圖型111及背面圖型121適宜地接觸的方式，構成積層體160。

接著，如第5圖(h)所示，將此積層體160配置於無圖示的一對的沖壓板之間，藉由從積層方向的上 下雙面在真空狀態下一邊加熱一邊加壓將積層體160一體化，而構成具備基材2的熱電轉換元件薄片1。具體而言，第1、第2導電膏131、141被固相燒結地構成第1、第2層間連接構件130、140，並且使第1、第2層間連接構件130、140及表面圖型111、背面圖型121、第1~第4連接圖型112~115被適宜地連接的方式，將積層體160一邊加熱一邊加壓而一體化。又，雖無特別限定，將積層體160一體化時，在積層體160及沖壓板之間配置岩棉紙等的緩衝材也可以。

以上是本實施例中的熱電轉換元件薄片1的製造方法。且，藉由將這種熱電轉換元件薄片1適宜切斷，就可以獲得具有所期的轉換效率(所期數量的熱電轉換元件10)的熱電轉換裝置。具體而言，藉由使第1~第4連接圖型112~115被適宜分割的方式將熱電轉換元件薄片1切斷，就可以獲得熱電轉換裝置。又，將熱電轉換元件薄片1切斷時，藉由將第1~第4連接圖型112~115的中間部(第1~第4連接圖型112~115之中的細的部分)切斷，就可以容易地切斷。

例如，藉由由第6圖中的切斷線L0將熱電轉換元件薄片1切斷，就可以獲得如第8圖A所示具有1個熱電轉換元件10的熱電轉換裝置3。

且藉由由第7圖中的切斷線L1將熱電轉換元件薄片1切斷，如第8圖B所示，就可以獲得：沿著第1方向形成有14個熱電轉換元件10，各熱電轉換元件10 被串聯連接的熱電轉換裝置3。

且藉由由第7圖中的切斷線L2將熱電轉換元件薄片1切斷，如第8圖C所示，就可以獲得：沿著第1方向及第2方向各形成2個熱電轉換元件10，各熱電轉換元件10被串聯連接的熱電轉換裝置3。又，在此熱電轉換裝置3中，沿著第2方向形成的熱電轉換元件10，是由第2連接圖型113被電連接。

且藉由由第7圖中的切斷線L3將熱電轉換元件薄片1切斷，如第8圖D所示，就可以獲得：沿著第1方向及第2方向各形成2個熱電轉換元件10，各熱電轉換元件10被串聯連接的熱電轉換裝置3。又，在此熱電轉換裝置3中，沿著第2方向形成的熱電轉換元件10，是由第3連接圖型114被電連接。

即，如第8圖C及第8圖D所示，將熱電轉換元件薄片1切斷而獲得沿著第2方向具有2個熱電轉換元件10的熱電轉換裝置3的情況時，使包含第2連接圖型113或是第3連接圖型114的方式，將熱電轉換元件薄片1切斷即可。如此藉由切斷，就可以獲得各熱電轉換元件10被串聯連接的熱電轉換裝置3。

又，第6圖~第8圖D，雖不是剖面圖，但是為了容易理解，在第1~第4連接圖型112~115加上剖面線。且，將熱電轉換元件薄片1切斷的情況時，適宜地使用形成於表面保護構件110及背面保護構件120的對準標記116、122，由雷射等切斷即可。

且將熱電轉換元件薄片1切斷而獲得的熱電轉換裝置3，使只有與電力地被串聯連接的方向中的兩端部的熱電轉換元件10連接的第1~第4連接圖型112~115的一部分露出的方式由雷射等在表面保護構件110形成孔。即，例如，在第8圖A的熱電轉換裝置3中，使被分割的2個第1連接圖型112的一部分露出的方式形成孔。由此，可以利用作為將被分割的2個第1連接圖型112直接與外部電路電連接的電極。

又，在此，雖說明了將熱電轉換元件薄片1切斷而獲得熱電轉換裝置3的方法，但是將熱電轉換元件薄片1直接利用也可以。

如以上說明，在本實施例中，在各形成領域2a形成有熱電轉換元件10，各熱電轉換元件10被串聯連接。因此，對應用途將熱電轉換元件薄片1切斷的場所變更即可，不需將熱電轉換元件薄片1本身的設計變更。因此，可以提高設計及製造的自由度。

且第1~第4連接圖型112~115是被適宜分割的方式被切斷。因此，可以將第1~第4連接圖型112~115利用作為直接與外部電路電連接的電極，可以達成製造過程的簡略化。

(第2實施例)

說明本揭示的第2實施例。本實施例，是對於第1實施例將熱電轉換元件薄片1的切斷線變更者，有關 其他因為是與第1實施例同樣，所以在此省略說明。

本實施例，是將相鄰接的熱電轉換元件10的一部分成為未被電連接的狀態(電連接被分斷)的方式將熱電轉換元件薄片1切斷之後，藉由將未被電連接的熱電轉換元件10彼此電連接，使各熱電轉換元件10串聯連接。

具體而言，在本實施例中，由第9圖中的切斷線L4將熱電轉換元件薄片1切斷(第10圖參照)。此情況，在切斷後的狀態下，第9圖中的領域B內的2個熱電轉換元件10未被電連接。因此，如第10圖所示，將熱電轉換元件薄片1切斷之後，將領域B內的2個熱電轉換元件10由後連接配線117電連接。由此，60個熱電轉換元件10被串聯連接，就可以獲得平面形狀被作成大致U字型的熱電轉換裝置3。

又，後連接配線117，是使用電鍍配線和印刷配線、導線等，例如，使只有與領域B內的1個熱電轉換元件10連接的2個第1連接圖型112的一部分露出的方式由雷射等在表面保護構件110形成了孔之後，將這2個第1連接圖型112電連接地形成。

如以上說明，相鄰接的熱電轉換元件10的一部分是成為未被電連接的狀態的方式將熱電轉換元件薄片1切斷之後，藉由將未被電連接的熱電轉換元件10由後連接配線117電連接，而獲得各熱電轉換元件10被串聯連接的熱電轉換裝置3也可以。由此，因為可以進一步自 由地設定將熱電轉換元件薄片1切斷時的切斷線，所以可以提高設計及製造的自由度。

(第2實施例的變形例)

在上述第2實施例中雖說明了將熱電轉換元件薄片1由切斷線L4切斷的例，但是切斷線可適宜地變更，以下舉例數例說明。又，以下說明的各圖，雖不是剖面圖，但是為了容易理解，在第1~第4連接圖型112~115及後連接配線117加上剖面線。

例如，如第11圖所示，由切斷線L5將熱電轉換元件薄片1切斷也可以(第12圖參照)。此情況，在切斷後的狀態下，第11圖中的領域C及領域D內的2個熱電轉換元件10未被電連接。因此，如第12圖所示，將熱電轉換元件薄片1切斷之後，將領域C及領域D內的2個熱電轉換元件10由後連接配線117電連接。由此，可以獲得：44個熱電轉換元件10被串聯連接，平面形狀被作成大致L字型的熱電轉換裝置3。

且如第13圖所示，由切斷線L6將熱電轉換元件薄片1切斷也可以(第14圖參照)。此情況，在切斷後的狀態下，第13圖中的領域E及領域F內的2個熱電轉換元件10未被電連接。因此，如第14圖所示，將熱電轉換元件薄片1切斷之後，將領域E及領域F內的2個熱電轉換元件10由後連接配線117電連接。由此，可以獲得：72個熱電轉換元件10被串聯連接，平面形狀被作成 大致O字型的熱電轉換裝置3。

進一步，如第15圖所示，由切斷線L7將熱電轉換元件薄片1切斷也可以(第16圖參照)。此情況，在切斷後的狀態下，第16圖中的領域G、領域H、領域I、領域J內的2個熱電轉換元件10各未被電連接。因此，如第16圖所示，將熱電轉換元件薄片1切斷之後，將領域G、領域H、領域I、領域J內的2個熱電轉換元件10由後連接配線117電連接。由此，可以獲得44個熱電轉換元件10被串聯連接的熱電轉換裝置3。

且如第17圖所示，由切斷線L8將熱電轉換元件薄片1切斷也可以(第18圖參照)。此情況，在切斷後的狀態下，第17圖中的領域K、領域L、領域M的2個熱電轉換元件10各未被電連接。因此，如第18圖所示，將熱電轉換元件薄片1切斷之後，將領域K、領域L、領域M內的2個熱電轉換元件10由後連接配線117電連接。由此，可以獲得：60個熱電轉換元件10被串聯連接，平面形狀被作成大致H字型的熱電轉換裝置3。

且如第19圖所示，由切斷線L9將熱電轉換元件薄片1切斷也可以(第20圖參照)。此情況，在切斷後的狀態下，第19圖中的領域N、領域O、領域P、領域Q的2個熱電轉換元件10各未被電連接。因此，如第20圖所示，將熱電轉換元件薄片1切斷之後，將領域N、領域O、領域P、領域Q內的2個熱電轉換元件10由後連接配線117電連接。由此，可以獲得：52個熱電轉換元 件10被串聯連接，平面形狀被作成大致+(加)型的熱電轉換裝置3。

如以上說明即使將熱電轉換元件薄片1切斷，切斷之後藉由由後連接配線117將熱電轉換元件10彼此適宜地電連接，也可以獲得與上述第2實施例同樣的效果。

(第3實施例)

說明本揭示的第3實施例。本實施例，是對於第1實施例將熱電轉換元件薄片1製造之後進行檢查過程者，有關其他因為是與第1實施例同樣，所以在此省略說明。

在本實施例中，將熱電轉換元件薄片1製造之後，進行熱電轉換元件10的特性檢查。具體而言，首先，藉由將第1圖中紙面左下及右下的2個第4連接圖型115及外部電路連接，進行整體的特性檢查。且，整體的特性檢查的結果是特性不良的情況(整體的電動勢無法滿足基準電力，不正常的情況)，藉由個別進行各熱電轉換元件10的特性檢查，將熱電轉換元件10的特性不良處特定。

又，進行整體的特性檢查的情況時，使2個第4連接圖型115的一部分露出的方式形成孔，透過該孔將第4連接圖型115及外部電路電連接。且，個別地進行各熱電轉換元件10的特性檢查的情況時，使與各熱電轉換 元件10連接的各連接圖型112~114的一部分露出的方式形成孔，透過該孔將各連接圖型112~115及外部電路電連接。即，在本實施例中，整體的特性檢查是正常的情況，使不形成有將第1~第3連接圖型112~115的一部分露出的孔的方式，使異物不會透過該孔附著在第1~第3連接圖型112~114。

且例如，如第21圖A所示，領域R的熱電轉換元件10是特性不良的情況(不正常的情況)，如第21圖B所示，將領域R的熱電轉換元件10挾持，藉由將與該熱電轉換元件相鄰接的2個熱電轉換元件10彼此透過前連接配線118電連接，將除了特性不良的熱電轉換元件10以外的其他的熱電轉換元件10串聯連接。由此，在熱電轉換元件薄片1內特性不良的熱電轉換元件10即使存在，仍可以將熱電轉換元件薄片1直接利用。

又，將熱電轉換元件薄片1切斷而獲得熱電轉換裝置3的情況時，藉由考慮特性不良的熱電轉換元件10的方式切斷，就可以獲得具有所期的轉換效率的熱電轉換裝置3。

如以上說明，在本實施例中，進行特性檢查，具有熱電轉換元件10的特性不良的情況時，將特性不良的熱電轉換元件10挾持，將與該熱電轉換元件相鄰接的2個熱電轉換元件10彼此透過前連接配線118電連接。由此，在熱電轉換元件薄片1內特性不良的熱電轉換元件10即使存在，仍可以將熱電轉換元件薄片1直接利用。

(其他的實施例)

例如，在上述各實施例中，基材2(熱電轉換元件薄片1)，不是平面矩形狀也可以，例如，第1方向的長度及第2方向的長度等同的平面正方形狀也可以。且，基材2(熱電轉換元件薄片1)，是被作成平行四邊形也可以。即，第1方向及第2方向即使未垂直交叉也可以。

同樣地，在上述各實施例中，熱電轉換元件10，未在第2方向具有長度方向，而在第1方向具有長度方向者也可以。

且在上述各實施例中，雖說明了將熱電轉換元件薄片1切斷而獲得具有所期的轉換效率的熱電轉換裝置3的例，但是將熱電轉換元件薄片1製造時具有所期的熱電轉換效率的熱電轉換裝置3也可以。即，例如，將熱電轉換元件薄片1製造時，作成第10圖的形狀，將熱電轉換元件薄片1直接作為熱電轉換裝置3利用也可以。

進一步，上述各實施例的變形例，如第22圖所示，只有沿著第1方向形成有熱電轉換元件10的熱電轉換元件薄片1也可以。又，第22圖，雖不是剖面圖，但是為了容易理解，在第1、第4連接圖型112、115加上剖面線。

且在上述各實施例中，只有在表面保護構件110形成有對準標記116也可以，只有在背面保護構件 120形成有對準標記122也可以。且，各對準標記116、122，不是各群10c之間，而是形成於各熱電轉換元件10之間也可以。進一步，對準標記116、122，即使不是點狀也佳，例如，如第23圖所示，由對準標記122被包圍的部分是成為大致十字狀和直線狀也可以。且，對準標記116、122未形成也可以。

進一步，在上述各實施例中，將熱電轉換元件薄片1切斷時，不是雷射，而使用切割刀等也可以。

且在上述各實施例中，對於將熱電轉換元件薄片1切斷之後的熱電轉換裝置3，雖說明了使只有與被串聯連接的方向中的兩端部的熱電轉換元件10連接的第1~第4連接圖型112~115的一部分露出的方式在表面保護構件110形成孔的例。但是，使第1~第4連接圖型112~115的一部分露出的孔，是在將熱電轉換元件薄片1切斷之前形成也可以。此情況，在熱電轉換元件薄片1的狀態下，只有在成為對象的部分先形成孔也可以。且，使全部的第1~第4連接圖型112~115露出的方式形成孔，將熱電轉換元件薄片1切斷將熱電轉換裝置3獲得之後將未與外部電路連接的部分的孔密封也可以。

本揭示，雖依據實施例記載，但是本揭示不限定於該實施例和構造。本揭示，也包含各式各樣的變形例和均等範圍內的變形。此外，各式各樣的組合和形態，進一步，包含只有其中一要素、其以上、或是其以下的其他的組合和形態，也被包含於本揭示的範疇和思想範圍者。

1‧‧‧熱電轉換元件(熱電轉換元件薄片)

2‧‧‧基材

2a‧‧‧形成領域

10‧‧‧熱電轉換元件

10a‧‧‧第1組

10b‧‧‧第2組

10c‧‧‧群

111‧‧‧表面圖型

112‧‧‧第1連接圖型

113‧‧‧第2連接圖型

114‧‧‧第3連接圖型

115‧‧‧第4連接圖型

116‧‧‧對準標記

Claims (4)

1. 一種熱電轉換元件薄片的製造方法，準備絕緣基材(100)，其具有複數形成領域(2a)，在前述複數形成領域各別形成有朝厚度方向貫通的複數第1、第2電氣通孔(101、102)，並且包含使第1、第2導電膏(131、141)被充填至前述第1、第2電氣通孔的熱可塑性樹脂，準備在一面(110a)形成有彼此分離的表面圖型(111)及連接圖型(112~115)的表面保護構件(110)，準備在一面(120a)形成有彼此分離的背面圖型(121)的背面保護構件(120)，在前述絕緣基材的表面，使規定的前述第1、第2導電膏及前述表面圖型及前述連接圖型接觸的方式將前述表面保護構件配置，並且在前述絕緣基材的背面，使規定的前述第1、第2導電膏及前述背面圖型接觸的方式配置前述背面保護構件而形成積層體(160)，藉由將前述積層體一邊加熱一邊從積層方向加壓而一體化，在前述形成領域內，從前述第1、第2導電膏構成第1、第2層間連接構件(130、140)，並且使前述第1、第2層間連接構件交互地串聯連接的方式，藉由將前述第1、第2層間連接構件及前述表面圖型及前述背面圖型連接而將熱電轉換元件(10)構成，且，藉由連接有形成於前述形成領域的相鄰接的前述熱電轉換元件使各前述 熱電轉換元件串聯連接的方式，將相鄰接的前述熱電轉換元件透過前述連接圖型電連接，進一步，前述積層體的一體化之後，進行串聯連接的前述熱電轉換元件中的整體的特性檢查，前述整體的特性檢查，是串聯連接的前述熱電轉換元件是整體不正常的情況，將各前述熱電轉換元件的特性檢查個別地進行，進行了個別的特性檢查之後，使除了不正常的前述熱電轉換元件的其他的前述熱電轉換元件串聯連接的方式，將與前述不正常的前述熱電轉換元件相鄰接的2個前述熱電轉換元件彼此透過前連接配線(118)電連接。
2. 一種熱電轉換裝置的製造方法，將如申請專利範圍第1項所記載的熱電轉換元件薄片製造，將前述熱電轉換元件薄片切斷，在前述熱電轉換元件薄片的切斷中，使前述連接圖型被分割的方式將前述熱電轉換元件薄片切斷。
3. 如申請專利範圍第2項所記載的熱電轉換裝置的製造方法，其中，在前述熱電轉換元件薄片的切斷中，前述熱電轉換元件是將串聯連接的狀態維持地切斷。
4. 如申請專利範圍第2項所記載的熱電轉換裝置的製造方法，其中，進一步，在前述熱電轉換元件薄片的切斷中，使一部分的前述熱電轉換元件彼此之電連接被分斷的方式將前述熱電轉換 元件薄片切斷，前述熱電轉換元件薄片的切斷之後，使各前述熱電轉換元件被串聯連接的方式，將前述一部分的熱電轉換元件彼此透過後連接配線(117)電連接。