WO2015060082A1 - 熱電変換装置の製造方法 - Google Patents

熱電変換装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015060082A1
WO2015060082A1 PCT/JP2014/076254 JP2014076254W WO2015060082A1 WO 2015060082 A1 WO2015060082 A1 WO 2015060082A1 JP 2014076254 W JP2014076254 W JP 2014076254W WO 2015060082 A1 WO2015060082 A1 WO 2015060082A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductive paste
back surface
thermoelectric conversion
insulating base
disposed
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/076254
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
倫央 郷古
坂井田　敦資
谷口　敏尚
芳彦 白石
岡本　圭司
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to US15/031,559 priority Critical patent/US9553250B2/en
Priority to CN201480058273.XA priority patent/CN105659398B/zh
Priority to KR1020167010145A priority patent/KR101888113B1/ko
Priority to EP14855704.4A priority patent/EP3062357A4/en
Publication of WO2015060082A1 publication Critical patent/WO2015060082A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/01—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02439—Materials
    • H01L21/02491—Conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02436—Intermediate layers between substrates and deposited layers
    • H01L21/02494—Structure
    • H01L21/02496—Layer structure
    • H01L21/02502—Layer structure consisting of two layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4846—Leads on or in insulating or insulated substrates, e.g. metallisation
    • H01L21/486—Via connections through the substrate with or without pins
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
    • H10N10/17—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects characterised by the structure or configuration of the cell or thermocouple forming the device
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/81—Structural details of the junction
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/852—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising tellurium, selenium or sulfur
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/80—Constructional details
    • H10N10/85—Thermoelectric active materials
    • H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
    • H10N10/853—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising arsenic, antimony or bismuth

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a thermoelectric conversion device in which a thermoelectric conversion element and a wiring pattern are connected.
  • Patent Document 1 discloses a surface pattern in which a plurality of thermoelectric conversion elements are arranged between first and second substrates arranged to face each other, and the plurality of thermoelectric conversion elements are formed on a first substrate. And the thermoelectric conversion apparatus connected with the back surface pattern formed in the 2nd board
  • thermoelectric conversion element has a cross-sectional area in a direction parallel to the surface direction of the first and second substrates, and the cross-sectional area of the end connected to the back surface pattern is connected to the surface pattern. It is made larger than the cross-sectional area of the made edge part and the intermediate part which connects each these edge part.
  • thermoelectric conversion generated at the interface between the back surface pattern and the thermoelectric conversion element can be increased as compared with the case where the thermoelectric conversion element is constant in the cross-sectional area of the intermediate portion. Moreover, compared with the case where the thermoelectric conversion element is constant in the cross-sectional area of the end part on the back surface pattern side, it is possible to suppress the thermal resistance of the thermoelectric conversion element from being reduced, and the temperature difference between the first and second substrates. Can be reduced.
  • thermoelectric conversion device is manufactured as follows. That is, first, a thermoelectric conductor block is arranged on the second substrate on which the back surface pattern is formed. Thereafter, the thermoelectric block is separated from the side opposite to the second substrate side with a dicing cutter or the like to form a plurality of thermoelectric conversion elements. At this time, a dicing cutter having a tapered shape in which the width of the blade edge portion continuously narrows from both sides toward the tip is used. Thereby, when the thermoelectric conductor block is cut, a thermoelectric conversion element in which the cross-sectional area of the end portion on the back surface pattern side is larger than the cross-sectional area of the end portion on the surface pattern side and the cross-sectional area of the intermediate portion can be formed. Thereafter, the thermoelectric conversion device is manufactured by arranging a first substrate having a surface pattern formed on the opposite side of the second substrate with each thermoelectric conversion element interposed therebetween.
  • the cross-sectional area of the end connected to the front surface pattern also includes It is desired to make it larger than the area.
  • thermoelectric conversion element is formed by separating the thermoelectric block from the side opposite to the second substrate side with a dicing cutter, the cross-sectional area of the end portion on the surface pattern side is reduced. It is difficult to make it larger than the cross-sectional area of the intermediate portion.
  • the present invention provides a thermoelectric conversion element in which the cross-sectional area of the end portion connected to the front surface pattern and the end portion connected to the back surface pattern is larger than the cross-sectional area of the intermediate portion connecting these end portions. It is an object to provide a method for manufacturing a thermoelectric conversion device.
  • a back surface protection member formed on the back surface opposite to the front surface of the insulating base material and formed with a back surface pattern that is electrically connected to a predetermined thermoelectric conversion device.
  • the intermediate portion connecting the first and second ends.
  • a step of preparing an insulating base material in which a plurality of via holes penetrating in the thickness direction are formed and an intermediate portion or a conductive paste constituting the intermediate portion is arranged in the via hole, and a surface protection member on which a surface pattern is formed A step of preparing a back surface protection member having a back surface pattern formed thereon, a surface protection member disposed on the surface of the insulating base material, and a back surface protection member disposed on the back surface of the insulating base material
  • a step of integrating the laminate and in the step of forming the laminate, the intermediate portion or the conductive paste that constitutes the intermediate portion and the surface pattern, the first end or The conductive paste constituting the first end portion is disposed, and the second end portion or the second end portion is electrically conductive between the intermediate portion or the conductive paste constituting the intermediate portion and the back surface pattern.
  • a step of preparing an insulating base material in which a plurality of via holes penetrating in the thickness direction are formed and an intermediate portion or a conductive paste constituting the intermediate portion is disposed in the via hole, and a surface protection member on which a surface pattern is formed A step of arranging a surface protection member on the surface side of the insulating base material to form an intermediate structure, a step of integrating the intermediate structure, and a back surface protection member on which a back surface pattern is formed
  • thermoelectric conversion element having the first end portion and the intermediate portion is formed, and in the step of configuring the laminated body, between the intermediate portion and the back surface pattern, In the step of configuring the second end or the laminated body in which the conductive paste constituting the second end is arranged and integrating the laminated body, by pressing the laminated body from the laminating direction while heating, 1.
  • a thermoelectric conversion element having a first end portion and an intermediate portion is formed.
  • thermoelectric conversion device in the cross-sectional area in the direction parallel to the planar direction of the insulating base material, the thermoelectric conversion device having the thermoelectric conversion element in which the cross-sectional area of the first and second end portions is larger than the cross-sectional area of the intermediate portion. Can be manufactured.
  • thermoelectric converter in a 1st embodiment of the present invention. It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the thermoelectric conversion apparatus shown in FIG. 2 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the thermoelectric conversion device continued from FIG. It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the thermoelectric conversion apparatus in 2nd Embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the thermoelectric conversion apparatus in 3rd Embodiment of this invention.
  • thermoelectric conversion device 1 of the present embodiment an insulating base material 10, a front surface protection member 20, and a back surface protection member 30 are integrated, and a dissimilar metal is formed inside the integrated material.
  • the first interlayer connection member 40 and the second interlayer connection member 50 are configured to be alternately connected in series.
  • the first interlayer connection member 40 and the second interlayer connection member 50 correspond to the thermoelectric conversion element of the present invention.
  • the insulating base material 10 is composed of a planar rectangular thermoplastic resin film containing polyetheretherketone (PEEK) or polyetherimide (PEI).
  • the insulating base material 10 includes a first interlayer connecting member 40 and a second interlayer connecting member that is a different metal from the first interlayer connecting member 40 so as to penetrate the insulating base material 10 in the thickness direction. 50 are arranged.
  • the first interlayer connection member 40 and the second interlayer connection member 50 are arranged in a staggered pattern so as to be staggered.
  • the Bi-Sb-Te alloy powder (metal particles) constituting the P type is formed by crystallizing a plurality of metal atoms before sintering. It is composed of a metal compound (sintered alloy) that is solid-phase sintered to maintain the structure.
  • the second interlayer connecting member 50 is a metal obtained by solid-phase sintering so that an N-type Bi-Te alloy powder (metal particles) maintains a crystal structure of a plurality of metal atoms before sintering. It is composed of a compound (sintered alloy).
  • a surface protection member 20 made of a flat rectangular thermoplastic resin film containing polyetheretherketone (PEEK) or polyetherimide (PEI) is disposed on the surface 10a of the insulating substrate 10.
  • the surface protection member 20 has the same planar shape as the insulating base material 10, and a plurality of surface patterns 21 patterned with copper foil or the like are separated from each other on the side 20 a facing the insulating base material 10. It is formed so as to be connected to the first and second interlayer connection members 40 and 50.
  • a back surface protection member 30 made of a planar rectangular thermoplastic resin film containing polyether ether ketone (PEEK) or polyether imide (PEI) is disposed on the back surface 10b of the insulating base material 10.
  • the back surface protection member 30 has the same planar shape as the insulating base material 10, and a plurality of back surface patterns 31 patterned with copper foil or the like on the one surface 30 a side facing the insulating base material 10 are separated from each other. It is formed so as to be connected to the first and second interlayer connection members 40 and 50.
  • the plurality of front surface patterns 21 and back surface patterns 31 are appropriately first, second and second interlayer connection members 40, 50 so that the first and second interlayer connection members 40, 50 are alternately connected in series via the front surface patterns 21 and the back surface patterns 31.
  • the second interlayer connection members 40 and 50 are electrically connected.
  • the first and second interlayer connecting members 40, 50 are first end portions 40a, 50a connected to the front surface pattern 21, second end portions 40b, 50b connected to the back surface pattern 31, and these first and second ends. Intermediate portions 40c and 50c for connecting the portions 40a, 40b, 50a and 50b are provided.
  • the first and second interlayer connection members 40 and 50 have a cross-sectional area in the direction parallel to the planar direction of the insulating base material 10, and the cross-sectional areas of the first end portions 40 a and 50 a and the second end portions 40 b and 50 b are the same. It is made larger than the cross-sectional area of the intermediate parts 40c and 50c. That is, the first and second interlayer connection members 40 and 50 have a so-called I-shaped cross section in a cross section in a direction orthogonal to the planar direction of the insulating base material 10.
  • the back surface protection member 30 is electrically connected to the back surface pattern 31 and the back surface protection member 30 is opposite to the insulating base material 10 side.
  • a contact portion exposed from one surface is formed. This contact portion can be electrically connected to the outside.
  • thermoelectric conversion device 1 in the present embodiment.
  • the first and second interlayer connection members 40 and 50 have the first end portions 40 a and 50 a and the second end portions in a cross-sectional area in a direction parallel to the planar direction of the insulating base material 10.
  • the cross-sectional areas of 40b and 50b are larger than the cross-sectional areas of the intermediate portions 40c and 50c. For this reason, compared with the case where the 1st, 2nd interlayer connection members 40 and 50 are made constant by the cross-sectional area of the intermediate parts 40c and 50c, the effect of thermoelectric conversion can be made high.
  • first and second interlayer connection members 40 and 50 are compared with the case where the first and second end portions 40a, 40b, 50a and 50b are constant in cross-sectional area. It can suppress that the thermal resistance of the members 40 and 50 becomes small. That is, it can suppress that the temperature difference of the surface protection member 20 and the back surface protection member 30 becomes small.
  • thermoelectric conversion device 1 Next, a method for manufacturing such a thermoelectric conversion device 1 will be described with reference to FIGS.
  • an insulating substrate 10 is prepared, and a plurality of cylindrical first and second via holes 11 and 12 are formed by a drill or the like.
  • the plurality of first and second via holes 11 and 12 are formed in a staggered pattern so as to be alternated.
  • the first conductive paste 41 is filled into the first via hole 11 by a printing method using a mask 60 having a plurality of through holes 60 a and a squeegee 70. .
  • the first conductive paste 41 in this embodiment, an organic solvent such as terpine which has a melting point of room temperature is added to an alloy powder in which metal atoms maintain a predetermined crystal structure. Prepare the converted version.
  • the alloy powder constituting the first conductive paste 41 for example, Bi—Sb—Te alloy powder formed by mechanical alloy is used.
  • the insulating base 10 is disposed so that the back surface 10b faces the suction paper 80, and the mask 60 is disposed on the surface 10a side of the insulating base 10. Thereafter, the first conductive paste 41 is filled into the first via hole 11 through the through hole 60a while the first conductive paste 41 is melted.
  • the second conductive paste 51 is filled into the second via hole 12 by a printing method using a mask 61 and a squeegee 70 in which a plurality of through holes 61 a are formed. .
  • the second conductive paste 51 in the present embodiment, an alloy powder in which metal atoms different from the metal atoms constituting the first conductive paste 41 maintain a predetermined crystal structure, Prepare a paste by adding an organic solvent such as terpine which has a melting point of room temperature.
  • an organic solvent such as terpine which has a melting point of room temperature.
  • the powder of the alloy constituting the second conductive paste 51 for example, a Bi—Te alloy powder formed by mechanical alloy is used.
  • the mask 61 is disposed on the surface 10a side of the insulating base material 10, and the second conductive paste 51 is filled into the second via hole 12 through the through hole 61a while the second conductive paste 51 is melted.
  • the adsorbing paper 80 may be made of a material that can absorb the organic solvent of the first and second conductive pastes 41 and 51, and general high-quality paper or the like is used.
  • terpine that has a melting point of room temperature is used as the organic solvent contained in the first and second conductive pastes 41 and 51. For this reason, the organic solvent evaporates when the first and second conductive pastes 41 and 51 are filled.
  • the organic solvent is further removed from the first and second conductive pastes 41 and 51. The solvent can be removed. That is, the alloy powder contained in the first and second conductive pastes 41 and 51 can be disposed in close contact with the first and second via holes 11 and 12.
  • the insulating base material 10 filled with the first and second conductive pastes 41 and 51 is prepared.
  • a copper foil or the like is formed on one surface 20a of the surface protection member 20 facing the insulating base material 10. Then, by appropriately patterning the copper foil, a plurality of surface patterns 21 that are separated from each other are formed.
  • the first conductive paste 41 is applied to a predetermined location on the surface pattern 21 by a printing method using a mask 62 having a plurality of through holes 62a and a squeegee 70. Apply.
  • the second conductive paste 51 is formed at a predetermined position on the surface pattern 21 by a printing method using a mask 63 having a plurality of through holes 63 a and a squeegee 70. Apply.
  • the predetermined portion of the surface pattern 21 to which the first conductive paste 41 is applied is opposed to the first conductive paste 41 filled in the first via hole 11 when a laminate 90 described later is formed. It is a place.
  • the predetermined portion of the surface pattern 21 to which the second conductive paste 51 is applied is opposite to the second conductive paste 51 filled in the second via hole 12 when a laminate 90 described later is formed. It is a place to do.
  • first and second conductive pastes 41 and 51 are formed using terpine which has a melting point of room temperature as the organic solvent, the organic solvent evaporates during the application and is applied. Hardly flows. For this reason, by appropriately adjusting the through holes 62a and 63a of the masks 62 and 63, it is possible to suppress the first and second conductive pastes 41 and 51 applied to the surface pattern 21 from being spread and mixed together.
  • the through holes 62a and 63a are formed in a cylindrical shape having a diameter larger than that of the first and second via holes 11 and 12. That is, the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the front surface pattern 21 and the back surface pattern 31 are filled in the first and second via holes 11 and 12 when a laminate 90 described later is formed. The first and second conductive pastes 41 and 51 are applied so as to protrude from the portions facing each other.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (c) the same steps as those in FIGS. 2 (d) to 2 (f) are performed, and the first and second portions are formed at predetermined positions on the back surface pattern 31.
  • a paste coated with conductive pastes 41 and 51 is prepared.
  • the back surface protection member 30, the insulating base material 10, and the surface protection member 20 are sequentially stacked to form a stacked body 90. More specifically, the surface 10a of the insulating base 10, sea urchin by which the first conductive paste 41 coated on the surface pattern 21 and the first conductive paste 41 filled in the first via holes 11 is in contact The surface protection member 20 is disposed. Further, the surface protection member 20 is arranged so that the second conductive paste 51 applied on the surface pattern 21 and the second conductive paste 51 filled in the second via hole 12 are in contact with each other.
  • the back surface protection member so that the first conductive paste 41 applied on the back surface pattern 31 and the first conductive paste 41 filled in the first via hole 11 are in contact with the back surface 10 b side of the insulating base material 10. 30 is arranged. Further, the back surface protection member 30 is arranged so that the second conductive paste 51 applied on the back surface pattern 31 and the second conductive paste 51 filled in the second via hole 12 are in contact with each other. As a result, the first and second conductive pastes 41 and 51 are disposed between the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12 and the surface pattern 21. In addition, the first and second conductive pastes 41 and 51 are disposed between the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12 and the back surface pattern 31.
  • a laminate 90 is configured.
  • this laminate 90 is disposed between a pair of press plates (not shown), and the laminate 90 is integrated by applying pressure while heating in a vacuum state from the upper and lower surfaces in the lamination direction. An integration process is performed.
  • the first and second interlayer connection members 40 and 50 are formed of (sintered alloy). Specifically, first end portions 40 a and 50 a in the first and second interlayer connection members 40 and 50 are formed from the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the surface pattern 21. Further, second end portions 40 b and 50 b in the first and second interlayer connection members 40 and 50 are formed from the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the back surface pattern 31.
  • intermediate portions 40 c and 50 c in the first and second interlayer connection members 40 and 50 are formed from the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12. Since these first end portions 40a and 50a, second end portions 40b and 50b, and intermediate portions 40c and 50c are also integrated, first and second interlayer connection members 40 and 50 having an I-shaped cross section are configured.
  • the powder of the alloy constituting the first and second interlayer connection members 40 and 50 and the surface pattern 21 and the back surface pattern 31 are also pressed into contact with the first and second interlayer connection members 40 and 50 and the surface.
  • the pattern 21 and the back surface pattern 31 are also connected.
  • a cushioning material such as rock wool paper may be disposed between the laminated body 90 and the press plate.
  • the first and second conductive pastes 41 and 51 constituting the intermediate portions 40c and 50c are arranged in the first and second via holes 11 and 12 of the insulating base material 10, respectively.
  • the first and second conductive pastes 41 and 51 constituting the first end portions 40a and 50a are arranged on the surface pattern 21, and the first and second end portions 40b and 50b constituting the second end portions 40b and 50b are arranged on the back surface pattern 31, respectively.
  • Second conductive pastes 41 and 51 are arranged.
  • the back surface protection member 30, the insulating base material 10, and the surface protection member 20 are laminated
  • thermoelectric conversion device 1 having the first and second interlayer connection members 40 and 50 having the above-described configuration can be easily manufactured by appropriately changing the conditions at the time.
  • the alloy powder is not limited to these.
  • the alloy powder constituting the first and second conductive pastes 41 and 51 is appropriately selected from those in which copper, constantan, chromel, alumel, etc. are alloyed with iron, nickel, chromium, copper, silicon or the like. May be.
  • the first via hole 11 is filled on the surface 10a of the insulating base material 10. Further, the first conductive paste 41 is further applied on the first conductive paste 41.
  • the second conductive paste 51 is further applied on the second conductive paste 51 filled in the second via hole 12 on the surface 10 a of the insulating substrate 10.
  • the step of FIG. 4A can be performed by a printing method using the mask 62 and the squeegee 70 described in the steps of FIG. 2E and FIG.
  • the step of FIG. 4B can be performed by a printing method using the mask 63 and the squeegee 70 described in the steps of FIG. 2F and FIG.
  • the through holes 62 a and 63 a have a cylindrical shape whose diameter is larger than that of the first and second via holes 11 and 12. That is, in the process of FIG. 4A and FIG. 4B, the first and second protrusions protrude from the portion of the surface 10a of the insulating base 10 that is located around the first and second via holes 11 and 12. Two conductive pastes 41 and 51 are applied.
  • a support base 100 is prepared in which through holes 100a are formed at locations corresponding to the first and second via holes 11 and 12. Then, the insulating base material 10 is fixed to the support base 100 so that the first and second conductive pastes 41 and 51 rising from the surface 10a of the insulating base material 10 are accommodated in the through holes 100a. Then, on the back surface 10 b of the insulating substrate 10, the first conductive paste 41 is further applied on the first conductive paste 41 filled in the first via hole 11.
  • the second conductive paste 51 is further applied on the second conductive paste 51 filled in the second via hole 12 on the back surface 10 b of the insulating substrate 10.
  • 4C and 4D are performed by a printing method using the masks 62 and 63 and the squeegee 70 as in the steps of FIGS. 4A and 4B. Can do. That is, also in the process of FIG. 4C and FIG. 4D, the first, the second, and the second via holes 11 and 12 on the back surface 10b of the insulating base 10 protrude from the first and second portions. Second conductive pastes 41 and 51 are applied.
  • a laminate 90 is formed.
  • the first and second conductive materials further applied to the surface 10a of the insulating base material 10 on the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12, respectively.
  • the surface protection member 20 is disposed so that the conductive pastes 41 and 51 and the surface pattern 21 are in contact with each other.
  • the first and second conductive pastes 41 further applied on the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12 on the back surface 10b of the insulating substrate 10.
  • 51 and the back surface pattern 31 are arranged so that the back surface protection member 30 is disposed.
  • the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12 are first to second ends. Portions 40a, 40b, 50a, and 50b are formed, and intermediate portions 40c and 50c are formed from the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12, respectively.
  • the conversion device 1 is manufactured.
  • the first and second conductive materials are further formed on the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12, respectively. Even if the pastes 41 and 51 are applied, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
  • surface protection member 20 is arranged on the surface 10a side of insulating substrate 10, and intermediate composition 90a is constituted. Specifically, the first and second conductive materials further applied to the surface 10a of the insulating base material 10 on the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12, respectively. The surface protection member 20 is disposed so that the conductive pastes 41 and 51 and the surface pattern 21 are in contact with each other.
  • an integration step is performed in which the intermediate structure 90a is pressed and integrated while being heated in vacuum from both the upper and lower surfaces in the stacking direction.
  • the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12 the first end portion 40a, 50a is formed.
  • intermediate portions 40 c and 50 c are formed from the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12. That is, in the present embodiment, the first end portions 40a and 50a and the intermediate portions 40c and 50c of the first and second interlayer connection members 40 and 50 are formed first.
  • the first and second conductive materials are further provided on the intermediate portions 40c and 50c disposed in the first and second via holes 11 and 12, respectively. Pastes 41 and 51 are applied.
  • the back surface protection member 30 is arranged on the back surface 10 b side of the insulating base material 10 to constitute the laminate 90.
  • the first and second conductive pastes 41 and 51 further applied to the back surface 10b of the insulating base material 10 on the intermediate portions 40c and 50c disposed in the first and second via holes 11 and 12;
  • the back surface protection member 30 is disposed so that the back surface pattern 31 comes into contact.
  • an integration process is performed in which the laminate 90 is pressed and integrated while being heated in a vacuum state from the upper and lower surfaces in the stacking direction.
  • the first and second interlayer connection members 40 and 50 are formed from the first and second conductive pastes 41 and 51 further applied on the intermediate portions 40c and 50c disposed in the first and second via holes 11 and 12, respectively.
  • the second end portions 40b and 50b are formed.
  • the suction paper 80 may not be used when the first and second via holes 11 and 12 are filled with the first and second conductive pastes 41 and 51.
  • first and second conductive pastes 41 and 51 when applied, they may be formed by a plating process instead of a printing method.
  • an organic solvent such as paraffin having a melting point of 43 ° C. may be used as the organic solvent contained in the first and second conductive pastes 41 and 51.
  • the organic solvent is evaporated after, for example, the steps of FIGS. 2 (e), 2 (f), 3 (b) and 3 (c) are performed. It is preferable that the first and second conductive pastes 41 and 51 not flow. That is, it is preferable to suppress mixing of the first and second conductive pastes 41 and 51 by evaporating the organic solvent.
  • the through holes 62a and 63a may be smaller in diameter than the first and second via holes 11 and 12. That is, the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the front surface pattern 21 and the back surface pattern 31 are filled in the first and second via holes 11 and 12 when the stacked body 90 is formed. It may be applied only inside the portion facing the first and second conductive pastes 41 and 51. In such a case, the direction parallel to the planar direction of the insulating base material 10 is appropriately controlled by appropriately controlling the application amount of the first and second conductive pastes 41 and 51, the conditions for integrating the laminated body 90, and the like.
  • the first and second interlayer connection members 40 and 50 having the cross-sectional areas of the first end portions 40a and 50a and the second end portions 40b and 50b larger than the cross-sectional areas of the intermediate portions 40c and 50c are formed. That's fine.
  • the through holes 62 a and 63 a may be smaller in diameter than the first and second via holes 11 and 12.
  • the intermediate portions 40c and 50c may be formed by sintering the first and second conductive pastes 41 and 51 in advance after performing the step of FIG. 2C. Moreover, you may prepare what embedded the intermediate parts 40c and 50c in the 1st, 2nd interlayer connection members 40 and 50 in the insulating base material 10. FIG. Furthermore, after performing the process of FIG.2 (f), you may sinter the 1st, 2nd electroconductive pastes 41 and 51 apply
  • the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the back surface pattern 31 may be sintered. That is, you may prepare what formed the 2nd edge part 40b, 50b in the 1st, 2nd interlayer connection members 40 and 50 on the back surface pattern 31.
  • FIG. 1 the first and second conductive pastes 41 and 51 applied on the back surface pattern 31 may be sintered.
  • the intermediate parts 40c and 50c are arrange
  • FIG. , 50a, and the second end portions 40b, 50b may be disposed between the intermediate portions 40c, 50c and the back surface pattern 31. Even if such a laminated body 90 is configured, the first end portions 40a and 50a and the intermediate portions 40c and 50c, the second end portions 40b and 50b, and the intermediate portion 40c are integrated when integrated in the step of FIG. , 50c are connected, the thermoelectric conversion device 1 having the above-described configuration is manufactured.
  • all of the 1st, 2nd conductive pastes 41 and 51 may not be sintered, but only a part may be sintered.
  • the laminated body 90 is configured, only the first and second conductive pastes 41 and 51 filled in the first and second via holes 11 and 12 are sintered to form the intermediate portions 40c and 50c.
  • the combination can be changed as appropriate.
  • the second interlayer connection member 50 may be composed of Ag-Sn based metal particles. That is, the second interlayer connection member 50 may be formed not for the purpose of mainly exhibiting the effect of thermoelectric conversion but for the purpose of electrical conduction. In this case, the location where the first and second via holes 11 and 12 are formed is appropriately changed, and the shapes of the front surface pattern 21 and the back surface pattern 31 are appropriately changed, whereby the first interlayer connection member 40 is changed to the second interlayer connection member. 50 may be connected in parallel.
  • thermoelectric conversion occurs when two different types of metals are connected, in each of the above embodiments, only the first via hole 11 is formed in the insulating base material 10 and the first interlayer connection is made to the first via hole 11. Only the member 40 may be arranged. That is, the present invention can be applied to a thermoelectric conversion device in which only one type of interlayer connection member is disposed on the insulating base material 10.
  • Thermoelectric conversion apparatus 10 Insulating base material 10a Surface 10b Back surface 20 Surface protection member 21 Surface pattern 30 Back surface protection member 31 Back surface pattern 40, 50 1st, 2nd interlayer connection member (thermoelectric conversion element) 40a, 50a 1st end part 40b, 50b 2nd end part 40c, 50c Intermediate part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

　中間部４０ｃ、５０ｃまたはこれを構成する導電性ペースト４１、５１が配置された絶縁基材１０、表面パターン２１が形成された表面保護部材２０、裏面パターン３１が形成された裏面保護部材３０を用意する。そして、中間部４０ｃ、５０ｃまたはこれを構成する導電性ペースト４１、５１と表面パターン２１との間に、第１端部４０ａ、５０ａまたはこれを構成する導電性ペースト４１、５１が配置され、中間部４０ｃ、５０ｃまたはこれを構成する導電性ペースト４１、５１と裏面パターン３１との間に、第２端部４０ｂ、５０ｂまたはこれを構成する導電性ペースト４１、５１が配置されている積層体９０を構成する。その後、この積層体９０を一体化して熱電変換素子４０、５０を形成する。

Description

熱電変換装置の製造方法
　本発明は、熱電変換素子と配線パターンとが接続された熱電変換装置の製造方法に関するものである。
　従来、例えば、特許文献１には、対向して配置された第１、第２基板の間に複数の熱電変換素子が配置され、当該複数の熱電変換素子が第１基板に形成された表面パターンおよび第２基板に形成された裏面パターンと接続された熱電変換装置が提案されている。
　具体的には、この熱電変換装置では、熱電変換素子は、第１、第２基板の面方向と平行な方向の断面積において、裏面パターンと接続された端部の断面積が表面パターンと接続された端部、およびこれら各端部を連結する中間部の断面積より大きくされている。
　これによれば、熱電変換素子が中間部の断面積で一定とされている場合と比較して、裏面パターンと熱電変換素子との界面で発生する熱電変換の効果を大きくできる。また、熱電変換素子が裏面パターン側の端部の断面積で一定とされている場合と比較して、熱電変換素子の熱抵抗が小さくなることを抑制でき、第１、第２基板の温度差が小さくなることを抑制できる。
　このような熱電変換装置は、次のように製造される。すなわち、まず、裏面パターンが形成された第２基板上に熱電導体ブロックを配置する。その後、熱電導体ブロックを第２基板側と反対側からダイシングカッター等で分離して複数の熱電変換素子を形成する。このとき、ダイシングカッターとして、刃先部の幅が先端に向かって両側から連続的に狭くなる先細り形状とされているものを用いる。これにより、熱電導体ブロックを切断した際、裏面パターン側の端部の断面積が表面パターン側の端部の断面積および中間部の断面積より大きな熱電変換素子を形成できる。その後は、各熱電変換素子を挟んで第２基板と反対側に表面パターンが形成された第１基板を配置することにより、上記熱電変換装置が製造される。
特開２００４－１６５３６６号公報
　ところで、近年では、熱電変換素子の熱電変換の効果をさらに高くするため、裏面パターンと接続された端部の断面積に加えて、表面パターンと接続された端部の断面積も中間部の断面積より大きくすることが望まれている。
　しかしながら、上記熱電変換装置の製造方法では、熱電導体ブロックを第２基板側と反対側からダイシングカッターで分離することで熱電変換素子を形成しているため、表面パターン側の端部の断面積を中間部の断面積より大きくすることが困難である。
　本発明は上記点に鑑みて、表面パターンと接続された端部および裏面パターンと接続された端部の断面積がこれら各端部を連結する中間部の断面積より大きくされた熱電変換素子を有する熱電変換装置の製造方法を提供すること目的とする。
　上記目的を達成するため、複数の熱電変換素子が配置された絶縁基材と、絶縁基材の表面に配置され、所定の熱電変換素子と電気的に接続される表面パターンが形成された表面保護部材と、絶縁基材の表面と反対側の裏面に配置され、所定の熱電変換素子と電気的に接続される裏面パターンが形成された裏面保護部材と、を備え、熱電変換素子は、表面パターンと接続される第１端部、裏面パターンと接続される第２端部、第１、第２端部を連結する中間部を有し、絶縁基材の平面方向と平行な方向の断面積において、第１、第２端部の断面積が中間部の断面積より大きくされた熱電変換装置の製造方法において、以下の点を特徴としている。
　すなわち、厚さ方向に貫通する複数のビアホールが形成され、ビアホールに中間部または中間部を構成する導電性ペーストが配置された絶縁基材を用意する工程と、表面パターンが形成された表面保護部材を用意する工程と、裏面パターンが形成された裏面保護部材を用意する工程と、絶縁基材の表面に表面保護部材を配置すると共に絶縁基材の裏面に裏面保護部材を配置して積層体を構成する工程と、積層体を一体化する工程と、を有し、積層体を構成する工程では、中間部または中間部を構成する導電性ペーストと表面パターンとの間に、第１端部または第１端部を構成する導電性ペーストが配置されていると共に、中間部または中間部を構成する導電性ペーストと裏面パターンとの間に、第２端部または第２端部を構成する導電性ペーストが配置されている積層体を構成し、積層体を一体化する工程では、積層体を加熱しながら積層方向から加圧することにより、第１、第２端部および中間部を有する熱電変換素子を形成することを特徴としている。
　また、厚さ方向に貫通する複数のビアホールが形成され、ビアホールに中間部または中間部を構成する導電性ペーストが配置された絶縁基材を用意する工程と、表面パターンが形成された表面保護部材を用意する工程と、絶縁基材の表面側に表面保護部材を配置して中間構成体を構成する工程と、中間構成体を一体化する工程と、裏面パターンが形成された裏面保護部材を用意する工程と、絶縁基材の裏面側に裏面保護部材を配置して積層体を構成する工程と、積層体を一体化する工程と、を有し、中間構成体を構成する工程では、中間部または中間部を構成する導電性ペーストと表面パターンとの間に、第１端部または第１端部を構成する導電性ペーストが配置されている中間構成体を構成し、中間構成体を一体化する工程では、中間構成体を加熱しながら積層方向から加圧することにより、第１端部および中間部を有する熱電変換素子の一部を形成し、積層体を構成する工程では、中間部と裏面パターンとの間に、第２端部または第２端部を構成する導電性ペーストが配置されている積層体を構成し、積層体を一体化する工程では、積層体を加熱しながら積層方向から加圧することにより、第１、第２端部および中間部を有する熱電変換素子を形成することを特徴としている。
　これらの発明によれば、絶縁基材の平面方向と平行な方向の断面積において、第１、第２端部の断面積が中間部の断面積より大きくされた熱電変換素子を有する熱電変換装置を製造できる。
本発明の第１実施形態における熱電変換装置の平面図である。 図１に示す熱電変換装置の製造工程を示す断面図である。 図２続く熱電変換装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第２実施形態における熱電変換装置の製造工程を示す断面図である。 本発明の第３実施形態における熱電変換装置の製造工程を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
　（第１実施形態）
　本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示されるように、本実施形態の熱電変換装置１は、絶縁基材１０、表面保護部材２０、裏面保護部材３０が一体化され、この一体化されたものの内部で異種金属である第１層間接続部材４０と第２層間接続部材５０とが交互に直列に接続されて構成されている。なお、本実施形態では、第１層間接続部材４０と第２層間接続部材５０とが本発明の熱電変換素子に相当している。
　絶縁基材１０は、本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリエーテルイミド(ＰＥＩ)を含む平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムによって構成されている。
　そして、この絶縁基材１０には、当該絶縁基材１０を厚さ方向に貫通するように、第１層間接続部材４０と、当該第１層間接続部材４０と異種金属となる第２層間接続部材５０とが配置されている。本実施形態では、これら第１層間接続部材４０および第２層間接続部材５０は、互い違いになるように千鳥格子状パターンに配置されている。
　なお、特に限定されるものではないが、例えば、第１層間接続部材４０は、Ｐ型を構成するＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末（金属粒子）が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物（焼結合金）で構成されている。また、第２層間接続部材５０は、Ｎ型を構成するＢｉ－Ｔｅ合金の粉末（金属粒子）が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物（焼結合金）で構成されている。
　絶縁基材１０の表面１０ａには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリエーテルイミド(ＰＥＩ)を含む平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムからなる表面保護部材２０が配置されている。この表面保護部材２０は、絶縁基材１０と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１０と対向する一面２０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン２１が互いに離間すると共に第１、第２層間接続部材４０、５０と接続されるように形成されている。
　また、絶縁基材１０の裏面１０ｂには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）やポリエーテルイミド(ＰＥＩ)を含む平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムからなる裏面保護部材３０が配置されている。この裏面保護部材３０は、絶縁基材１０と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１０と対向する一面３０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン３１が互いに離間すると共に第１、第２層間接続部材４０、５０と接続されるように形成されている。
　なお、複数の表面パターン２１および裏面パターン３１は、第１、第２層間接続部材４０、５０がこれら表面パターン２１および裏面パターン３１を介して交互に直列に接続されるように、適宜第１、第２層間接続部材４０、５０と電気的に接続されている。
　ここで、本実施形態の第１、第２層間接続部材４０、５０の構成について具体的に説明する。第１、第２層間接続部材４０、５０は、表面パターン２１と接続される第１端部４０ａ、５０ａ、裏面パターン３１と接続される第２端部４０ｂ、５０ｂ、これら第１、第２端部４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂを連結する中間部４０ｃ、５０ｃを有している。そして、第１、第２層間接続部材４０、５０は、絶縁基材１０の平面方向と平行な方向の断面積において、第１端部４０ａ、５０ａおよび第２端部４０ｂ、５０ｂの断面積が中間部４０ｃ、５０ｃの断面積より大きくされている。つまり、第１、第２層間接続部材４０、５０は、絶縁基材１０の平面方向と直交する方向の断面において、いわゆる断面Ｉ字状とされている。
　なお、詳細には図示しないが、図１とは別断面において、裏面保護部材３０には、裏面パターン３１と電気的に接続されると共に、裏面保護部材３０のうち絶縁基材１０側と反対側の一面から露出するコンタクト部が形成されている。そして、このコンタクト部によって外部との電気的な接続が図れるようになっている。
　以上が本実施形態における熱電変換装置１の構成である。このような熱電変換装置１では、第１、第２層間接続部材４０、５０は、絶縁基材１０の平面方向と平行な方向の断面積において、第１端部４０ａ、５０ａおよび第２端部４０ｂ、５０ｂの断面積が中間部４０ｃ、５０ｃの断面積より大きくされている。このため、第１、第２層間接続部材４０、５０が中間部４０ｃ、５０ｃの断面積で一定とされている場合と比較して、熱電変換の効果を高くできる。また、第１、第２層間接続部材４０、５０が第１、第２端部４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂの断面積で一定とされている場合と比較して、第１、第２層間接続部材４０、５０の熱抵抗が小さくなることを抑制できる。つまり、表面保護部材２０と裏面保護部材３０との温度差が小さくなることを抑制できる。
　次に、このような熱電変換装置１の製造方法について、図２および図３を参照しつつ説明する。
　まず、図２（ａ）に示されるように、絶縁基材１０を用意し、円筒状の第１、第２ビアホール１１、１２をドリル等によって複数形成する。なお、複数の第１、第２ビアホール１１、１２は、互い違いになるように千鳥格子状パターンに形成する。
　次に、図２（ｂ）に示されるように、複数の貫通孔６０ａが形成されたマスク６０およびスキージ７０を用いた印刷法等により、第１ビアホール１１に第１導電性ペースト４１を充填する。
　具体的には、まず、第１導電性ペースト４１として、本実施形態では、金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものを用意する。なお、第１導電性ペースト４１を構成する合金の粉末としては、例えば、メカニカルアロイにて形成されたＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末が用いられる。
　そして、裏面１０ｂが吸着紙８０と対向するように絶縁基材１０を配置すると共に、絶縁基材１０の表面１０ａ側にマスク６０を配置する。その後、第１導電性ペースト４１を溶融させつつ、貫通孔６０ａを介して第１ビアホール１１内に第１導電性ペースト４１を充填する。
　次に、図２（ｃ）に示されるように、複数の貫通孔６１ａが形成されたマスク６１およびスキージ７０を用いた印刷法等により、第２ビアホール１２に第２導電性ペースト５１を充填する。
　具体的には、まず、第２導電性ペースト５１として、本実施形態では、第１導電性ペースト４１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末を、融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものを用意する。なお、第２導電性ペースト５１を構成する合金の粉末としては、例えば、メカニカルアロイにて形成されたＢｉ－Ｔｅ合金の粉末が用いられる。
　そして、絶縁基材１０の表面１０ａ側にマスク６１を配置し、第２導電性ペースト５１を溶融させつつ、貫通孔６１ａを介して第２ビアホール１２内に第２導電性ペースト５１を充填する。
　なお、吸着紙８０は、第１、第２導電性ペースト４１、５１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、本実施形態では、第１、第２導電性ペースト４１、５１に含まれる有機溶剤として融点が常温であるテレピネを用いている。このため、第１、第２導電性ペースト４１、５１を充填する際に有機溶剤が蒸発するが、吸着紙８０を配置することにより、さらに第１、第２導電性ペースト４１、５１中から有機溶剤を除去することができる。つまり、第１、第２ビアホール１１、１２に第１、第２導電性ペースト４１、５１に含まれる合金の粉末を密接して配置できる。
　以上のようにして、第１、第２導電性ペースト４１、５１が充填された絶縁基材１０を用意する。
　また、上記各工程とは別工程において、図２（ｄ）に示されるように、表面保護部材２０のうち絶縁基材１０と対向する一面２０ａに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、互いに離間している複数の表面パターン２１を形成する。
　その後、図２（ｅ）に示されるように、複数の貫通孔６２ａが形成されたマスク６２およびスキージ７０を用いた印刷法等により、表面パターン２１上の所定箇所に第１導電性ペースト４１を塗布する。
　次に、図２（ｆ）に示されるように、複数の貫通孔６３ａが形成されたマスク６３およびスキージ７０を用いた印刷法等により、表面パターン２１上の所定箇所に第２導電性ペースト５１を塗布する。
　なお、表面パターン２１のうちの第１導電性ペースト４１が塗布される所定箇所とは、後述する積層体９０を構成した際に第１ビアホール１１に充填された第１導電性ペースト４１と対向する箇所である。同様に、表面パターン２１のうちの第２導電性ペースト５１が塗布される所定箇所とは、後述する積層体９０を構成した際に第２ビアホール１２に充填された第２導電性ペースト５１と対向する箇所である。
　また、第１、第２導電性ペースト４１、５１は、有機溶剤として融点が常温であるテレピネを用いて構成されているため、塗布されている最中に有機溶剤が蒸発し、塗布された後にはほぼ流動しない。このため、マスク６２、６３の貫通孔６２ａ、６３ａを適宜調整することにより、表面パターン２１に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１が濡れ広がって混ざり合うことを抑制できる。
　さらに、本実施形態では、貫通孔６２ａ、６３ａは、第１、第２ビアホール１１、１２より径が大きくされた円筒状とされている。つまり、表面パターン２１上および裏面パターン３１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１は、後述する積層体９０を構成した際、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１と対向する箇所からはみ出すように塗布されている。
　また、図３（ａ）～図３（ｃ）に示されるように、図２（ｄ）～図２（ｆ）と同様の工程を行い、裏面パターン３１上の所定箇所に第１、第２導電性ペースト４１、５１が塗布されたものを用意する。
　その後、図３（ｄ）に示されるように、裏面保護部材３０、絶縁基材１０、表面保護部材２０を順に積層して積層体９０を構成する。具体的には、絶縁基材１０の表面１０ａ側に、表面パターン２１上に塗布された第１導電性ペースト４１と第１ビアホール１１に充填された第１導電性ペースト４１とが接触するように表面保護部材２０を配置する。また、表面パターン２１上に塗布された第２導電性ペースト５１と第２ビアホール１２に充填された第２導電性ペースト５１とが接触するように表面保護部材２０を配置する。また、絶縁基材１０の裏面１０ｂ側に、裏面パターン３１上に塗布された第１導電性ペースト４１と第１ビアホール１１に充填された第１導電性ペースト４１とが接触するように裏面保護部材３０を配置する。また、裏面パターン３１上に塗布された第２導電性ペースト５１と第２ビアホール１２に充填された第２導電性ペースト５１とが接触するように裏面保護部材３０を配置する。これにより、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１と表面パターン２１との間に第１、第２導電性ペースト４１、５１が配置されていると共に、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１と裏面パターン３１との間に第１、第２導電性ペースト４１、５１が配置された積層体９０が構成される。
　続いて、図３（ｅ）に示されるように、この積層体９０を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧して積層体９０を一体化する一体化工程を行う。
　このとき、第１、第２導電性ペースト４１、５１に含まれる合金の粉末同士が圧接されて固相焼結されることにより、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持した金属化合物（焼結合金）にて第１、第２層間接続部材４０、５０が構成される。具体的には、表面パターン２１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１から第１、第２層間接続部材４０、５０における第１端部４０ａ、５０ａが形成される。また、裏面パターン３１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１から第１、第２層間接続部材４０、５０における第２端部４０ｂ、５０ｂが形成される。さらに、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１から第１、第２層間接続部材４０、５０における中間部４０ｃ、５０ｃが形成される。そして、これら第１端部４０ａ、５０ａ、第２端部４０ｂ、５０ｂ、中間部４０ｃ、５０ｃも一体化されるため、断面Ｉ字状の第１、第２層間接続部材４０、５０が構成される。
　また、この一体化工程では、第１、第２層間接続部材４０、５０を構成する合金の粉末と表面パターン２１および裏面パターン３１とも圧接され、第１、第２層間接続部材４０、５０と表面パターン２１および裏面パターン３１とも接続される。
　なお、特に限定されるものではないが、積層体９０を一体化する際には、積層体９０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。
　以上説明したように、本実施形態では、絶縁基材１０の第１、第２ビアホール１１、１２に中間部４０ｃ、５０ｃを構成する第１、第２導電性ペースト４１、５１を配置している。また、表面パターン２１上に第１端部４０ａ、５０ａを構成する第１、第２導電性ペースト４１、５１を配置し、裏面パターン３１上に第２端部４０ｂ、５０ｂを構成する第１、第２導電性ペースト４１、５１を配置している。そして、裏面保護部材３０、絶縁基材１０、表面保護部材２０を順に積層して積層体９０を構成し、これらを一体化することにより、熱電変換装置１を構成している。
　このため、第１、第２ビアホール１１、１２の径や、表面パターン２１および裏面パターン３１上に配置される第１、第２導電性ペースト４１、５１の塗布量、積層体９０を一体化する際の条件等を適宜変更することにより、上記構成の第１、第２層間接続部材４０、５０を有する熱電変換装置１を容易に製造できる。
　なお、本実施形態では、第１導電性ペースト４１としてＢｉ－Ｓｂ－Ｔｅ合金の粉末を含むものを用い、第２導電性ペースト５１としてＢｉ－Ｔｅ合金の粉末を含むものを用いる例について説明したが、合金の粉末はこれらに限定されるものではない。例えば、第１、第２導電性ペースト４１、５１を構成する合金の粉末として、銅、コンスタンタン、クロメル、アルメル等が鉄、ニッケル、クロム、銅、シリコン等と合金化されたものから適宜選択してもよい。また、テルル、ビスマス、アンチモン、セレンの合金や、シリコン、鉄、アルミニウムの合金等から適宜選択してもよい。
　（第２実施形態）
　本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態の製造方法に対して絶縁基材１０の表面１０ａおよび裏面１０ｂに第１、第２導電性ペースト４１、５１を塗布するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　図４（ａ）に示されるように、本実施形態では、図２（ａ）～図２（ｃ）の工程を行った後、絶縁基材１０の表面１０ａにおいて、第１ビアホール１１に充填された第１導電性ペースト４１上にさらに第１導電性ペースト４１を塗布する。
　次に、図４（ｂ）に示されるように、絶縁基材１０の表面１０ａにおいて、第２ビアホール１２に充填された第２導電性ペースト５１上にさらに第２導電性ペースト５１を塗布する。
　なお、図４（ａ）の工程は、図２（ｅ）および図３（ｂ）の工程で説明したマスク６２およびスキージ７０を用いた印刷法等によって行うことができる。同様に、図４（ｂ）の工程は、図２（ｆ）および図３（ｃ）の工程で説明したマスク６３およびスキージ７０を用いた印刷法等によって行うことができる。また、本実施形態においても、貫通孔６２ａ、６３ａは、第１、第２ビアホール１１、１２より径が大きくされた円筒状とされている。つまり、図４（ａ）および図４（ｂ）の工程では、絶縁基材１０の表面１０ａにおける第１、第２ビアホール１１、１２の周囲に位置する部分にもはみ出すように、第１、第２導電性ペースト４１、５１を塗布する。
　次に、図４（ｃ）に示されるように、第１、第２ビアホール１１、１２と対応する箇所に貫通孔１００ａが形成された支持ベース１００を用意する。そして、絶縁基材１０の表面１０ａから盛り上がっている第１、第２導電性ペースト４１、５１が貫通孔１００ａに収容されるように、絶縁基材１０を支持ベース１００に固定する。そして、絶縁基材１０の裏面１０ｂにおいて、第１ビアホール１１に充填された第１導電性ペースト４１上にさらに第１導電性ペースト４１を塗布する。
　続いて、図４（ｄ）に示されるように、絶縁基材１０の裏面１０ｂにおいて、第２ビアホール１２に充填された第２導電性ペースト５１上にさらに第２導電性ペースト５１を塗布する。
　なお、図４（ｃ）および図４（ｄ）の工程は、図４（ａ）および図４（ｂ）の工程と同様に、マスク６２、６３およびスキージ７０を用いた印刷法等によって行うことができる。つまり、図４（ｃ）および図４（ｄ）の工程においても、絶縁基材１０の裏面１０ｂにおける第１、第２ビアホール１１、１２の周囲に位置する部分にもはみ出すように、第１、第２導電性ペースト４１、５１を塗布する。
　その後、図４（ｅ）に示されるように、積層体９０を構成する。具体的には、絶縁基材１０の表面１０ａに、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１上にさらに塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１と表面パターン２１とが接触するように、表面保護部材２０を配置する。また、絶縁基材１０の裏面１０ｂに、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１上にさらに塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１と裏面パターン３１とが接触するように、裏面保護部材３０を配置する。
　その後は、特に図示しないが、上記図３（ｅ）と同様の工程を行う。これにより、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１から第１、第２端部４０ａ、４０ｂ、５０ａ、５０ｂが形成されると共に、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１から中間部４０ｃ、５０ｃが形成されて上記熱電変換装置１が製造される。
　このように、絶縁基材１０の表面１０ａおよび裏面１０ｂにおいて、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１上にさらに第１、第２導電性ペースト４１、５１を塗布するようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（第３実施形態）
　本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態の製造方法に対して絶縁基材１０と表面保護部材２０とを一体化した後に、これらを裏面保護部材３０と一体化するものであり、その他に関しては第２実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
　本実施形態では、まず、図５（ａ）に示されるように、図４（ｂ）の工程まで行ったものを用意する。
　そして、図５（ｂ）に示されるように、絶縁基材１０の表面１０ａ側に表面保護部材２０を配置して中間構成体９０ａを構成する。具体的には、絶縁基材１０の表面１０ａに、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１上にさらに塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１と表面パターン２１とが接触するように、表面保護部材２０を配置する。
　その後、図５（ｃ）に示されるように、この中間構成体９０ａを積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧して一体化する一体化工程を行う。このとき、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１から第１端部４０ａ、５０ａが形成される。また、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１から中間部４０ｃ、５０ｃが形成される。つまり、本実施形態では、第１、第２層間接続部材４０、５０のうちの第１端部４０ａ、５０ａおよび中間部４０ｃ、５０ｃが先に形成される。
　次に、図５（ｄ）に示されるように、絶縁基材１０の裏面１０ｂにおいて、第１、第２ビアホール１１、１２に配置された中間部４０ｃ、５０ｃ上にさらに第１、２導電性ペースト４１、５１を塗布する。
　なお、この工程は、上記図４（ｃ）および図４（ｄ）と同様の工程を行えばよいが、既に絶縁基材１０の表面１０ａに表面保護部材２０が配置されているため、支持ベース１００は必要ない。
　そして、図５（ｅ）に示されるように、絶縁基材１０の裏面１０ｂ側に裏面保護部材３０を配置して積層体９０を構成する。具体的には、絶縁基材１０の裏面１０ｂに、第１、第２ビアホール１１、１２に配置された中間部４０ｃ、５０ｃ上にさらに塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１と裏面パターン３１とが接触するように、裏面保護部材３０を配置する。
　次に、図５（ｆ）に示されるように、この積層体９０を積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧して一体化する一体化工程を行う。このとき、第１、第２ビアホール１１、１２に配置された中間部４０ｃ、５０ｃ上にさらに塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１から第１、第２層間接続部材４０、５０における第２端部４０ｂ、５０ｂが形成される。
　このように、絶縁基材１０と表面保護部材２０とを一体化すると共に第１端部４０ａ、５０ａおよび中間部４０ｃ、５０ｃを形成した後、これらを裏面保護部材３０と一体化する共に第２端部４０ｂ、５０ｂを形成するようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　（他の実施形態）
　本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。
　例えば、上記各実施形態において、第１、第２ビアホール１１、１２に第１、第２導電性ペースト４１、５１を充填する際に吸着紙８０を用いなくても良い。
　また、上記各実施形態において、第１、第２導電性ペースト４１、５１を塗布する際には、印刷法ではなく、メッキ処理等で形成してもよい。
　そして、上記各実施形態において、第１、第２導電性ペースト４１、５１に含まれる有機溶剤として、例えば、融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を用いてもよい。なお、このような有機溶剤を用いる場合には、例えば、図２（ｅ）および図２（ｆ）、図３（ｂ）および図３（ｃ）の工程を行った後等、有機溶剤を蒸発させて第１、第２導電性ペースト４１、５１を流動させないことが好ましい。つまり、有機溶剤を蒸発させて第１、第２導電性ペースト４１、５１が混ざり合うことを抑制することが好ましい。
　さらに、上記第１実施形態において、貫通孔６２ａ、６３ａが第１、第２ビアホール１１、１２より径が小さくされていてもよい。つまり、表面パターン２１上および裏面パターン３１上に塗布される第１、第２導電性ペースト４１、５１は、積層体９０を構成した際、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１と対向する箇所の内側にのみ塗布されていてもよい。このような場合は、第１、第２導電性ペースト４１、５１の塗布量や積層体９０を一体化する際の条件等を適宜制御することにより、絶縁基材１０の平面方向と平行な方向の断面積において、第１端部４０ａ、５０ａおよび第２端部４０ｂ、５０ｂの断面積が中間部４０ｃ、５０ｃの断面積より大きくされた第１、第２層間接続部材４０、５０を形成すればよい。
　同様に、上記第２、第３実施形態において、貫通孔６２ａ、６３ａが第１、第２ビアホール１１、１２より径が小さくされていてもよい。
　また、上記第１実施形態において、図２（ｃ）の工程を行った後、予め第１、第２導電性ペースト４１、５１を焼結して中間部４０ｃ、５０ｃを形成してもよい。また、絶縁基材１０に第１、第２層間接続部材４０、５０における中間部４０ｃ、５０ｃが埋め込まれたものを用意してもよい。さらに、図２（ｆ）の工程を行った後、表面パターン２１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１を焼結してもよい。つまり、表面パターン２１上に第１、第２層間接続部材４０、５０における第１端部４０ａ、５０ａが形成されたものを用意してもよい。同様に、図３（ｃ）の工程を行った後、裏面パターン３１上に塗布された第１、第２導電性ペースト４１、５１を焼結してもよい。つまり、裏面パターン３１上に第１、第２層間接続部材４０、５０における第２端部４０ｂ、５０ｂが形成されたものを用意しても良い。
　そして、図３（ｄ）の工程において積層体９０を構成した際、絶縁基材１０に中間部４０ｃ、５０ｃが配置され、中間部４０ｃ、５０ｃと表面パターン２１との間に第１端部４０ａ、５０ａが配置され、中間部４０ｃ、５０ｃと裏面パターン３１との間に第２端部４０ｂ、５０ｂが配置されていてもよい。このような積層体９０を構成しても、図３（ｅ）の工程において一体化する際、第１端部４０ａ、５０ａと中間部４０ｃ、５０ｃ、第２端部４０ｂ、５０ｂと中間部４０ｃ、５０ｃとが接続されることにより、上記構成の熱電変換装置１が製造される。
　なお、積層体９０を構成した際、第１、第２導電性ペースト４１、５１の全てが焼結されたものではなく、一部のみが焼結されたものであってもよい。例えば、積層体９０を構成した際、第１、第２ビアホール１１、１２に充填された第１、第２導電性ペースト４１、５１のみが焼結されて中間部４０ｃ、５０ｃとされていてもよく、組み合わせは適宜変更可能である。
　同様に、上記第２実施形態においても、積層体９０を構成した際、第１、第２導電性ペースト４１、５１の一部が焼結されていてもよい。さらに、上記第３実施形態においても、中間構成体９０ａおよび積層体９０を構成した際、第１、第２導電性ペースト４１、５１の一部が焼結されていてもよい。
　また、上記各実施形態において、第２層間接続部材５０をＡｇ－Ｓｎ系等の金属粒子にて構成してもよい。つまり、第２層間接続部材５０として、主として熱電変換の効果を発揮させるためのものではなく、導通を図るためのものを形成してもよい。この場合、第１、第２ビアホール１１、１２を形成する場所を適宜変更すると共に表面パターン２１および裏面パターン３１の形状を適宜変更することにより、第１層間接続部材４０を、第２層間接続部材５０を介してそれぞれ並列接続するようにしてもよい。
　さらに、熱電変換は、異なる２種類の金属が接続されていれば発生するため、上記各実施形態において、絶縁基材１０に第１ビアホール１１のみを形成すると共に第１ビアホール１１に第１層間接続部材４０のみが配置されていてもよい。つまり、絶縁基材１０に１種類の層間接続部材のみが配置された熱電変換装置に本発明を適用することもできる。
　１　　　　　　　熱電変換装置
　１０　　　　　　絶縁基材
　１０ａ　　　　　表面
　１０ｂ　　　　　裏面
　２０　　　　　　表面保護部材
　２１　　　　　　表面パターン
　３０　　　　　　裏面保護部材
　３１　　　　　　裏面パターン
　４０、５０　　　第１、第２層間接続部材（熱電変換素子）
　４０ａ、５０ａ　第１端部
　４０ｂ、５０ｂ　第２端部
　４０ｃ、５０ｃ　中間部

Claims (5)

  1. 　複数の熱電変換素子（４０、５０）が配置された絶縁基材（１０）と、
    　前記絶縁基材の表面（１０ａ）に配置され、所定の前記熱電変換素子と電気的に接続される表面パターン（２１）が形成された表面保護部材（２０）と、
    　前記絶縁基材の表面と反対側の裏面（１０ｂ）に配置され、所定の前記熱電変換素子と電気的に接続される裏面パターン（３１）が形成された裏面保護部材（３０）と、を備え、
    　前記熱電変換素子は、前記表面パターンと接続される第１端部（４０ａ、５０ａ）、前記裏面パターンと接続される第２端部（４０ｂ、５０ｂ）、前記第１、第２端部を連結する中間部（４０ｃ、５０ｃ）を有し、前記絶縁基材の平面方向と平行な方向の断面積において、前記第１、第２端部の断面積が前記中間部の断面積より大きくされた熱電変換装置の製造方法において、
    　厚さ方向に貫通する複数のビアホール（１１、１２）が形成され、前記ビアホールに前記中間部または前記中間部を構成する導電性ペースト（４１、５１）が配置された前記絶縁基材を用意する工程と、
    　前記表面パターンが形成された前記表面保護部材を用意する工程と、
    　前記裏面パターンが形成された前記裏面保護部材を用意する工程と、
    　前記絶縁基材の表面に前記表面保護部材を配置すると共に前記絶縁基材の裏面に前記裏面保護部材を配置して積層体（９０）を構成する工程と、
    　前記積層体を一体化する工程と、有し、
    　前記積層体を構成する工程では、前記中間部または前記中間部を構成する前記導電性ペーストと前記表面パターンとの間に、前記第１端部または前記第１端部を構成する前記導電性ペーストが配置されていると共に、前記中間部または前記中間部を構成する前記導電性ペーストと前記裏面パターンとの間に、前記第２端部または前記第２端部を構成する前記導電性ペーストが配置されている前記積層体を構成し、
    　前記積層体を一体化する工程では、前記積層体を加熱しながら積層方向から加圧することにより、前記第１、第２端部および前記中間部を有する前記熱電変換素子を形成することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。
  2. 　前記絶縁基材を用意する工程では、前記ビアホールに前記導電性ペーストが充填されたものを用意し、
    　前記表面保護部材を用意する工程では、前記表面パターン上に前記導電性ペーストが配置されたものを用意し、
    　前記裏面保護部材を用意する工程では、前記裏面パターン上に前記導電性ペーストが配置されたものを用意し、
    　前記積層体を構成する工程では、前記絶縁基材の表面に、前記表面パターン上に配置された前記導電性ペーストと前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストとが接触するように前記表面保護部材を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面に、前記裏面パターン上に配置された前記導電性ペーストと前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストとが接触するように前記裏面保護部材を配置し、
    　前記積層体を一体化する工程では、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記表面パターンとの間に配置された前記導電性ペースト、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記裏面パターンとの間に配置された前記導電性ペースト、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストを焼結し、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記表面パターンとの間に配置された前記導電性ペーストから前記第１端部、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記裏面パターンとの間に配置された前記導電性ペーストから前記第２端部、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストから前記中間部を形成することにより、前記第１、第２端部および前記中間部を有する前記熱電変換素子を構成することを特徴とする請求項１に記載の熱電変換装置の製造方法。
  3. 　前記絶縁基材を用意する工程では、前記ビアホールに前記導電性ペーストを充填する工程と、前記絶縁基材の表面側において、前記ビアホールに充填された前記導電性ペースト上にさらに前記導電性ペーストを配置する工程と、前記絶縁基材の裏面側において、前記ビアホールに充填された前記導電性ペースト上にさらに前記導電性ペーストを配置する工程と、有し、
    　前記積層体を構成する工程では、前記絶縁基材の表面に、前記ビアホールに充填された前記導電性ペースト上にさらに配置された前記導電性ペーストと前記表面パターンとが接触するように前記表面保護部材を配置すると共に、前記絶縁基材の裏面に、前記ビアホールに充填された前記導電性ペースト上にさらに配置された前記導電性ペーストと前記裏面パターンとが接触するように前記裏面保護部材を配置し、
    　前記積層体を一体化する工程では、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記表面パターンとの間に配置された前記導電性ペースト、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記裏面パターンとの間に配置された前記導電性ペースト、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストを焼結し、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記表面パターンとの間に配置された前記導電性ペーストから前記第１端部、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストと前記裏面パターンとの間に配置された前記導電性ペーストから前記第２端部、前記ビアホールに充填された前記導電性ペーストから前記中間部を形成することにより、前記第１、第２端部および前記中間部を有する前記熱電変換素子を構成することを特徴とする請求項１に記載の熱電変換装置の製造方法。
  4. 　前記導電性ペーストとして、複数の金属原子が所定の結晶構造を維持している合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものを用い、
    　前記積層体を一体化する工程では、前記熱電変換素子として、前記複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金を形成することを特徴とする請求項２または３に記載の熱電変換装置の製造方法。
  5. 　複数の熱電変換素子（４０、５０）が配置された絶縁基材（１０）と、
    　前記絶縁基材の表面（１０ａ）に配置され、所定の前記熱電変換素子と電気的に接続される表面パターン（２１）が形成された表面保護部材（２０）と、
    　前記絶縁基材の表面と反対側の裏面（１０ｂ）に配置され、所定の前記熱電変換素子と電気的に接続される裏面パターン（３１）が形成された裏面保護部材（３０）と、を備え、
    　前記熱電変換素子は、前記表面パターンと接続される第１端部（４０ａ、５０ａ）、前記裏面パターンと接続される第２端部（４０ｂ、５０ｂ）、前記第１、第２端部を連結する中間部（４０ｃ、５０ｃ）を有し、前記絶縁基材の平面方向と平行な方向の断面積において、前記第１、第２端部の断面積が前記中間部の断面積より大きくされた熱電変換装置の製造方法において、
    　厚さ方向に貫通する複数のビアホール（１１、１２）が形成され、前記ビアホールに前記中間部または前記中間部を構成する導電性ペースト（４１、５１）が配置された前記絶縁基材を用意する工程と、
    　前記表面パターンが形成された前記表面保護部材を用意する工程と、
    　前記絶縁基材の表面側に前記表面保護部材を配置して中間構成体（９０ａ）を構成する工程と、
    　前記中間構成体を一体化する工程と、
    　前記裏面パターンが形成された前記裏面保護部材を用意する工程と、
    　前記絶縁基材の裏面側に前記裏面保護部材を配置して積層体（９０）を構成する工程と、
    　前記積層体を一体化する工程と、を有し、
    　前記中間構成体を構成する工程では、前記中間部または前記中間部を構成する前記導電性ペーストと前記表面パターンとの間に、前記第１端部または前記第１端部を構成する前記導電性ペーストが配置されている前記中間構成体を構成し、
    　前記中間構成体を一体化する工程では、前記中間構成体を加熱しながら積層方向から加圧することにより、前記第１端部および前記中間部を有する前記熱電変換素子の一部を形成し、
    　前記積層体を構成する工程では、前記中間部と前記裏面パターンとの間に、前記第２端部または前記第２端部を構成する前記導電性ペーストが配置されている前記積層体を構成し、
    　前記積層体を一体化する工程では、前記積層体を加熱しながら積層方向から加圧することにより、前記第１、第２端部および前記中間部を有する前記熱電変換素子を形成することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。
PCT/JP2014/076254 2013-10-25 2014-10-01 熱電変換装置の製造方法 WO2015060082A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/031,559 US9553250B2 (en) 2013-10-25 2014-10-01 Manufacturing method of thermoelectric converter
CN201480058273.XA CN105659398B (zh) 2013-10-25 2014-10-01 热电转换装置的制造方法
KR1020167010145A KR101888113B1 (ko) 2013-10-25 2014-10-01 열전 변환 장치의 제조 방법
EP14855704.4A EP3062357A4 (en) 2013-10-25 2014-10-01 Method for manufacturing thermoelectric conversion device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013222260A JP6032175B2 (ja) 2013-10-25 2013-10-25 熱電変換装置の製造方法
JP2013-222260 2013-10-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015060082A1 true WO2015060082A1 (ja) 2015-04-30

Family

ID=52992685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/076254 WO2015060082A1 (ja) 2013-10-25 2014-10-01 熱電変換装置の製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9553250B2 (ja)
EP (1) EP3062357A4 (ja)
JP (1) JP6032175B2 (ja)
KR (1) KR101888113B1 (ja)
CN (1) CN105659398B (ja)
TW (1) TWI611603B (ja)
WO (1) WO2015060082A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6447577B2 (ja) 2016-05-27 2019-01-09 株式会社デンソー 熱電変換装置およびその製造方法
JP6249126B1 (ja) * 2016-07-12 2017-12-20 株式会社デンソー 熱流束センサおよびその製造方法
JP6304338B1 (ja) * 2016-10-07 2018-04-04 株式会社デンソー 熱電変換装置の製造方法
CN112038478B (zh) * 2020-09-15 2023-09-26 上海商皓电子科技有限公司 一种半导体制冷元件的制造工艺及元件

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08153899A (ja) * 1994-11-30 1996-06-11 Mitsubishi Materials Corp 熱電変換用サーモモジュール及びその製造方法
JP2004165366A (ja) 2002-11-12 2004-06-10 Seiko Instruments Inc 熱電変換素子とその製造方法
JP2010510682A (ja) * 2006-11-21 2010-04-02 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 熱電素子、前記素子の作製方法、および前記素子の使用
WO2013069347A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 富士通株式会社 熱電変換素子及びその製造方法
US20130218241A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Nanohmics, Inc. Membrane-Supported, Thermoelectric Compositions

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127619A (en) * 1998-06-08 2000-10-03 Ormet Corporation Process for producing high performance thermoelectric modules
JP4850070B2 (ja) * 2004-10-18 2012-01-11 義臣 近藤 ペルチェ素子又はゼーベック素子の製造方法
JP2009117792A (ja) 2007-10-19 2009-05-28 Ube Ind Ltd 熱電変換モジュール及びその製造方法
JP5376087B1 (ja) 2012-05-30 2013-12-25 株式会社デンソー 熱電変換装置の製造方法
JP2014007376A (ja) 2012-05-30 2014-01-16 Denso Corp 熱電変換装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08153899A (ja) * 1994-11-30 1996-06-11 Mitsubishi Materials Corp 熱電変換用サーモモジュール及びその製造方法
JP2004165366A (ja) 2002-11-12 2004-06-10 Seiko Instruments Inc 熱電変換素子とその製造方法
JP2010510682A (ja) * 2006-11-21 2010-04-02 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 熱電素子、前記素子の作製方法、および前記素子の使用
WO2013069347A1 (ja) * 2011-11-08 2013-05-16 富士通株式会社 熱電変換素子及びその製造方法
US20130218241A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Nanohmics, Inc. Membrane-Supported, Thermoelectric Compositions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3062357A4

Also Published As

Publication number Publication date
CN105659398A (zh) 2016-06-08
CN105659398B (zh) 2018-08-10
EP3062357A4 (en) 2017-05-31
KR101888113B1 (ko) 2018-08-14
US20160268493A1 (en) 2016-09-15
JP2015084365A (ja) 2015-04-30
EP3062357A1 (en) 2016-08-31
KR20160058161A (ko) 2016-05-24
TWI611603B (zh) 2018-01-11
US9553250B2 (en) 2017-01-24
TW201535808A (zh) 2015-09-16
JP6032175B2 (ja) 2016-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6583461B2 (ja) 熱電変換装置の製造方法
JP6064861B2 (ja) 熱電変換装置の製造方法
TWI569482B (zh) Method for manufacturing thermoelectric conversion device
JP2014007376A (ja) 熱電変換装置
JP5831468B2 (ja) 熱電変換装置の製造方法
WO2015060082A1 (ja) 熱電変換装置の製造方法
KR101791473B1 (ko) 배선 패턴을 통하여 접속된 열전 변환 소자를 가진 열전 변환 장치 및 그 제조 방법
KR101914216B1 (ko) 열전 변환 장치의 제조 방법
TW201431142A (zh) 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
JP2019046870A (ja) 熱流束センサおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14855704

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20167010145

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15031559

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014855704

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014855704

Country of ref document: EP