JP2000164941A - Thermoelectric conversion module - Google Patents

Thermoelectric conversion module

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JP2000164941A
JP2000164941A JP10338285A JP33828598A JP2000164941A JP 2000164941 A JP2000164941 A JP 2000164941A JP 10338285 A JP10338285 A JP 10338285A JP 33828598 A JP33828598 A JP 33828598A JP 2000164941 A JP2000164941 A JP 2000164941A
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substrate
linear expansion
expansion coefficient
conversion module
thermoelectric conversion
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JP10338285A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Onoe
勝彦 尾上
Nanayuki Takeuchi
七幸 竹内
Toshiharu Hoshi
星  俊治
Kenzaburo Iijima
健三郎 飯島
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Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoelectric conversion module, which can prevent peeling-off between substrates and electrodes and between the electrodes and thermoelectric elements caused by a thermal stress and can prevent deterioration of a durability of an O-ring provided on the substrate. SOLUTION: In the thermoelectric conversion module, having a plurality of thermoelectric elements which have a Peltier effect, and a heat-radiating substrate 1 and heat-absorbing substrate located on heat-radiating and heat- absorbing sides of the elements respectively, the heat-radiating substrate 1 has a linear thermal expansion coefficient of 6×10-6/ deg.C or less and preferably 2×10-6/ deg.C or less. The substrate 1 is made of an alloy, containing Ni, Fe and Co, an alloy containing Fe and Pd, an alloy containing Fe and Pt, or an alloy containing Fe and Pt. More specifically, the substrate 1 is made of an Ni-Fe alloy (30-45 weight % of Ni), an Ni-Fe-Co alloy (28-40 weight % of Ni and 1-8 weight % of Fe), and Fe-Pd alloy (62-75 weight % of Fe) or an Fe-Pt alloy (60-80 weight % of Fe).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ効果を利
用した熱電変換モジュールに関し、特に、熱応力による
基板と電極との間の接合部における剥離等が防止された
熱電変換モジュールに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermoelectric conversion module utilizing the Peltier effect, and more particularly to a thermoelectric conversion module in which peeling at a joint between a substrate and an electrode due to thermal stress is prevented.

【0002】[0002]

【従来の技術】種類が異なる2物質を接合させ、2箇所
の接合部を有する回路を構成し、一方の接合部を高温に
加熱し、他方の接合部を低温に冷却すると、接合部の温
度差に基づく起電力が発生する。この現象をゼーベック
効果という。
2. Description of the Related Art When two materials of different types are joined to form a circuit having two joints, one of the joints is heated to a high temperature, and the other is cooled to a low temperature. An electromotive force is generated based on the difference. This phenomenon is called the Seebeck effect.

【0003】また、同様に接合させた2物質に直流電流
を流すと、一方の接合部で熱を吸収し、他方の接合部で
熱を発生する。この現象をペルチェ効果という。
[0003] When a direct current is applied to two materials that are similarly joined, heat is absorbed at one joint and heat is generated at the other joint. This phenomenon is called the Peltier effect.

【0004】更に、均質な物質に温度勾配を設け、この
温度勾配がある方向に電流を流すと、この物質内で熱の
吸収又は発生がある。この現象をトムソン効果という。
Further, when a temperature gradient is provided in a homogeneous substance and an electric current flows in a direction in which the temperature gradient is present, heat is absorbed or generated in the substance. This phenomenon is called the Thomson effect.

【0005】これらのゼーベック効果、ペルチェ効果及
びトムソン効果は熱電効果といわれる可逆反応であり、
ジュール効果及び熱伝導等の非可逆現象と対比される。
これらの可逆過程及び非可逆過程を組み合わせて、電子
冷熱等に利用されている。
[0005] These Seebeck effect, Peltier effect and Thomson effect are reversible reactions called thermoelectric effects.
Contrast with irreversible phenomena such as Joule effect and heat conduction.
A combination of these reversible and irreversible processes is used for electronic cooling and heating.

【0006】図9は従来の熱電変換モジュールを示す模
式図である。従来の熱電変換モジュールにおいては、ア
ルミナからなる放熱側絶縁基板11bの上に複数枚の薄
板状の下部電極13bがメタライズ層の上にハンダ付け
され、又は耐熱性接着剤(図示せず)により接着されて
配設されている。そして、各下部電極13b上には1対
のp型熱電素子12a及びn型熱電素子12bがハンダ
層(図示せず)により接合されている。また、p型熱電
素子12aの上端は、隣接する下部電極13b上に配置
されたn型熱電素子12bに上部電極13aをハンダ層
(図示せず)により接合することにより接続され、n型
熱電素子12bの上端は、隣接する別の下部電極13b
上に配置されたp型熱電素子12aに上部電極13aを
ハンダ層により接合することにより接続されている。こ
の下部電極13b及び上部電極13aによりp型熱電素
子12aとn型熱電素子12bとが交互に直列に接続さ
れている。こうして、p型熱電素子12a、n型熱電素
子12b、上部電極13a及び下部電極13bから熱電
素子が構成される。
FIG. 9 is a schematic view showing a conventional thermoelectric conversion module. In a conventional thermoelectric conversion module, a plurality of thin plate-like lower electrodes 13b are soldered on a metallized layer on a heat-radiation-side insulating substrate 11b made of alumina, or bonded with a heat-resistant adhesive (not shown). It has been arranged. A pair of a p-type thermoelectric element 12a and an n-type thermoelectric element 12b are joined on each lower electrode 13b by a solder layer (not shown). Further, the upper end of the p-type thermoelectric element 12a is connected to the n-type thermoelectric element 12b disposed on the adjacent lower electrode 13b by joining the upper electrode 13a with a solder layer (not shown). The upper end of 12b is adjacent to another lower electrode 13b.
The upper electrode 13a is connected to the p-type thermoelectric element 12a disposed above by joining the upper electrode 13a with a solder layer. The p-type thermoelectric element 12a and the n-type thermoelectric element 12b are alternately connected in series by the lower electrode 13b and the upper electrode 13a. Thus, the p-type thermoelectric element 12a, the n-type thermoelectric element 12b, the upper electrode 13a, and the lower electrode 13b constitute a thermoelectric element.

【0007】また、上部電極13a上には同様にアルミ
ナからなる吸熱側絶縁基板11aがメタライズ層の上に
ハンダ付け又は耐熱性接着剤(図示せず)により接着さ
れて配設されている。更に、この熱電素子の直列接続体
の両端に配置された上部電極13a又は下部電極13b
にはリード線(図示せず)が接続されている。放熱側絶
縁基板11b及び吸熱側絶縁基板11aとしては、アル
ミナ板の他に、アルマイト処理が施されたアルミニウム
板等が使用されている。
On the upper electrode 13a, a heat-absorbing insulating substrate 11a also made of alumina is disposed on the metallized layer by soldering or bonding with a heat-resistant adhesive (not shown). Further, the upper electrode 13a or the lower electrode 13b disposed at both ends of the series connection body of the thermoelectric element.
Is connected to a lead wire (not shown). As the heat-dissipating-side insulating substrate 11b and the heat-absorbing-side insulating substrate 11a, an aluminum plate or the like subjected to alumite treatment is used in addition to the alumina plate.

【0008】このように構成された従来の熱電変換モジ
ュールにおいては、リード線に所定の方向から電流を通
電すると、下部電極13bで熱が発生し、上部電極13
aで熱が吸収される。これにより、吸熱側絶縁基板11
aの外表面と接している空間又は物体が冷却され、放熱
側絶縁基板11bの外表面と接している空間又は物体が
加熱される。
In the conventional thermoelectric conversion module configured as described above, when a current is applied to the lead wire from a predetermined direction, heat is generated at the lower electrode 13b and the upper electrode 13b is heated.
Heat is absorbed at a. Thereby, the heat absorbing side insulating substrate 11
The space or object that is in contact with the outer surface of “a” is cooled, and the space or object that is in contact with the outer surface of the heat radiation side insulating substrate 11 b is heated.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の熱電変換モジュールを使用していると、熱応力に
より熱電モジュールが変形し、絶縁基板と電極、電極と
熱電素子との間の接合部にて剥離が生じるという問題点
がある。
However, when the above-described conventional thermoelectric conversion module is used, the thermoelectric module is deformed by thermal stress, and the thermoelectric module is bonded to the insulating substrate and the electrode, or to the junction between the electrode and the thermoelectric element. There is a problem that peeling occurs.

【0010】図10は変形した従来の熱電変換モジュー
ルを示す図であって、(a)は模式図、(b)は断面図
である。従来の熱電変換モジュールにおいては、一般的
に放熱側絶縁基板11b(高温側)は膨張し、吸熱側絶
縁基板11a(低温側)は収縮する。これにより、熱電
モジュールが変形し、絶縁基板と電極、電極と熱電素子
との間の接合部にて剥離が生じたり、又は熱電素子にひ
びが入る虞がある。
FIGS. 10A and 10B are views showing a modified conventional thermoelectric conversion module, wherein FIG. 10A is a schematic view and FIG. 10B is a sectional view. In the conventional thermoelectric conversion module, generally, the heat radiation side insulating substrate 11b (high temperature side) expands, and the heat absorbing side insulating substrate 11a (low temperature side) contracts. As a result, the thermoelectric module may be deformed, and peeling may occur at the junction between the insulating substrate and the electrode or between the electrode and the thermoelectric element, or the thermoelectric element may be cracked.

【0011】また、放熱側絶縁基板を冷却する冷媒を流
すために放熱側絶縁基板の外表面上にシール用のOリン
グを配設することがあるが、基板の変形が生じると、O
リングに不均一な荷重が印加されOリングの耐久性が劣
化してしまう。また、特開平6−207762号公報に
記載されているように、結露等による熱電素子の腐食を
防止するために絶縁基板間にOリングを介装する場合が
あるが、この場合もOリングが劣化しやすい。そして、
シール用のOリングが劣化した場合、そこから冷媒が流
れ出す虞がある。また、吸熱側でも同様のことが起こる
可能性がある。
In some cases, an O-ring for sealing is disposed on the outer surface of the insulating substrate on the radiating side in order to flow a coolant for cooling the insulating substrate on the radiating side.
An uneven load is applied to the ring, and the durability of the O-ring deteriorates. Further, as described in JP-A-6-207762, an O-ring may be interposed between insulating substrates in order to prevent corrosion of the thermoelectric element due to dew condensation or the like. Easy to deteriorate. And
When the O-ring for sealing is deteriorated, the refrigerant may flow out therefrom. The same may occur on the endothermic side.

【0012】更に、温度差を繰り返し受けると、変形も
サイクル的に生じ、最終的にはチップ及びハンダ部に亀
裂が生じ、モジュールが破壊してしまう。このため、従
来の熱電モジュールは、寿命が短いという欠点がある。
Further, if the temperature difference is repeatedly received, deformation occurs cyclically, and eventually, a chip and a solder portion are cracked, and the module is broken. For this reason, the conventional thermoelectric module has a drawback that its life is short.

【0013】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、熱応力による基板と電極、電極と熱電素子
の剥離を防止することができ、基板上に設けられるOリ
ングの耐久性の劣化を防止することができる熱電変換モ
ジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and can prevent separation between a substrate and an electrode and between an electrode and a thermoelectric element due to thermal stress, and can prevent the O-ring provided on the substrate from being durable. An object is to provide a thermoelectric conversion module that can prevent deterioration.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係る熱電変換モ
ジュールは、ペルチェ効果を有する複数個の熱電素子
と、この熱電素子の放熱側及び吸熱側に配置された夫々
放熱側基板及び吸熱側基板と、を有し、前記放熱側基板
及び吸熱側基板の少なくとも1方は、線膨張係数が6×
10-6/℃以下、好ましくは、2×10-6/℃以下の低
線膨張係数基板であることを特徴とする。
A thermoelectric conversion module according to the present invention comprises a plurality of thermoelectric elements having a Peltier effect, and a heat radiation side substrate and a heat absorption side substrate disposed on the heat radiation side and the heat absorption side of the thermoelectric element, respectively. And at least one of the heat dissipation side substrate and the heat absorption side substrate has a linear expansion coefficient of 6 ×
The substrate is characterized by having a low linear expansion coefficient of 10 −6 / ° C. or less, preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less.

【0015】本発明に係る他の熱電変換モジュールは、
ペルチェ効果を有する複数個の熱電素子と、この熱電素
子が配置された基板と、各熱電素子を接続する電極とを
有し、前記基板は、線膨張係数が6×10-6/℃以下、
好ましくは、2×10-6/℃以下の低線膨張係数基板で
あることを特徴とする。
Another thermoelectric conversion module according to the present invention comprises:
It has a plurality of thermoelectric elements having a Peltier effect, a substrate on which the thermoelectric elements are arranged, and an electrode for connecting each thermoelectric element, wherein the substrate has a linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 / ° C. or less,
Preferably, it is a substrate having a low linear expansion coefficient of 2 × 10 −6 / ° C. or less.

【0016】また、本発明において、前記低線膨張係数
基板は、線膨張係数が負であるものとすることができ
る。
In the present invention, the low linear expansion coefficient substrate may have a negative linear expansion coefficient.

【0017】基板として従来使用されていたアルミナ基
板は、線膨張係数αが7×10-6/℃程度であり、この
ため、低温側の基板(吸熱側基板)と、高温側の基板
(放熱側基板)とで、その温度差により、低温側基板が
収縮し、高温側基板が膨張しようとし、図10に示すよ
うな変形が生じる。しかしながら、本発明においては、
基板の線膨張係数が、6×10-6/℃以下に規制されて
いるので、温度変化による基板の熱膨張が少ないと共
に、温度差による基板間の熱膨張の差も少なく、温度変
化時に放熱側基板及び吸熱側基板の変形を抑制すること
ができる。このため、熱電素子及び基板への熱応力の負
荷が小さいため、亀裂が生じにくく、熱電モジュールの
寿命が長くなる。
The alumina substrate conventionally used as the substrate has a coefficient of linear expansion α of about 7 × 10 −6 / ° C., so that the low-temperature side substrate (heat-absorbing side substrate) and the high-temperature side substrate (radiation side) The low-temperature side substrate contracts and the high-temperature side substrate tries to expand due to the temperature difference between the first substrate and the second substrate, and the deformation shown in FIG. 10 occurs. However, in the present invention,
Since the coefficient of linear expansion of the substrate is regulated to 6 × 10 −6 / ° C. or less, the thermal expansion of the substrate due to the temperature change is small, and the difference in the thermal expansion between the substrates due to the temperature difference is small. The deformation of the side substrate and the heat absorption side substrate can be suppressed. For this reason, since the thermal stress load on the thermoelectric element and the substrate is small, cracks are unlikely to occur, and the life of the thermoelectric module is prolonged.

【0018】なお、本発明において規定する線膨張係数
は、温度範囲−5℃乃至100℃間の平均値を採用して
いる。従って、この温度範囲から外れる温度において
は、本発明の基板はその線膨張係数が本発明の特許請求
の範囲で規定した範囲から外れることもある。また、熱
電モジュールの使用温度範囲は用途により異なるが、−
5乃至100℃の温度範囲では線膨張係数が特許請求の
範囲にて規定した範囲から外れる場合でも、実際の使用
温度範囲で特許請求の範囲に入っている場合は本発明の
範囲に入るものである。
The linear expansion coefficient defined in the present invention employs an average value in a temperature range of -5 ° C to 100 ° C. Therefore, at a temperature outside this temperature range, the substrate of the present invention may have a coefficient of linear expansion outside the range defined in the claims of the present invention. The operating temperature range of the thermoelectric module differs depending on the application,
In the temperature range of 5 to 100 ° C., even if the linear expansion coefficient deviates from the range specified in the claims, if it falls within the claims in the actual use temperature range, it falls within the scope of the present invention. is there.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。本発明の実施例に係る熱電モジュールは、図9
に示す従来の熱電変換モジュールと同様に、放熱側基板
と、吸熱側基板との間に複数個の熱電変換素子を介装し
て接合することにより組み立てられている。本実施例に
おいては、この放熱側基板及び吸熱側基板のいずれか一
方、又は双方に、従来の基板と相違する低線膨張係数の
基板を使用する。また、本発明は、1枚の基板上に電極
を配置し、この電極上に熱電変換素子を配置し、更に各
熱電変換素子の上端を電極により接続した所謂スケルト
ンタイプの熱電変換モジュールに適用することもでき、
この場合も、前記基板として低線膨張係数基板を使用す
る。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 9 shows a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention.
As in the case of the conventional thermoelectric conversion module shown in (1), the module is assembled by interposing a plurality of thermoelectric conversion elements between the heat radiation side substrate and the heat absorption side substrate and joining them. In the present embodiment, a substrate having a low linear expansion coefficient different from that of a conventional substrate is used for one or both of the heat-radiating substrate and the heat-absorbing substrate. Further, the present invention is applied to a so-called skeleton-type thermoelectric conversion module in which electrodes are arranged on one substrate, thermoelectric conversion elements are arranged on the electrodes, and the upper ends of the thermoelectric conversion elements are connected by electrodes. You can also
Also in this case, a low linear expansion coefficient substrate is used as the substrate.

【0020】図1は本発明の実施例に係る熱電モジュー
ルの基板(放熱側基板若しくは吸熱側基板又はスケルト
ンタイプ基板)を示す断面図である。基板1上に絶縁膜
としてポリイミド膜2が接着されている。このポリイミ
ド膜2の上に、銅電極3が接着されている。このポリイ
ミド膜2の厚さは例えば約40μmである。
FIG. 1 is a sectional view showing a substrate (radiation-side substrate, heat-absorption-side substrate or skeleton type substrate) of a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention. A polyimide film 2 is bonded on a substrate 1 as an insulating film. On this polyimide film 2, a copper electrode 3 is bonded. The thickness of the polyimide film 2 is, for example, about 40 μm.

【0021】而して、この基板1は、例えば、Ni及び
Feを含む合金、Ni、Fe及びCoを含む合金、Fe
及びPdを含む合金、Fe及びPtを含む合金、又はF
e及びPtを含む合金により形成されている。そして、
この基板1は、線膨張係数が6×10-6/℃以下、好ま
しくは、2×10-6/℃以下の低線膨張係数基板であ
る。また、この低線膨張係数基板としては、その線膨張
係数が負のものを使用することもできる。
The substrate 1 is made of, for example, an alloy containing Ni and Fe, an alloy containing Ni, Fe and Co, Fe
Containing Pd and Pd, an alloy containing Fe and Pt, or F
It is formed of an alloy containing e and Pt. And
This substrate 1 is a substrate having a low linear expansion coefficient of 6 × 10 −6 / ° C. or less, preferably 2 × 10 −6 / ° C. or less. Further, a substrate having a low linear expansion coefficient may be used as the low linear expansion coefficient substrate.

【0022】また、前記各合金の一例としては、Niが
30乃至45重量%、残部がFe及び不可避的不純物か
らなる組成を有するNi−Fe合金、Niが28乃至4
0重量%、Feが1乃至8重量%、残部がCo及び不可
避的不純物からなる組成を有するNi−Fe−Co合
金、Feが62乃至75重量%、残部がPd及び不可避
的不純物からなる組成を有するFe−Pd合金、Feが
60乃至80重量%、残部がPt及び不可避的不純物か
らなる組成を有するFe−Pt合金等を使用することが
できる。具体的には、Ni:36重量%、Fe:64重
量%のNi−Fe合金及びNi:32重量%、Ce:5
重量%、Fe:63重量%のNi−Ce−Fe合金等が
ある。他に、ジルコニウムとタングステンを含むセラミ
ックス等も小さな線膨張係数又は負の線膨張係数をもつ
ため、使用可能である。
Examples of the above alloys include a Ni--Fe alloy having a composition of 30 to 45% by weight of Ni and the balance of Fe and unavoidable impurities, and Ni to 28 to 4%.
A Ni-Fe-Co alloy having a composition of 0% by weight, Fe of 1 to 8% by weight, and the balance of Co and inevitable impurities, a composition of 62 to 75% by weight of Fe, the balance of Pd and inevitable impurities. Fe-Pd alloys, such as Fe-Pt alloys having a composition of 60 to 80% by weight of Fe and the balance of Pt and unavoidable impurities, can be used. Specifically, a Ni-Fe alloy of 36% by weight of Ni and 64% by weight of Fe and 32% by weight of Ni and Ce: 5
Wt%, Fe: 63 wt% Ni-Ce-Fe alloy and the like. In addition, ceramics containing zirconium and tungsten can be used because they have a small linear expansion coefficient or a negative linear expansion coefficient.

【0023】なお、吸熱側基板と、放熱側基板とを同様
の構造及び材質のものを使用することができる。
The heat absorbing side substrate and the heat radiating side substrate may be of the same structure and material.

【0024】また、絶縁膜上の電極は、溶射法、メッキ
法、金属箔のペースト法、又は金属板の接着法等により
形成することができる。
The electrodes on the insulating film can be formed by a thermal spraying method, a plating method, a metal foil paste method, a metal plate bonding method, or the like.

【0025】このように構成された基板1を、放熱側基
板として使用して、その各銅電極3の上に熱電変換素子
を接合し、更に、同様の構造及び材質の吸熱側基板を熱
電変換素子上に接合して熱電モジュールが組み立てられ
る。
The substrate 1 constructed as described above is used as a heat radiation side substrate, a thermoelectric conversion element is bonded on each copper electrode 3, and a heat absorption side substrate having the same structure and material is thermoelectrically converted. The thermoelectric module is assembled by bonding on the element.

【0026】本実施例においては、放熱側基板に低線膨
張係数基板を使用した場合は、放熱側基板の線膨張係数
が従来の基板よりも小さいので、放熱側基板が高温に曝
されても、その熱膨張の程度が低く、放熱側基板1と吸
熱側基板との間の温度差に起因する放熱側基板と吸熱側
基板との間の熱膨張の差によって基板変形が生じること
が抑制され、基板と絶縁膜との間の剥離が生じることも
ない。
In the present embodiment, when a low linear expansion coefficient substrate is used as the heat radiation side substrate, since the heat radiation side substrate has a smaller linear expansion coefficient than the conventional substrate, even if the heat radiation side substrate is exposed to a high temperature. The degree of thermal expansion is low, and the occurrence of substrate deformation due to the difference in thermal expansion between the heat radiation side substrate and the heat absorption side substrate caused by the temperature difference between the heat radiation side substrate 1 and the heat absorption side substrate is suppressed. Also, there is no occurrence of separation between the substrate and the insulating film.

【0027】また、吸熱側基板も放熱側基板と同様に低
線膨張係数基板を使用した場合、この吸熱側基板は温度
が低いため、収縮するが、駆動時に放熱側基板が室温付
近で、吸熱側基板が0℃未満となるような熱電変換装置
においては、放熱側基板の線膨張係数は重要ではなく、
吸熱側の基板の線膨張係数が小さいことが必要である。
これにより、基板の変形を防止することができる。
When a substrate having a low coefficient of linear expansion is used for the heat-absorbing substrate as well as the heat-radiating substrate, the heat-absorbing substrate contracts because of its low temperature. In a thermoelectric converter in which the side substrate is below 0 ° C., the linear expansion coefficient of the heat dissipation side substrate is not important,
It is necessary that the substrate on the heat absorbing side has a small linear expansion coefficient.
Thereby, the deformation of the substrate can be prevented.

【0028】図2は本発明の他の実施例に係る放熱側基
板を示す断面図である。基板1上に溶射による溶射膜4
が形成されており、この溶射膜4上に接着剤5により銅
電極3が接着されている。この溶射膜4は例えば絶縁樹
脂を含浸したものであり、厚さは例えば約40μmであ
る。また、接着剤5としては、例えばエポキシ系の接着
剤がある。
FIG. 2 is a sectional view showing a heat radiation side substrate according to another embodiment of the present invention. Thermal sprayed film 4 by thermal spraying on substrate 1
Are formed, and the copper electrode 3 is adhered on the sprayed film 4 by the adhesive 5. The thermal spray film 4 is impregnated with, for example, an insulating resin and has a thickness of, for example, about 40 μm. The adhesive 5 is, for example, an epoxy adhesive.

【0029】本実施例も図1に示す実施例と同様に、基
板1として線膨張係数が小さいものを使用しているの
で、図1に示す実施例と同様の効果を奏する。更に、本
実施例においては、溶射法により絶縁膜を形成するの
で、その絶縁膜の形成が容易である。この溶射膜として
は、Al23、AlN、TiO2、Cr23、CaO、
MgO、SiO2、Cr32、SiC、TiC、Si3
4、WC、Y23又はNiOを1種又は複数種含むも
の、又はその混合膜若しくは多層膜がある。この溶射膜
に絶縁物を含浸させることにより、絶縁の信頼性を向上
させることができる。
In this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 1, a substrate having a small linear expansion coefficient is used as the substrate 1, so that the same effect as in the embodiment shown in FIG. Further, in this embodiment, since the insulating film is formed by the thermal spraying method, it is easy to form the insulating film. As the thermal spray coating, Al 2 O 3 , AlN, TiO 2 , Cr 2 O 3 , CaO,
MgO, SiO 2 , Cr 3 C 2 , SiC, TiC, Si 3 N
4 , WC, Y 2 O 3, or NiO containing one or more kinds, or a mixed film or a multilayer film thereof. By impregnating the sprayed film with an insulator, insulation reliability can be improved.

【0030】そして、絶縁膜としてのセラミックスの溶
射膜2と放熱側基板1との間の線膨張係数の差が8×1
-6/℃以下、好ましくは、5×10-6/℃以下であ
る。
The difference in coefficient of linear expansion between the sprayed ceramic film 2 as an insulating film and the heat radiation side substrate 1 is 8 × 1.
0 −6 / ° C. or less, preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less.

【0031】なお、本発明は上記各実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。特に、基板は単層の金属
板に限らず、本発明の特許請求の範囲の特性を満足する
基板に更に他のセラミックス等の基板を積層したものを
使用することもできる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be variously modified. In particular, the substrate is not limited to a single-layer metal plate, and a substrate obtained by further laminating a substrate of another ceramic or the like on a substrate satisfying the characteristics of the present invention can be used.

【0032】また、本発明においては、基板が金属又は
合金板である場合は、その表面に絶縁膜を被膜するが、
絶縁材料で基板を形成した場合は、絶縁膜は不要であ
る。この場合に、金属又は合金板に絶縁膜を被膜したし
た場合は、絶縁膜を分割して形成することが好ましい。
そして、基板と絶縁膜との間に応力緩和層を形成する
と、更に一層耐ヒートサイクル性が向上する。また、こ
の応力緩和層も分割されていることが好ましい。基板上
の絶縁膜又は応力緩和層は基板との間の面が粗面化して
いることが望ましい。
In the present invention, when the substrate is a metal or alloy plate, its surface is coated with an insulating film.
When the substrate is formed of an insulating material, an insulating film is unnecessary. In this case, when a metal or alloy plate is coated with an insulating film, it is preferable to form the insulating film by dividing it.
When a stress relaxation layer is formed between the substrate and the insulating film, the heat cycle resistance is further improved. It is preferable that the stress relaxation layer is also divided. It is desirable that the surface between the insulating film and the stress relaxation layer on the substrate is roughened.

【0033】更に、本発明の特許請求の範囲の特性を満
足する基板を放熱側基板(高温側)のみならず、吸熱側
基板(低温側)にも使用することができる。
Further, a substrate satisfying the characteristics defined in the claims of the present invention can be used not only for the heat radiation side substrate (high temperature side) but also for the heat absorption side substrate (low temperature side).

【0034】更にまた、高温側の放熱側基板に負の線膨
張係数をもつ基板を使用し、低温側に正の線膨張係数を
もつ基板を使用すると、温度差が生じても膨張量が同じ
であるため、発生する熱応力が小さくなり、耐ヒートサ
イクル性が優れた熱電変換モジュールが得られる。
Further, when a substrate having a negative linear expansion coefficient is used for the heat radiation side substrate on the high temperature side and a substrate having a positive linear expansion coefficient is used for the low temperature side, the expansion amount is the same even if a temperature difference occurs. Therefore, the generated thermal stress is small, and a thermoelectric conversion module having excellent heat cycle resistance can be obtained.

【0035】次に、本実施例の熱電モジュールの製造方
法について説明する。先ず、図3に示すように、金属基
板1の表面をアルミナ粒子等を使用したサンドブラスト
処理により粗面化する。これは、基板とその上の層との
間の密着力を上げるためである。なお、図3(a)に示
すように、基板1の全面を粗面化してもよいし、図3
(b)に示すように、マスク6を使用して、基板1の表
面の一部を粗面化してもよい。このように、溶射膜を各
電極毎又は複数の電極毎に分割して成形することは、基
板と溶射膜との界面に発生する熱応力を低減し、耐ヒー
トサイクル性を高める。
Next, a method for manufacturing the thermoelectric module of this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 3, the surface of the metal substrate 1 is roughened by sandblasting using alumina particles or the like. This is to increase the adhesion between the substrate and the layer thereon. The entire surface of the substrate 1 may be roughened as shown in FIG.
As shown in (b), a part of the surface of the substrate 1 may be roughened using the mask 6. As described above, forming the sprayed film separately for each electrode or for each of a plurality of electrodes reduces thermal stress generated at the interface between the substrate and the sprayed film and increases heat cycle resistance.

【0036】次いで、図4に示すように、基板1の表面
上に、溶射により応力緩和層7を形成する。この応力緩
和層7としては、Ni80Cr20合金等がある。この応力
緩和層7を設けることにより、基板1とその上の層との
間の密着力が向上すると共に、基板との間の熱応力を緩
和する作用を有する。但し、この応力緩和層7は必ずし
も設ける必要はない。この応力緩和層7も、図4(a)
に示すように、基板の全面に形成してもよいし、図4
(b)に示すように、マスク6を使用して局部的に形成
してもよい。
Next, as shown in FIG. 4, a stress relaxation layer 7 is formed on the surface of the substrate 1 by thermal spraying. As the stress relaxation layer 7, there is a Ni 80 Cr 20 alloy. By providing the stress relaxation layer 7, the adhesion between the substrate 1 and the layer thereon is improved, and the thermal relaxation between the substrate 1 and the substrate is reduced. However, it is not always necessary to provide the stress relaxation layer 7. This stress relaxation layer 7 is also formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 4, it may be formed on the entire surface of the substrate.
As shown in (b), the mask 6 may be used to form the resist locally.

【0037】その後、図5に示すように、応力緩和層7
の上に、絶縁膜としてアルミナ又はアルミナ−チタニヤ
粉末を溶射することにより、溶射膜4を形成する。この
溶射膜4も、図5(a)に示すように、基板の全面に形
成してもよいし、図5(b)に示すように、マスク6を
使用して局部的に形成してもよい。
Thereafter, as shown in FIG.
A thermal sprayed film 4 is formed by spraying alumina or alumina-titania powder as an insulating film thereon. This sprayed film 4 may be formed on the entire surface of the substrate as shown in FIG. 5A, or may be formed locally using a mask 6 as shown in FIG. Good.

【0038】次いで、図6(a)、(b)に示すよう
に、溶射法により電極3を形成するか、又は図6(c)
に示すように、銅又は銀のペーストを塗布した後、これ
を焼成することにより電極3を形成する。なお、銅ペー
ストを使用する場合は、アルミナ絶縁膜としては、ペー
ストと基板の結合をになうSiO2を含むアルミナを使
用することが好ましい。
Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, the electrode 3 is formed by a thermal spraying method, or as shown in FIG.
As shown in FIG. 1, after applying a copper or silver paste, the electrode 3 is formed by baking the paste. When a copper paste is used, it is preferable to use alumina containing SiO 2 for bonding the paste and the substrate as the alumina insulating film.

【0039】また、電極は、図7(a)に示すように、
マスク6を使用してメッキにより形成することもでき
る。更に、図7(b)に示すように、銅板を応力緩和層
7上に接着することにより、電極3を形成することがで
きる。
The electrodes are arranged as shown in FIG.
It can also be formed by plating using the mask 6. Further, as shown in FIG. 7B, the electrode 3 can be formed by bonding a copper plate on the stress relaxation layer 7.

【0040】更に、図8に示すように、アルミニウム又
はアルミニウム合金からなる基板1上に、アルマイト層
8を形成し、このアルマイト層8上に銅又はスズ等の金
属を溶射して電極3を形成することができる。
Further, as shown in FIG. 8, an alumite layer 8 is formed on a substrate 1 made of aluminum or an aluminum alloy, and a metal such as copper or tin is sprayed on the alumite layer 8 to form an electrode 3. can do.

【0041】また、Feを多く含む合金を使用するとき
は、防錆処理を施すことが望ましい。具体的には、Ni
メッキ又は樹脂を塗布する方法がある。
When an alloy containing a large amount of Fe is used, it is desirable to perform a rustproofing treatment. Specifically, Ni
There are methods of plating or applying a resin.

【0042】[0042]

【実施例】次に、本発明の範囲に入る実施例について、
本発明の範囲から外れる比較例と比較してその効果を具
体的に説明する。図1及び図2に示す構造の熱電変換モ
ジュールを作成した。基板サイズは、40mm×40m
mで厚さが1mmであり、電極は4mm×1.6mmで
厚さが0.3mmである。熱電素子はp型及びn型共、
縦1.4mm、横1.4mm、高さ1.6mmであり、
上下面にNiメッキを約5μmの厚さに施してある。そ
して、熱電変換素子と銅電極とは、Pb:40重量%、
Sn:60重量%の共晶ハンダにより厚さが約50μm
の接着剤層により接合されている。ポリイミド膜2は約
40μm、溶射膜も約40μmの厚さを有する。
EXAMPLES Next, examples which fall within the scope of the present invention will be described.
The effect will be specifically described in comparison with a comparative example out of the scope of the present invention. A thermoelectric conversion module having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was prepared. Substrate size is 40mm x 40m
m and 1 mm in thickness, and the electrode is 4 mm × 1.6 mm and 0.3 mm in thickness. Thermoelectric elements are p-type and n-type,
The height is 1.4 mm, the width is 1.4 mm, the height is 1.6 mm,
Ni plating is applied to the upper and lower surfaces to a thickness of about 5 μm. And the thermoelectric conversion element and the copper electrode are Pb: 40% by weight,
Sn: about 50 μm thick by eutectic solder of 60% by weight
Are bonded by an adhesive layer. The polyimide film 2 has a thickness of about 40 μm, and the sprayed film has a thickness of about 40 μm.

【0043】基板及び絶縁膜の材質(線膨張係数)及び
電極材質を下記表1乃至3に示す。なお、これらの表に
記載の線膨張係数は、温度範囲が−5℃〜100℃の間
の平均値である。この温度範囲から外れる温度において
は、線膨張係数が本発明の範囲から外れるものも、本発
明の実施例に入る。また、用途により上記温度範囲以外
でも熱電モジュールを使用する場合も多いが、上記温度
範囲以外でもその使用基板の線膨張係数が本発明の特許
請求の範囲に入る場合は本発明の範囲に入る。
The materials (linear expansion coefficient) of the substrate and the insulating film and the electrode materials are shown in Tables 1 to 3 below. In addition, the linear expansion coefficients described in these tables are average values in a temperature range between -5 ° C and 100 ° C. At temperatures outside this temperature range, those having a coefficient of linear expansion outside the range of the present invention also fall into the examples of the present invention. Further, although the thermoelectric module is often used outside the above temperature range depending on the application, if the coefficient of linear expansion of the used substrate falls outside the above temperature range, the thermoelectric module falls within the scope of the present invention.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】これらの熱電モジュールに対し、熱電モジ
ュールの高温側放熱側基板を常時60℃に保持し、低温
側放熱側基板を常時0℃に保持した状態で、通電をオン
−オフする操作を夫々60秒間づつ繰り返し、通電が不
可になった時点の回数を求めた。
With respect to these thermoelectric modules, the operation of turning on and off the power supply while maintaining the high-temperature-side heat radiation side substrate of the thermoelectric module at 60 ° C. and the low-temperature side heat radiation side substrate at 0 ° C. is described. This was repeated for 60 seconds, and the number of times when the power supply became impossible was obtained.

【0048】その結果、下記表4乃至6に示すように、
本発明の実施例の場合は、250回以上オン−オフを繰
り返しても通電が不可にはならないが、比較例の場合
は、100回以下で通電が不可になった。
As a result, as shown in the following Tables 4 to 6,
In the case of the embodiment of the present invention, energization is not disabled even if the on-off operation is repeated 250 times or more. However, in the case of the comparative example, energization is disabled after 100 times or less.

【0049】次に、表1乃至3に示す各実施例及び比較
例の熱電モジュールに対し、以下に示すA、B、Cの3
種のヒートサイクル試験を行った。即ち、ヒートサイク
ル試験Aにおいては、−40℃に15分間保持する過程
と、85℃に15分間保持する過程とを20サイクル繰
り返した。ヒートサイクル試験Bにおいては、−40℃
に15分間保持する過程と、85℃に15分間保持する
過程とを40サイクル繰り返した。ヒートサイクル試験
Cにおいては、−40℃に15分間保持する過程と、8
5℃に15分間保持する過程とを100サイクル繰り返
した。
Next, the thermoelectric modules of Examples and Comparative Examples shown in Tables 1 to 3 were compared with A, B and C shown below.
Various heat cycle tests were performed. That is, in the heat cycle test A, the process of holding at -40 ° C for 15 minutes and the process of holding at 85 ° C for 15 minutes were repeated 20 cycles. In the heat cycle test B, -40 ° C
For 15 minutes and a process for 15 minutes at 85 ° C. were repeated 40 cycles. In the heat cycle test C, a process of holding at −40 ° C. for 15 minutes,
The process of maintaining at 5 ° C. for 15 minutes was repeated 100 cycles.

【0050】その結果、下記表4乃至6に示すように、
本発明の実施例の場合は、少なくともいずれかの試験で
○であり、これに対し、本発明の範囲から外れる比較例
の場合は、いずれの試験も×であった。但し、○は試験
後も通電可能であったものであり、×は通電不可であっ
たものである。
As a result, as shown in the following Tables 4 to 6,
In the case of the examples of the present invention, at least one of the tests was ○, whereas in the case of the comparative examples which were out of the scope of the present invention, all the tests were ×. However, ○ indicates that the current could be supplied even after the test, and x indicates that the current could not be supplied.

【0051】[0051]

【表4】 [Table 4]

【0052】[0052]

【表5】 [Table 5]

【0053】[0053]

【表6】 [Table 6]

【0054】また、この表1乃至6に示すように、本発
明の実施例の中でも、線膨張係数が6×10-6/℃以下
の場合はヒートサイクル試験Aまで合格(○)である
が、線膨張係数が2×10-6以下の実施例は、ヒートサ
イクル試験Bまで合格(○)となっている。更に、基板
と絶縁膜との線膨張係数の差が8×10-6/℃以下の場
合はヒートサイクル試験Bまで合格(○)であり、この
線膨張係数の差が5×10-6/℃以下の場合はヒートサ
イクル試験Cまで合格(○)になっている。このよう
に、本発明の実施例は耐ヒートサイクル性が極めて良好
である。
As shown in Tables 1 to 6, among the examples of the present invention, when the coefficient of linear expansion is 6 × 10 −6 / ° C. or less, the heat cycle test A passes (合格). Examples having a coefficient of linear expansion of 2 × 10 −6 or less passed (○) up to the heat cycle test B. Furthermore, when the difference in the coefficient of linear expansion between the substrate and the insulating film is 8 × 10 −6 / ° C. or less, the test passes the heat cycle test B (○), and the difference in the coefficient of linear expansion is 5 × 10 −6 / ° C. When the temperature is lower than or equal to ° C., the heat cycle test C is passed (○). Thus, the examples of the present invention have extremely good heat cycle resistance.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
放熱側基板の線膨張係数を所定値以下に規制したので、
基板の熱膨張が抑制され、モジュールの変形が防止さ
れ、基板と熱電素子との間の接合部における剥離を防止
することができる。更に、Oリングが絶縁基板間に介装
されたり、絶縁基板の外表面上に配置された場合にも、
Oリングの耐久性の劣化を防止することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
Because the coefficient of linear expansion of the heat radiation side substrate was regulated to a predetermined value or less,
Thermal expansion of the substrate is suppressed, deformation of the module is prevented, and peeling at the joint between the substrate and the thermoelectric element can be prevented. Furthermore, even when an O-ring is interposed between the insulating substrates or disposed on the outer surface of the insulating substrate,
The deterioration of the durability of the O-ring can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例に係る熱電変換モジュールを
示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a thermoelectric conversion module according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の他の実施例に係る熱電変換モジュー
ルを示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a thermoelectric conversion module according to another embodiment of the present invention.

【図3】 本実施例の熱電変換モジュールの製造方法を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of manufacturing the thermoelectric conversion module according to the present embodiment.

【図4】 本実施例の熱電変換モジュールの製造方法を
示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method of manufacturing the thermoelectric conversion module according to the present embodiment.

【図5】 本実施例の熱電変換モジュールの製造方法を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of manufacturing the thermoelectric conversion module according to the present embodiment.

【図6】 本実施例の熱電変換モジュールの製造方法を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a method of manufacturing the thermoelectric conversion module according to the present embodiment.

【図7】 本実施例の熱電変換モジュールの製造方法を
示す図であって図6の次の工程を示す。
FIG. 7 is a view showing the method for manufacturing the thermoelectric conversion module of the present embodiment, and shows the next step of FIG.

【図8】 本実施例の熱電変換モジュールの製造方法を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of manufacturing the thermoelectric conversion module according to the present embodiment.

【図9】 従来の熱電変換装置を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional thermoelectric conversion device.

【図10】 変形した従来の熱電変換装置を示す図であ
って、(a)は模式図、(b)は断面図である。
10A and 10B are diagrams showing a modified conventional thermoelectric converter, in which FIG. 10A is a schematic diagram, and FIG. 10B is a cross-sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板、2ポリイミド膜、3:電極、4:溶射膜、
5:接着剤、6:マスク、7:応力緩和層、8:アルマ
イト層、11a;吸熱側絶縁基板、11b;放熱側絶縁
基板、12a;p型熱電素子、12b;n型熱電素子、
13a;上部電極、13b;下部電極
1: substrate, 2 polyimide film, 3: electrode, 4: sprayed film,
5: adhesive, 6: mask, 7: stress relieving layer, 8: alumite layer, 11a; heat absorbing side insulating substrate, 11b; heat radiating side insulating substrate, 12a; p-type thermoelectric element, 12b; n-type thermoelectric element
13a; upper electrode, 13b; lower electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 俊治 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 飯島 健三郎 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Shunji Hoshi 10-1 Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka Prefecture Inside the Yamaha Corporation (72) Inventor Kensaburo Iijima 10-1 Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka Prefecture Yamaha Corporation

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ペルチェ効果を有する複数個の熱電素子
と、この熱電素子の放熱側及び吸熱側に配置された夫々
放熱側基板及び吸熱側基板と、を有し、前記放熱側基板
及び吸熱側基板の少なくとも1方は、線膨張係数が6×
10-6/℃以下の低線膨張係数基板であることを特徴と
する熱電変換モジュール。
1. A thermoelectric element having a Peltier effect, a heat-radiating substrate and a heat-absorbing substrate disposed on a heat-radiating side and a heat-absorbing side of the thermoelectric element, respectively. At least one of the substrates has a linear expansion coefficient of 6 ×.
A thermoelectric conversion module, which is a substrate having a low linear expansion coefficient of 10 −6 / ° C. or less.
【請求項2】 ペルチェ効果を有する複数個の熱電素子
と、この熱電素子が配置された基板と、各熱電素子を接
続する電極とを有し、前記基板は、線膨張係数が6×1
-6/℃以下の低線膨張係数基板であることを特徴とす
る熱電変換モジュール。
2. A thermoelectric element comprising a plurality of thermoelectric elements having a Peltier effect, a substrate on which the thermoelectric elements are arranged, and electrodes for connecting the thermoelectric elements, wherein the substrate has a linear expansion coefficient of 6 × 1.
A thermoelectric conversion module, which is a substrate having a low linear expansion coefficient of 0 -6 / ° C or less.
【請求項3】 前記低線膨張係数基板は、線膨張係数が
2×10-6/℃以下であることを特徴とする請求項1又
は2に記載の熱電変換モジュール。
3. The thermoelectric conversion module according to claim 1, wherein the low coefficient of thermal expansion substrate has a coefficient of linear expansion of 2 × 10 −6 / ° C. or less.
【請求項4】 前記低線膨張係数基板は、線膨張係数が
負であることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱電
変換モジュール。
4. The thermoelectric conversion module according to claim 1, wherein the low linear expansion coefficient substrate has a negative linear expansion coefficient.
【請求項5】 前記低線膨張係数基板はNi及びFeを
含む合金、Ni、Fe及びCoを含む合金、Fe及びP
dを含む合金、Fe及びPtを含む合金、並びにFe及
びPtを含む合金からなる群から選択された1種の合金
により形成されていることを特徴とする請求項1乃至4
のいずれか1項に記載の熱電変換モジュール。
5. The low linear expansion coefficient substrate includes an alloy containing Ni and Fe, an alloy containing Ni, Fe and Co, Fe and P
5. An alloy containing d, an alloy containing Fe and Pt, and one alloy selected from the group consisting of an alloy containing Fe and Pt.
The thermoelectric conversion module according to any one of the above.
【請求項6】 前記低線膨張係数基板は、Niが30乃
至45重量%、残部がFe及び不可避的不純物からなる
組成を有するNi−Fe合金からなることを特徴とする
請求項5に記載の熱電変換モジュール。
6. The low linear expansion coefficient substrate according to claim 5, wherein the substrate is made of a Ni—Fe alloy having a composition of 30 to 45% by weight of Ni and the balance of Fe and unavoidable impurities. Thermoelectric conversion module.
【請求項7】 前記低線膨張係数基板は、Niが28乃
至40重量%、Feが1乃至8重量%、残部がCo及び
不可避的不純物からなる組成を有するNi−Fe−Co
合金からなることを特徴とする請求項5に記載の熱電変
換モジュール。
7. The low linear expansion coefficient substrate has a composition of 28 to 40% by weight of Ni, 1 to 8% by weight of Fe, and a balance of Co and unavoidable impurities.
The thermoelectric conversion module according to claim 5, which is made of an alloy.
【請求項8】 前記低線膨張係数基板は、Feが62乃
至75重量%、残部がPd及び不可避的不純物からなる
組成を有するFe−Pd合金からなることを特徴とする
請求項5に記載の熱電変換モジュール。
8. The low linear expansion coefficient substrate according to claim 5, wherein the substrate is made of an Fe—Pd alloy having a composition of 62 to 75% by weight of Fe and the balance of Pd and unavoidable impurities. Thermoelectric conversion module.
【請求項9】 前記低線膨張係数基板は、Feが60乃
至80重量%、残部がPt及び不可避的不純物からなる
組成を有するFe−Pt合金からなることを特徴とする
請求項5に記載の熱電変換モジュール。
9. The substrate according to claim 5, wherein the low linear expansion coefficient substrate is made of an Fe—Pt alloy having a composition of 60 to 80% by weight of Fe and the balance of Pt and unavoidable impurities. Thermoelectric conversion module.
【請求項10】 前記放熱側基板及び吸熱側基板と前記
熱電素子との間に絶縁膜を有し、この絶縁膜は前記低線
膨張係数基板との間の線膨張係数の差が8×10-6/℃
以下であることを特徴とする請求項1に記載の熱電変換
モジュール。
10. An insulating film is provided between the heat radiation side substrate and the heat absorption side substrate and the thermoelectric element, and the insulating film has a difference in linear expansion coefficient between the low thermal expansion coefficient substrate and the low linear expansion coefficient substrate of 8 × 10. -6 / ℃
The thermoelectric conversion module according to claim 1, wherein:
【請求項11】 前記絶縁膜は前記低線膨張係数基板と
の間の線膨張係数の差が5×10-6/℃以下であること
を特徴とする請求項10に記載の熱電変換モジュール。
11. The thermoelectric conversion module according to claim 10, wherein a difference in a linear expansion coefficient between the insulating film and the low linear expansion coefficient substrate is 5 × 10 −6 / ° C. or less.
【請求項12】 前記絶縁膜は、セラミックスの溶射
膜、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、及びシリコン
系樹脂からなる群から選択された1種の材料により形成
されていることを特徴とする請求項10に記載の熱電変
換モジュール。
12. The insulating film according to claim 1, wherein the insulating film is formed of a material selected from the group consisting of a sprayed ceramic film, a polyimide resin, an epoxy resin, and a silicon resin. A thermoelectric conversion module according to claim 10.
【請求項13】 前記放熱側基板と吸熱側基板とは、同
一の材料により形成されていることを特徴とする請求項
1乃至12のいずれか1項に記載の熱電変換モジュー
ル。
13. The thermoelectric conversion module according to claim 1, wherein the heat radiation side substrate and the heat absorption side substrate are formed of the same material.
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