JP2000244027A - Manufacture of thermoelectric conversion module - Google Patents
Manufacture of thermoelectric conversion moduleInfo
- Publication number
- JP2000244027A JP2000244027A JP11044672A JP4467299A JP2000244027A JP 2000244027 A JP2000244027 A JP 2000244027A JP 11044672 A JP11044672 A JP 11044672A JP 4467299 A JP4467299 A JP 4467299A JP 2000244027 A JP2000244027 A JP 2000244027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric conversion
- conversion module
- adhesive
- melted
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電変換に適した
棒状半導体を用いて熱電変換モジュールを製造する方法
に関するものである。The present invention relates to a method for manufacturing a thermoelectric conversion module using a rod-shaped semiconductor suitable for thermoelectric conversion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱電変換素子には、ビスマス・テルル
系、鉄・シリコン系、コバルト、アンチモン系などの半
導体素子が用いられている。図１に、ビスマス・テルル
系の熱電変換素子を用いて構成した熱電変換モジュール
の一例を示している。この熱電変換モジュール１０は、
チップ状の複数のｐ型およびｎ型の半導体素子２５およ
び２６がパイ状に組合わさるように交互に配置し、電極
（導電材）１２で接合して形成される。この熱電変換モ
ジュール１０は、電極１２に直流電流を供給すると、チ
ップ状のｐ型およびｎ型の半導体素子２５および２６の
一方の端を吸熱側、他方の端を放熱側として作用でき
る。2. Description of the Related Art Semiconductor elements such as bismuth / tellurium, iron / silicon, cobalt and antimony are used as thermoelectric conversion elements. FIG. 1 shows an example of a thermoelectric conversion module configured using a bismuth / tellurium-based thermoelectric conversion element. This thermoelectric conversion module 10
A plurality of chip-type p-type and n-type semiconductor elements 25 and 26 are alternately arranged so as to be combined in a pie shape, and are joined by electrodes (conductive material) 12. When a DC current is supplied to the electrode 12, the thermoelectric conversion module 10 can operate one end of the chip-shaped p-type and n-type semiconductor elements 25 and 26 as a heat-absorbing side and the other end as a heat-radiating side.
【０００３】従来、このような熱電変換モジュール１０
の製造方法としては、図６に模式的に示す製造方法等が
知られている。先ず、ビスマス・テルル系の結晶が育成
された結晶インゴット９０を製造し、結晶インゴット９
０をスライスしてウェハ状に加工する。次に、加工した
ウェハ９２の表面にニッケルメッキ１４を施し、一辺が
１〜３ｍｍ程度の立方体のチップ状に切断加工する。さ
らに、クリーム状の半田１５が印刷されたセラミック基
板１６上に、これらのチップ状のｐ型の半導体素子２５
とｎ型の半導体素子２６をセラミック基板１６の電極と
合致するように適当な隙間をあけて配置する。配置した
後、これらチップ状のｎ型の半導体素子２５とｐ型の半
導体素子２６の表面に、もう一枚のセラミック基板１７
をマントし、半田付けをする。そして、図１に示したよ
うな熱電変換モジュール１０が製造される。Conventionally, such a thermoelectric conversion module 10
As a manufacturing method of the above, a manufacturing method schematically shown in FIG. 6 and the like are known. First, a crystal ingot 90 in which a bismuth tellurium-based crystal was grown was manufactured, and the crystal ingot 9 was manufactured.
0 is sliced and processed into a wafer. Next, the surface of the processed wafer 92 is plated with nickel and cut into a cubic chip having a side of about 1 to 3 mm. Further, these chip-shaped p-type semiconductor elements 25 are placed on the ceramic substrate 16 on which the cream-shaped solder 15 is printed.
And the n-type semiconductor element 26 are arranged with an appropriate gap so as to match the electrodes of the ceramic substrate 16. After the arrangement, another ceramic substrate 17 is placed on the surfaces of the chip-shaped n-type semiconductor element 25 and the p-type semiconductor element 26.
And solder it. Then, the thermoelectric conversion module 10 as shown in FIG. 1 is manufactured.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この製造方法では、結
晶インゴットから半導体素子を成型するために、ウェハ
化する工程と、チップ化する際に直交する面で切断する
工程が必要であり、切断工程が少なくとも３回となる。
したがって、コスト高である。また、結晶インゴット
は、へき開性を備えており、切断回数が多いほど割れや
欠けが発生する。したがって、歩留りが低くなりこの点
においてもコスト高となる。さらに、チップ加工後に、
セラミック基板上に多数の小さなチップ状の半導体素子
を、ｐ型とｎ型のチップ状の半導体素子が交互になるよ
うに配置するので手間がかかる。したがって、熱電変換
モジュールの製造コストはさらに高くなる。According to this manufacturing method, in order to form a semiconductor element from a crystal ingot, a step of forming a wafer and a step of cutting at a plane orthogonal to forming a chip are required. Is at least three times.
Therefore, the cost is high. Further, the crystal ingot has a cleavage property, and cracks and chips occur as the number of cuts increases. Therefore, the yield is reduced and the cost is increased in this respect as well. Furthermore, after chip processing,
Since many small chip-shaped semiconductor elements are arranged on a ceramic substrate so that p-type and n-type chip-shaped semiconductor elements are alternately arranged, it is troublesome. Therefore, the manufacturing cost of the thermoelectric conversion module is further increased.
【０００５】また、切断工程が多いと、チップ状の半導
体素子に応力が多く加わるので信頼性も低くなり易い。In addition, if the number of cutting steps is large, a large amount of stress is applied to the chip-shaped semiconductor element, so that the reliability tends to be low.
【０００６】これに対して、ビスマス・テルル系の半導
体を棒状に結晶育成または焼結等で成型し熱電変換モジ
ュールを製造する方法が考えられている。この製造方法
は、先ず、複数の棒状半導体を適当な間隔をあけて交互
に並列に配置する。そして、複数の棒状半導体の隙間
に、これらの半導体が分離しないように樹脂製の充填材
を注入して母ユニットを形成する。次に、母ユニットを
棒状半導体の長手方向と直交する方向にスライスして、
素子ユニットを形成する。素子ユニットは、チップ状の
ｐ型の半導体素子とｎ型の半導体素子が充填材により束
ねられた状態となっているので、そのままセラミック基
板にマウントして半田付けし、その後に、充填材を適当
な方法で除去することにより、熱電変換モジュールを製
造できる。この製造方法では、チップ状の半導体素子を
形成するために母ユニットをスライスする切断が1回必
要となるだけであり、さらに、チップ状の半導体素子を
個々に並べる工程も必要ない。したがって、低コスト
で、高品質な熱電変換モジュールが製造できる。On the other hand, there has been proposed a method of manufacturing a thermoelectric conversion module by forming a bismuth / tellurium-based semiconductor into a rod shape by crystal growth or sintering. In this manufacturing method, first, a plurality of bar-shaped semiconductors are alternately arranged in parallel at appropriate intervals. Then, a resin filler is injected into the gaps between the plurality of rod-shaped semiconductors so that these semiconductors are not separated to form a mother unit. Next, the mother unit is sliced in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the bar-shaped semiconductor,
An element unit is formed. Since the element unit is in a state in which a chip-shaped p-type semiconductor element and an n-type semiconductor element are bundled with a filler, it is mounted on a ceramic substrate and soldered as it is, and then the filler is appropriately applied. The thermoelectric conversion module can be manufactured by removing it by an appropriate method. In this manufacturing method, only one cut is required to slice the mother unit in order to form a chip-shaped semiconductor element, and further, a step of individually arranging the chip-shaped semiconductor elements is not required. Therefore, a low-cost, high-quality thermoelectric conversion module can be manufactured.
【０００７】しかしながら、このような方法で熱電変換
モジュールを製造するためには、いくつかの問題があ
る。その１つは、ｐ型の棒状半導体とｎ型の棒状半導体
の間に、樹脂製の充填材を注入して母ユニットを形成す
る際に、充填材が体積変化することがある。体積変化す
ると、スライスしたときに、ｐ型の半導体素子とｎ型の
半導体素子の間隔と、セラミック基板の電極の間隔が合
致しなくなり、接続できないということがある。However, there are several problems in manufacturing a thermoelectric conversion module by such a method. One is that the volume of the filler may change when a resin filler is injected between the p-type rod-shaped semiconductor and the n-type rod-shaped semiconductor to form the mother unit. When the volume changes, the slices may not be connected when sliced because the distance between the p-type semiconductor element and the n-type semiconductor element does not match the distance between the electrodes on the ceramic substrate.
【０００８】また、セラミック基板が半田付けされた後
に、樹脂製の充填材を取除く際の問題がある。取除くた
めに、温度を上げて融解して除去できる充填材を採用す
ると、メッキ処理または半田付け処理の際に、接着（支
持）機能を担っている充填材が融解してしまうので、セ
ラミック基板にチップ状のｐ型およびｎ型の半導体素子
が固定される前に、素子ユニットが分解してしまう。し
たがって、樹脂製の充填材は、メッキ処理およびセラミ
ック基板に接合する半田付け処理の際に融解しない素材
が要求される。しかしながら、半田付け処理後に、充填
材を融解して除去するために、半田の融解温度以上に加
熱すると、半田がとれる可能性があるので、充填材を熱
で溶かすのは難しい。There is another problem in removing the resin filler after the ceramic substrate is soldered. If a filler that can be removed by melting at elevated temperature is used to remove it, the filler that has the bonding (supporting) function will melt during the plating or soldering process, so the ceramic substrate Before the chip-shaped p-type and n-type semiconductor elements are fixed to the device unit, the element unit is disassembled. Therefore, the filler material made of resin is required to be a material that does not melt during the plating process and the soldering process for joining to the ceramic substrate. However, if the filler is heated to a temperature higher than the melting temperature of the solder in order to melt and remove the filler after the soldering process, it is difficult to melt the filler with heat because the solder may be removed.
【０００９】一方、耐熱性を備えた樹脂製の充填材を用
い、その充填材を除去するために溶剤を用いる方法で
は、大量の溶剤が必要となり、時間がかかる。さらに、
その後の溶剤の処理（廃棄）の問題も生じる。On the other hand, the method of using a resin-made filler having heat resistance and using a solvent to remove the filler requires a large amount of solvent and is time-consuming. further,
There is also a problem of processing (disposing) of the solvent thereafter.
【００１０】これに対して、充填材に、樹脂以外の素
材、例えば、石こうを用いることも可能である。石こう
は、体積変化はほとんどない。しかしながら、耐熱性が
非常に高く、半田付け処理温度（リフロー温度）の範囲
内、または電極を備えた基板に影響ない温度では融解し
ない。また、溶剤で取除くことも難しい。したがって、
石こうは、機械的に引き抜く必要があるが、モジュール
化した後に、衝撃などをあたえて石こうを粉砕すること
は不可能である。石こうの代わりに、体積変化しない安
定した素材であるガラス板で棒状半導体を挟み込む方法
もあるが、石こうと同様に取外しが難しい。On the other hand, a material other than resin, for example, gypsum, can be used as the filler. Gypsum has almost no volume change. However, it has extremely high heat resistance and does not melt within the range of the soldering temperature (reflow temperature) or at a temperature that does not affect the substrate provided with the electrodes. It is also difficult to remove with a solvent. Therefore,
Gypsum must be mechanically pulled out, but it is impossible to crush gypsum by giving an impact or the like after modularization. Instead of gypsum, there is a method of sandwiching a rod-shaped semiconductor with a glass plate, which is a stable material that does not change in volume, but it is difficult to remove the same as gypsum.
【００１１】ガラス板等の充填材をそのままチップ状の
半導体素子の間に残しておくことも可能である。しかし
ながら、充填材の熱伝導に起因する能力低下（損失）が
生じる。したがって、熱電変換モジュールを作動させた
ときの温度差による熱応力、半導体素子の表面の状態、
さらに能力低下などを考慮すると、半導体素子の周囲か
ら充填材（絶縁体）を取除くことが望ましい。It is also possible to leave a filler such as a glass plate between the chip-like semiconductor elements. However, a reduction in performance (loss) due to heat conduction of the filler occurs. Therefore, the thermal stress due to the temperature difference when operating the thermoelectric conversion module, the state of the surface of the semiconductor element,
In consideration of a decrease in performance and the like, it is desirable to remove the filler (insulator) from the periphery of the semiconductor element.
【００１２】したがって、棒状半導体から母ユニットを
形成しスライスする上記の製造方法は、低コストで、信
頼性の高い熱電変換モジュールを製造できる可能性のあ
る優れた製造方法であるが、上記のような問題があるの
で、現状では、工業的に実際に使用することは難しい。Therefore, the above-described manufacturing method of forming a mother unit from a bar-shaped semiconductor and slicing the same is an excellent manufacturing method which is capable of manufacturing a highly reliable thermoelectric conversion module at low cost. At present, it is difficult to practically use it industrially due to various problems.
【００１３】そこで、本発明においては、棒状半導体を
用いた切断工程の少ない製造方法において、簡単に充填
材が取外しできるようにすることにより、信頼性が高
く、高品質な熱電変換モジュールを低コストで製造でき
る方法を提供することを目的としている。Therefore, in the present invention, a highly reliable and high quality thermoelectric conversion module can be manufactured at a low cost by making it possible to easily remove a filler in a manufacturing method using a bar-shaped semiconductor with a small number of cutting steps. The purpose of the present invention is to provide a method that can be manufactured by the method.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、複数の棒状半導体を適当な間隔をあけた所望の位
置に配置するために使われる充填材（素材）に、熱また
は溶剤に対して、溶け易い素材、あるいは、溶けにくい
素材のどちらか一方を単独で用いるのではなく、これら
の２種類の素材を組合せて、棒状半導体に積層するよう
に用いる。Therefore, in the present invention, a filler (material) used for disposing a plurality of bar-shaped semiconductors at desired positions at appropriate intervals is provided with heat or solvent. Instead of using either a material that is easily soluble or a material that is hardly soluble, these two types of materials are used in combination so as to be laminated on a rod-shaped semiconductor.
【００１５】すなわち、本発明の熱電変換モジュールの
製造方法は、熱電素子となる複数の半導体素子を、電極
を備えた基板に接合し、熱電変換モジュールを形成する
熱電変換モジュールの製造方法において、複数の棒状半
導体の間に、後の工程で取付けられる電極との接合に影
響を与えずに、融解または溶解可能な第１の素材と、こ
の第１の素材を融解または溶解可能な条件では融解また
は溶解されない第２の素材とを積層し、棒状半導体が所
定の間隔で配置され母ユニットを形成する工程と、母ユ
ニットを棒状半導体の長手方向と直交する方向にスライ
スして素子ユニットを形成する工程と、棒状半導体がス
ライスされた素子ユニット中の半導体素子の少なくとも
一方の面に基板の電極を接合する工程と、第１の素材を
融解または溶解して除去する工程と、第２の素材を取外
す工程とを有することを特徴としている。That is, the method for manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention is directed to a method for manufacturing a thermoelectric conversion module in which a plurality of semiconductor elements to be thermoelectric elements are joined to a substrate provided with electrodes to form a thermoelectric conversion module. And a first material that can be melted or melted without affecting the bonding with an electrode attached in a later step between the rod-shaped semiconductors, and a melt or melt under the condition that the first material can be melted or melted. Laminating a second material that is not melted, forming a mother unit in which bar-shaped semiconductors are arranged at predetermined intervals, and forming an element unit by slicing the mother unit in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the bar-shaped semiconductor Bonding a substrate electrode to at least one surface of the semiconductor element in the element unit in which the rod-shaped semiconductor is sliced; and melting or melting the first material. Removing, it is characterized by a step of removing the second material.
【００１６】基板を半田またはろう材などで接合する工
程において、半導体素子が基板にほぼ接合され、融解し
ないような温度で第１の素材のみが融解する場合は、接
合する工程と、第１の素材を除去する工程を１つの工程
で行うことができる。In the step of joining the substrate with solder or brazing material, when the semiconductor element is substantially joined to the substrate and only the first material is melted at a temperature at which the semiconductor element does not melt, the joining step and the first step are performed. The step of removing the material can be performed in one step.
【００１７】本発明の熱電変換モジュールの製造方法
は、棒状半導体同士の間に、第１および第２の素材を積
層して母ユニットを形成する。このため、これをスライ
スした素子ユニットにおいて、第１の素材を溶解または
融解すると、半導体素子と第２の素材との間に隙間が生
じる。したがって、第２の素材は、溶解または融解しな
くても取除くことができる。また、第２の素材に機械的
な衝撃を与えなくても、第２の素材を取除くことができ
る。According to the method of manufacturing a thermoelectric conversion module of the present invention, a first unit and a second unit are laminated between bar-shaped semiconductors to form a mother unit. For this reason, in the element unit obtained by slicing the first material, when the first material is melted or melted, a gap is generated between the semiconductor element and the second material. Thus, the second material can be removed without melting or melting. Further, the second material can be removed without giving a mechanical impact to the second material.
【００１８】第２の素材を取除くために必要な隙間は小
さくて良い。したがって、第１の素材は薄い層で良い。
このため、第１の素材を除去する溶媒の量は、少なくて
済み、短時間で除去できる。第１の素材は、第２の素材
に対して棒状半導体を接着する機能をもつ素材が選択で
き、この場合は、棒状半導体と第２の素材の間に第１の
素材が挟まれた構成となる。また、第２の素材として
は、体積変化の少ないものを選択できるので、母ユニッ
トをスライスして素子ユニットを形成した際に、半導体
素子同士の間隔と基板の電極の間隔が合致せず接続がで
きないという問題が発生しない。The clearance required to remove the second material may be small. Therefore, the first material may be a thin layer.
For this reason, the amount of the solvent for removing the first material may be small and can be removed in a short time. As the first material, a material having a function of bonding the bar-shaped semiconductor to the second material can be selected. In this case, the first material is sandwiched between the bar-shaped semiconductor and the second material. Become. In addition, since the second material can be selected from those having a small volume change, when the mother unit is sliced to form an element unit, the connection between the semiconductor elements and the electrode of the substrate do not match and the connection is not established. The problem of being unable to do so does not occur.
【００１９】第１の素材が、電極を付けるためのメッキ
処理などの前処理の温度以下では融解されないが、半田
付け処理温度（リフロー温度）範囲内で融解可能なもの
を選択することも可能である。このときは、素子ユニッ
トに基板を半田付けする際に第１の素材を融解して除去
できる。第１の素材が融解しても、チップ状にスライス
された半導体素子は融解されない第２の素材と、基板に
より支持されるため、各々の半導体素子の位置がずれて
問題となることはなく、熱電変換モジュールを製造でき
る。この第１の素材を融解することにより、溶剤の廃棄
の問題が回避できる。さらに、第１の素材を溶剤で除去
する工程を省くことができる。Although the first material is not melted at a temperature lower than a pretreatment temperature such as a plating process for attaching an electrode, a material which can be melted within a soldering temperature range (reflow temperature) can be selected. is there. In this case, when the substrate is soldered to the element unit, the first material can be melted and removed. Even if the first material is melted, the semiconductor element sliced into a chip shape is supported by the substrate and the second material that is not melted, so that the position of each semiconductor element does not shift and poses no problem. A thermoelectric conversion module can be manufactured. By melting the first material, the problem of solvent disposal can be avoided. Further, the step of removing the first material with a solvent can be omitted.
【００２０】このような本発明により、棒状半導体から
母ユニットを形成し、スライスする熱電変換モジュール
の製造方法において、簡単に充填材を取外しでき、低コ
ストで信頼性の高い熱電変換モジュールを製造できる。According to the present invention, in a method for manufacturing a thermoelectric conversion module in which a mother unit is formed from a bar-shaped semiconductor and sliced, a filler can be easily removed, and a low-cost and highly reliable thermoelectric conversion module can be manufactured. .
【００２１】本発明の製造方法においては、第１の素材
としては、耐熱性の瞬間接着剤、光硬化型の接着剤、ま
たはホットメルト系接着剤を用いることができる。ま
た、第２の素材としては、加工性が高く、工程中に融解
されない耐熱性を備えた素材として、セラミックス、ま
たはフェノール樹脂を用いることができる。セラミック
スは、例えば、ガラス、フッ素金雲母、窒化アルミ、窒
化ホウ素、ワラストナイト、チタン酸アルミ、石こう、
磁器、フェライト、カーボン等を用いることが可能であ
る。In the manufacturing method of the present invention, as the first material, a heat-resistant instant adhesive, a light-curing adhesive, or a hot-melt adhesive can be used. In addition, as the second material, ceramics or phenol resin can be used as a material having high workability and having heat resistance that is not melted during the process. Ceramics include, for example, glass, fluorophlogopite, aluminum nitride, boron nitride, wollastonite, aluminum titanate, gypsum,
Porcelain, ferrite, carbon, or the like can be used.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。以下においては、先に図１に示し
たｐ型チップ２５およびｎ型チップ２６が適当な間隔を
空けて配列され、セラミック基板１６および１７に挟ま
れて構成された熱電変換モジュール１０を製造する方法
を例に本発明を説明する。この熱電変換モジュール１０
は、ビスマス・テルル系で複数のほぼ立方体形状のｐ型
チップ２５およびｎ型チップ２６を電気的に接合して、
電流が流せるように銅製の電極１２が設けたセラミック
基板１６および１７にｐ型チップ２５およびｎ型チップ
２６が挟まれている。セラミック基板１６および１７に
は、電力を供給するためのリード１３ａおよび１３ｂが
設けてある。この熱電変換モジュール１０は、セラミッ
ク基板１６から吸熱し、その熱を対峙する側のセラミッ
ク基板１７から放熱できる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Hereinafter, a method of manufacturing the thermoelectric conversion module 10 in which the p-type chip 25 and the n-type chip 26 shown in FIG. 1 are arranged at appropriate intervals and sandwiched between the ceramic substrates 16 and 17 will be described. The present invention will be described by way of an example. This thermoelectric conversion module 10
Electrically connects a plurality of substantially cubic p-type chips 25 and n-type chips 26 in a bismuth tellurium system,
A p-type chip 25 and an n-type chip 26 are sandwiched between ceramic substrates 16 and 17 provided with copper electrodes 12 so that a current can flow. Ceramic substrates 16 and 17 are provided with leads 13a and 13b for supplying power. The thermoelectric conversion module 10 can absorb heat from the ceramic substrate 16 and radiate the heat from the ceramic substrate 17 on the side facing the ceramic substrate 16.
【００２３】図２および図３に、本例の熱電変換モジュ
ール１０の製造工程を模式的に示してある。本例の製造
方法では、先ず、図２（ａ）に示すように、ビスマス・
テルル系の棒状の熱電半導体結晶を、ｐ型の棒状半導体
２０とｎ型の棒状半導体２１に結晶育成または焼結で成
型する。FIGS. 2 and 3 schematically show the manufacturing process of the thermoelectric conversion module 10 of this embodiment. In the manufacturing method of this example, first, as shown in FIG.
A tellurium-based rod-shaped thermoelectric semiconductor crystal is formed into a p-type rod-shaped semiconductor 20 and an n-type rod-shaped semiconductor 21 by crystal growth or sintering.
【００２４】次に、図２（ｂ）に示すように、複数のｐ
型の棒状半導体２０およびｎ型の棒状半導体２１を所定
の間隔をあけて交互に、左右および上下に並列し配置す
る。このとき、棒状半導体２０および２１の両端を複数
の孔の形成された適当な治具（不図示）を用いて保持し
ても良い。あるいは、治具を用いずに以下に説明する第
１および第２の素材を積層しながら棒状半導体２０およ
び２１の位置を設定しても良い。Next, as shown in FIG.
The bar-shaped semiconductors 20 and n-type bar-shaped semiconductors 21 are alternately arranged side by side at predetermined intervals alternately left and right and up and down. At this time, both ends of the bar-shaped semiconductors 20 and 21 may be held using a suitable jig (not shown) having a plurality of holes formed therein. Alternatively, the positions of the bar-shaped semiconductors 20 and 21 may be set while laminating the first and second materials described below without using a jig.
【００２５】本例では、さらに、図２（ｂ）に示すよう
に、棒状半導体２０および２１の間に第１および第２の
素材を補充（充填）して位置決めする。In this example, as shown in FIG. 2B, the first and second materials are replenished (filled) between the bar-shaped semiconductors 20 and 21 for positioning.
【００２６】第１の素材としては、樹脂製の瞬間接着剤
４０を用いる。この接着剤４０を棒状半導体２０および
２１の上下の面に塗布する。As the first material, a resin instant adhesive 40 is used. This adhesive 40 is applied to the upper and lower surfaces of the bar-shaped semiconductors 20 and 21.
【００２７】第２の素材としては、厚みが棒状半導体２
０および２１同士を配置する間隔とほぼ同じ、あるいは
それより若干薄い板ガラス４２を用いることができる。
この板ガラス４２を棒状半導体２０および２１の間に入
れることにより、棒状半導体２０および２１の間隔を所
定の値に保持できる。図４（ａ）および図４（ｂ）は、
母ユニット２２の断面図であり、これに示すように、第
１および第２の素材４０および４２を組合せて用いて積
層することで、棒状半導体２０および２１の間を第１お
よび第２の素材で充填できる。The second material is a rod-shaped semiconductor 2 having a thickness of 2 mm.
It is possible to use a sheet glass 42 which is almost the same as the interval at which the 0s and 21 are arranged or slightly thinner than the interval.
By inserting the plate glass 42 between the bar-shaped semiconductors 20 and 21, the interval between the bar-shaped semiconductors 20 and 21 can be maintained at a predetermined value. 4 (a) and 4 (b)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a mother unit 22. As shown in the figure, a first material and a second material are provided between rod-shaped semiconductors 20 and 21 by laminating and combining first and second materials 40 and 42. Can be filled with
【００２８】第１および第２の素材４０および４２を間
に挟みながら、棒状半導体２０および２１を数段に積重
ねた後、さらに、その両端にも板ガラス４２が取付けら
れる。そして、棒状半導体２０および２１が、それぞれ
所定の位置に仮止めされた母ユニット２２が形成され
る。本例の母ユニット２２では、板ガラス４２が位置決
め治具としての主な役割を担っている。したがって、樹
脂製の接着剤４０は少量で良く、また、できる限り薄い
層にすることが望ましい。After stacking the bar-shaped semiconductors 20 and 21 in several stages while sandwiching the first and second raw materials 40 and 42, the plate glass 42 is further attached to both ends thereof. Then, a mother unit 22 is formed in which the bar-shaped semiconductors 20 and 21 are temporarily fixed at predetermined positions, respectively. In the mother unit 22 of this example, the plate glass 42 plays a main role as a positioning jig. Therefore, the amount of the resin adhesive 40 may be small, and it is desirable that the adhesive 40 be as thin as possible.
【００２９】次に、図２（ｃ）に示すように、母ユニッ
ト２２を棒状半導体２０および２１の長手方向に対して
直交する方向に、第１および第２の素材４０および４２
とともに、所望の厚さにスライスして、素子ユニット２
４を形成する。板ガラス４２は、棒状半導体２０および
２１と供に切断する加工用の補助材に適しており、スラ
イスした後も、母ユニット２２と同じ状態で半導体を保
持した素子ユニット２４を形成できる。Next, as shown in FIG. 2 (c), the mother unit 22 is moved in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the bar-shaped semiconductors 20 and 21 by the first and second raw materials 40 and 42.
At the same time, sliced to the desired thickness
4 is formed. The plate glass 42 is suitable as an auxiliary material for processing to be cut together with the bar-shaped semiconductors 20 and 21, and can form the element unit 24 holding the semiconductor in the same state as the mother unit 22 even after slicing.
【００３０】したがって、本例の素子ユニット２４は、
図５（ａ）および図５（ｂ）に、平面図および断面図を
用いて示すように、複数のｐ型チップ２５およびｎ型チ
ップ２６が、第１の素材である接着剤４０によって、第
２の素材である板ガラス４２に接着され積層されたもの
となる。すなわち、第１および第２の素材４０および４
２により、ｐ型チップ２５およびｎ型チップ２６が挟ま
れた状態で保持される。したがって、ｐ型チップ２５お
よびｎ型チップ２６は、分離せず所望の位置に保持され
たユニットとして取扱うことができる。Therefore, the element unit 24 of this embodiment is
As shown in FIGS. 5A and 5B using a plan view and a cross-sectional view, a plurality of p-type chips 25 and n-type chips 26 are formed by an adhesive 40 as a first material. It is bonded and laminated to a plate glass 42 as the second material. That is, the first and second materials 40 and 4
2, the p-type chip 25 and the n-type chip 26 are held in a sandwiched state. Therefore, the p-type chip 25 and the n-type chip 26 can be handled as a unit held at a desired position without being separated.
【００３１】次に、図３（ａ）に示すように、素子ユニ
ット２４の表面にニッケルメッキ１４を施し、電極を接
合するための表面処理（メッキ処理）を行う。本例の接
着剤４０および板ガラス４２は、メッキ処理温度では融
解しない耐熱性の高い素材が選択されている。このた
め、メッキ処理工程中に、第１および第２の素材４０お
よび４２は融解せず、ｐ型チップ２５およびｎ型チップ
２６がバラバラになることはなく、そのままユニットと
して取扱える。Next, as shown in FIG. 3A, nickel plating 14 is applied to the surface of the element unit 24, and a surface treatment (plating treatment) for bonding electrodes is performed. For the adhesive 40 and the plate glass 42 of this example, a material having high heat resistance that does not melt at the plating temperature is selected. Therefore, during the plating process, the first and second materials 40 and 42 do not melt, and the p-type chip 25 and the n-type chip 26 do not fall apart and can be handled as a unit as it is.
【００３２】メッキ処理された素子ユニット２４には、
図３（ｂ）に示すように、セラミック基板１６および１
７が組合わされる。セラミック基板１６および１７に
は、複数の電極１２が素子ユニット２４の中のｐ型チッ
プ２５およびｎ型チップ２６の各々を所定の組合せとな
るようにプリントされ、その電極１２にクリーム半田１
５が印刷されている。The plated element unit 24 includes:
As shown in FIG. 3B, the ceramic substrates 16 and 1
7 are combined. A plurality of electrodes 12 are printed on the ceramic substrates 16 and 17 so that each of the p-type chip 25 and the n-type chip 26 in the element unit 24 is in a predetermined combination.
5 is printed.
【００３３】素子ユニット２４にセラミック基板１６お
よび１７が組み合わされた熱電変換モジュール１０は、
リフロー炉などに入れられて、ｐ型チップ２５およびｎ
型チップ２６とセラミック基板１６および１７の電極１
２が半田付けされ電気的に接合される。同時に、ｐ型チ
ップ２５およびｎ型チップ２６は、半田付けによりセラ
ミック基板１６および１７に支持される。The thermoelectric conversion module 10 in which the ceramic substrates 16 and 17 are combined with the element unit 24,
It is put in a reflow furnace or the like, and the p-type chip 25 and n
Type chip 26 and electrodes 1 of ceramic substrates 16 and 17
2 are soldered and electrically connected. At the same time, the p-type chip 25 and the n-type chip 26 are supported on the ceramic substrates 16 and 17 by soldering.
【００３４】図３（ｃ）に示すように、素子ユニット２
４にセラミック基板１６および１７が接合された熱電変
換モジュール１０は、次に、適当な有機溶剤等を用いて
洗浄することにより、第１の素材である接着剤４０を溶
解して除去する。なお、除去効率を上げるために、図３
（ｂ）に示した工程において、先ず、セラミック基板１
７を一方だけ接合し、第１の素材（接着剤４０）を除去
した後に、他方のセラミック基板１６を接合しても良
い。先に接合したセラミック基板１７によりｐ型チップ
２５およびｎ型チップ２６の各々の位置は維持できる。
したがって、このような方法を採用しても手間が増える
ことはない。As shown in FIG. 3C, the element unit 2
Next, the thermoelectric conversion module 10 in which the ceramic substrates 16 and 17 are joined to 4 is washed with a suitable organic solvent or the like to dissolve and remove the adhesive 40 as the first material. In order to increase the removal efficiency, FIG.
In the step shown in (b), first, the ceramic substrate 1
7 may be joined together, and after removing the first material (adhesive 40), the other ceramic substrate 16 may be joined. The position of each of the p-type chip 25 and the n-type chip 26 can be maintained by the ceramic substrate 17 bonded first.
Therefore, even if such a method is adopted, the trouble does not increase.
【００３５】接着剤４０を除去すると、次に、第２の素
材である板ガラス４２とｎ型チップ２５およびｐ型チッ
プ２６の間に隙間があく。このため、板ガラス４２を簡
単に取外しできる。熱電変換モジュール１０からこのよ
うにして、ｐ型チップ２５およびｎ型チップ２６の間を
埋めていた充填材（接着剤４０および板ガラス４２）が
完全に除去される。したがって、本例の製造方法により
製造された熱電変換モジュール１０は、半導体素子（ｐ
型チップ２５およびｎ型チップ２６）の間に絶縁物とな
る充填材がない状態となり、充填材の熱伝導に起因する
能力低下（損失）を防ぐことができる。また、絶縁物を
なくすことにより作動させたときに温度差による熱応力
が少なくなる。さらに、半導体素子の表面に絶縁物がな
いので、所定の優れた特性を得ることができる。When the adhesive 40 is removed, a gap is formed between the plate glass 42 as the second material and the n-type chip 25 and the p-type chip 26. For this reason, the plate glass 42 can be easily removed. In this manner, the filler (the adhesive 40 and the glass sheet 42) filling the space between the p-type chip 25 and the n-type chip 26 is completely removed from the thermoelectric conversion module 10. Therefore, the thermoelectric conversion module 10 manufactured by the manufacturing method of the present example is a semiconductor element (p
There is no filler serving as an insulator between the mold tip 25 and the n-type tip 26), and it is possible to prevent a decrease in performance (loss) due to heat conduction of the filler. Further, when the operation is performed by eliminating the insulator, the thermal stress due to the temperature difference is reduced. Further, since there is no insulator on the surface of the semiconductor element, predetermined excellent characteristics can be obtained.
【００３６】このように、本例の製造方法は、複数の棒
状半導体２０および２１を分離しないように仮り止めす
る素材（充填材）に、適当な溶媒に対して溶ける接着剤
４０と、その工程中では溶解しない板ガラス４２を組合
せて用いる。このため、使用されている接着剤４０が少
量なので、接着剤４０を溶解させて除去する際に必要な
溶剤は少量で良く、短時間で溶解できると供に、廃棄す
る溶剤も少量になる。したがって、製造工程を短縮で
き、溶剤の廃棄に伴なうコストを低減できる。As described above, according to the manufacturing method of the present embodiment, the adhesive 40 which is dissolved in an appropriate solvent is added to the material (filler) for temporarily fixing the plurality of rod-shaped semiconductors 20 and 21 so as not to be separated. A combination of plate glass 42 that does not melt in the interior is used. For this reason, since the amount of the adhesive 40 used is small, only a small amount of solvent is required for dissolving and removing the adhesive 40. The solvent can be dissolved in a short time, and the solvent to be discarded is small. Therefore, the manufacturing process can be shortened, and the cost associated with disposal of the solvent can be reduced.
【００３７】さらに、第１の素材である接着剤４０を溶
かすと、第２の素材であるガラス板４２は、熱電変換モ
ジュール１０から溶解または融解しなくても簡単に取外
すことができる。したがって、半導体素子あるいは組立
てた後の熱電変換モジュール１０に影響を与えずに短時
間で除去できる。Further, when the adhesive 40 as the first material is melted, the glass plate 42 as the second material can be easily removed from the thermoelectric conversion module 10 without melting or melting. Therefore, it can be removed in a short time without affecting the semiconductor element or the assembled thermoelectric conversion module 10.
【００３８】本例において、第１および第２の素材４０
および４２を充填することにより、棒状半導体２０およ
び２１を組合せた母ユニット２２から素子ユニット２４
を形成する製造方法により、熱電変換モジュール１０を
実際に、そして簡単に製造している。したがって、本発
明により、切断工程が１回で済み、また短時間で熱電変
換モジュールを製造できる母ユニット２２を用いた製造
方法を実際に用いることができ、高品質な熱電変換モジ
ュールを低コストで提供できる。In this example, the first and second materials 40
And 42 are filled, so that the mother unit 22 combining the bar-shaped semiconductors 20 and 21 with the element unit 24
The thermoelectric conversion module 10 is actually and easily manufactured by the manufacturing method for forming the thermoelectric conversion module 10. Therefore, according to the present invention, it is possible to actually use the manufacturing method using the mother unit 22 which can manufacture the thermoelectric conversion module in a short time with only one cutting step, and to produce a high-quality thermoelectric conversion module at low cost. Can be provided.
【００３９】第１の素材となる接着剤としては、耐熱性
を備え、適当な溶剤に溶解可能な素材が好適である。例
えば、瞬間接着剤としては、セメダイン社製のアルキル
ーαーシアノアクリレートを主成分とする「瞬間接着剤
３０００ＤＸｌ」、「瞬間接着剤３０００ＲＸＬ」、ス
リーボンド社の「瞬間接着剤１７３１」、「瞬間接着剤
１７８２」を用いることができる。これらは、熱変形温
度が１３０度程度であり、十分な耐熱性を備えており、
さらに、適当な有機溶媒で溶解できる。さらに、東亜合
成社の「瞬間接着剤アロンアルファ２０１」、「瞬間接
着剤アロンアルファ４０１」、または「瞬間接着剤アロ
ンアルファ６０１」も適している。これらの素材は、ア
セトン、ジメチルホルムアミド、またはジメチルスルホ
キシド等の有機溶剤で溶解可能であり、ガラス転移点が
１４０度または１１５度程度の耐熱性を備えている。ま
た、これらの素材は、接着耐久性の向上のために、東亜
合成社の「前処理剤アロンガラスプライマー」を組合せ
て用いることが望ましい。さらに、接着面が小さい場合
など、硬化促進剤として、東亜合成社のエタノールを主
成分とする「ａａ・セッター」を供に用いることが望ま
しい。As the adhesive as the first material, a material having heat resistance and soluble in a suitable solvent is preferable. For example, as the instant adhesive, "Empty adhesive 3000DXl", "Instant adhesive 3000RXL" containing alkyl-α-cyanoacrylate manufactured by Cemedine as a main component, "Instant adhesive 1731" of Three Bond Inc., "Instant adhesive" 1782 "can be used. These have a heat deformation temperature of about 130 degrees and have sufficient heat resistance.
Furthermore, it can be dissolved in a suitable organic solvent. Further, "Agency Alon Alpha 201", "Ash Alpha Alon Alpha 401" or "Ash Alpha Alon Alpha 601" manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. are also suitable. These materials can be dissolved in an organic solvent such as acetone, dimethylformamide, or dimethylsulfoxide, and have heat resistance with a glass transition point of about 140 degrees or 115 degrees. In addition, it is desirable to use these materials in combination with “Toa Gosei Co., Ltd. Aron Glass Primer” in order to improve adhesion durability. Further, when the bonding surface is small, it is preferable to use “aa setter” mainly composed of ethanol of Toa Gosei Co., Ltd. as a curing accelerator.
【００４０】さらに、光硬化型の接着剤も、第１の素材
として用いることができる。例えば、東亜合成社のアク
リル系接着樹脂の「嫌気性固着剤アロンタイトのＢＵシ
リーズ（紫外線硬化型）」、「アロンタイトＶＬ−１３
０３（可視硬化型）」、または「アロンタイトＶＬ−５
３０３（可視硬化型）」を用いることができる。Further, a photo-curable adhesive can also be used as the first material. For example, Toa Gosei's acrylic adhesive resin "Anaerobic fixing agent Arontite BU series (ultraviolet curing type)", "Arontite VL-13"
03 (visible curing type) ”or“ Arontight VL-5 ”
303 (visible curing type) ".
【００４１】一方、第２の素材としては、加工性に優
れ、耐熱性を備えたセラミックスまたはフェノール樹脂
等の素材が好適である。セラミック系の素材としては、
先ず、上述した板ガラス４２等のガラス系の素材があ
る。ガラス系の素材では、石英ガラスに加えて、硬質ガ
ラスである「パイレックス」、軟質ガラスの「青板ガラ
ス」、「板ガラス」などを用いることができる。On the other hand, as the second material, a material such as ceramics or phenol resin having excellent workability and heat resistance is suitable. As a ceramic material,
First, there is a glass-based material such as the above-mentioned plate glass 42. As a glass-based material, in addition to quartz glass, "Pyrex" which is a hard glass, "blue plate glass" or "plate glass" which is a soft glass can be used.
【００４２】この他のセラミックス系の素材としては、
例えば、三井鉱山マテリアル社のフッ素金雲母を主結晶
相とする「マセライト系」、「ナノセラム」または、窒
化アルミニウム系を主結晶相とする「シェイパル系」の
素材が利用できる。さらに、窒化ホウ素、または、ワラ
ストナイトを主結晶相とする「マシナックス」、チタン
酸アルミを主結晶相とする「アルマタイト」が利用でき
る。Other ceramic materials include:
For example, “macerite” and “nanoceram” materials whose main crystal phase is fluorophlogopite from Mitsui Mining Materials Co., Ltd. or “shapeal” materials whose main crystal phase is aluminum nitride can be used. Further, "Machinax" having boron nitride or wollastonite as a main crystal phase, and "Almatite" having aluminum titanate as a main crystal phase can be used.
【００４３】さらに、第２の素材としては、硫酸カルシ
ウムを主成分としている石こうを利用するも可能であ
る。ムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）を主成分と
する磁器（硬質磁器）も利用できる。あるいは、α鉄ま
たはδ鉄等のほとんど純鉄に近い成分であるフェライト
を用いることも可能である。Further, as the second material, gypsum containing calcium sulfate as a main component can be used. Porcelain (hard porcelain) containing mullite (3Al 2 O 3 .2SiO 2 ) as a main component can also be used. Alternatively, it is also possible to use ferrite which is a component almost similar to pure iron such as α iron or δ iron.
【００４４】また、非酸化物セラミックとして、カーボ
ン（黒鉛）系の素材では、東洋炭素社の「等方性高密度
黒鉛ＩＧ−１５」を用いることも可能である。このカー
ボンは、高温下でも寸法精度の安定性が優れている。As a non-oxide ceramic, a carbon (graphite) -based material such as "Isotropic high-density graphite IG-15" manufactured by Toyo Carbon Co., Ltd. can be used. This carbon has excellent dimensional accuracy stability even at high temperatures.
【００４５】さらに、第２の素材として、住友ベークラ
イト社の「スミコンＰＭ」等の耐熱性に優れ、難燃性を
備えたフェノール系樹脂を用いることもできる。Further, as the second material, a phenolic resin having excellent heat resistance and flame retardancy such as "Sumicon PM" manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd. can be used.
【００４６】なお、第１の素材として、メッキ温度では
融解しないが、リフロー温度範囲内で融解するようなホ
ットメルト系接着剤を用いることも可能である。例え
ば、東亜合成社の熱硬化性樹脂の「アドフィックス
系」、「スカイワックス系」を用いることができる。ま
た、第２の素材は、上記したような素材を用いることが
できる。It is also possible to use a hot-melt adhesive which does not melt at the plating temperature but melts within the reflow temperature range as the first material. For example, a thermosetting resin “Adfix type” or “Sky wax type” of Toa Gosei Co., Ltd. can be used. Further, as the second material, the above-described materials can be used.
【００４７】半田付け温度で融解する第１の素材を用い
て、熱電変換モジュール１０を製造する方法では、素子
ユニット２４にセラミック基板１６および１７が半田付
けされる際に、第１の素材も融解し除去することができ
る。このとき、ｐ型チップ２５およびｎ型チップ２６
は、半田でセラミック基板１６および１７に固定され、
さらに、融解されない第２の素材により支持されるた
め、バラバラにならずに、所望の位置を維持できる。そ
して、第１の素材が溶けると、第２の素材とｐ型チップ
２５およびｎ型チップ２６の間に隙間ができるので、半
田付け後に第２の素材を融解または溶解せずに取外すこ
とができる。In the method of manufacturing the thermoelectric conversion module 10 using the first material that melts at the soldering temperature, when the ceramic substrates 16 and 17 are soldered to the element unit 24, the first material also melts. And can be removed. At this time, the p-type chip 25 and the n-type chip 26
Are fixed to the ceramic substrates 16 and 17 with solder,
Furthermore, since it is supported by the second material that is not melted, the desired position can be maintained without falling apart. When the first material is melted, a gap is formed between the second material and the p-type chip 25 and the n-type chip 26, so that the second material can be removed without melting or melting after soldering. .
【００４８】なお、第２の素材の形状は、上記で説明し
た板ガラス４２のような板状のものに限定されないこと
はもちろんである。第２の素材として石こうを用る場合
は、石こうを流動化させて、第１の素材が付された棒状
半導体２０および２１の周囲に流し込むことも可能であ
る。また、第２の素材の形状は、棒状半導体素子２０お
よび２１の間に充填するのに適した円柱状または角柱状
であっても良く、例えば、棒ガラスを挟むこともでき
る。It is needless to say that the shape of the second material is not limited to a plate-like material such as the glass plate 42 described above. When gypsum is used as the second material, the gypsum can be fluidized and poured around the bar-shaped semiconductors 20 and 21 provided with the first material. Further, the shape of the second material may be a column shape or a prism shape suitable for filling between the bar-shaped semiconductor elements 20 and 21, and for example, a bar glass may be interposed.
【００４９】さらに、上記では、ビスマス・テルル系の
熱電変換素子を用いた例を説明しているが、鉄・シリコ
ン系などの他の組成の半導体であってももちろん良い。Further, in the above description, an example using a bismuth / tellurium-based thermoelectric conversion element has been described, but a semiconductor of another composition such as an iron / silicon-based semiconductor may be used.
【００５０】[0050]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の熱電変
換モジュールの製造方法は、棒状半導体同士の間に、接
着剤などの第１素材と、板ガラスなどの第２の素材を積
層して、母ユニットを形成している。このため、母ユニ
ットをスライスした素子ユニットを用いて熱電変換モジ
ュールに組立てた後に、第１の素材を溶解または融解す
ると、半導体素子と第２の素材との間に隙間が生じる。
したがって、第２の素材は、溶解または融解しなくても
熱電変換モジュールから取除くことができる。このた
め、第２の素材に機械的な衝撃を与えなくても、第２の
素材を取除くことができる。そして、第２の素材は、体
積変化が少ないものを採用できるので、母ユニットおよ
びスライスされた素子ユニットを製造する際に、半導体
素子同士の間隔を精度良く製造できる。さらに、第２の
素材を取除くために必要な隙間は、小さくて良いので、
第１の素材は薄い層で良い。したがって、第１の素材を
除去する溶剤の量は、少なくて済み短時間で除去できる
と供に、その後の溶剤の処理も簡単になる。As described above, the method of manufacturing a thermoelectric conversion module according to the present invention comprises the steps of laminating a first material such as an adhesive and a second material such as a sheet glass between rod-shaped semiconductors. , Forming a mother unit. Therefore, when the first material is melted or melted after assembling into the thermoelectric conversion module using the element unit obtained by slicing the mother unit, a gap is generated between the semiconductor element and the second material.
Therefore, the second material can be removed from the thermoelectric conversion module without melting or melting. Therefore, the second material can be removed without giving a mechanical impact to the second material. Since the second material can be a material having a small volume change, the spacing between the semiconductor elements can be manufactured with high precision when manufacturing the mother unit and the sliced element unit. Furthermore, the gap required to remove the second material can be small,
The first material may be a thin layer. Therefore, the amount of the solvent for removing the first material is small and can be removed in a short time, and the subsequent treatment of the solvent is also simplified.
【００５１】第１の素材が、電極を付けるためのメッキ
処理などの前処理の温度以下では融解されないが、半田
付け処理温度（リフロー温度）範囲内で融解可能なもの
を選択するで、素子ユニットに基板が半田付けされる際
に、第１の素材を融解して除去することができる。この
第１の素材を融解することにより、溶剤の廃棄の問題が
回避できる。さらに、溶剤で除去する工程（洗浄工程）
を省くことができる。Although the first material is not melted at a temperature lower than a pretreatment temperature such as a plating process for attaching an electrode, it can be melted within a soldering temperature range (reflow temperature). When the substrate is soldered to the first material, the first material can be melted and removed. By melting the first material, the problem of solvent disposal can be avoided. Furthermore, the step of removing with a solvent (washing step)
Can be omitted.
【００５２】したがって、本発明により、棒状半導体か
ら母ユニットを形成し、スライスする熱電変換モジュー
ルの製造方法であって、簡単に充填材を取外しできる製
造方法を提供できる。このため、低コストで信頼性の高
い熱電変換モジュールを製造できる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a thermoelectric conversion module for forming and slicing a mother unit from a bar-shaped semiconductor, in which a filler can be easily removed. Therefore, a low-cost and highly reliable thermoelectric conversion module can be manufactured.
【図１】本発明に係る熱電変換モジュールの概略構成を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a thermoelectric conversion module according to the present invention.
【図２】図１に示す熱電変換モジュールの製造工程を模
式的に示す図である。FIG. 2 is a view schematically showing a manufacturing process of the thermoelectric conversion module shown in FIG.
【図３】図２に示す熱電変換モジュールの製造工程以降
の工程を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a process after a manufacturing process of the thermoelectric conversion module shown in FIG. 2;
【図４】図４（ａ）は、図２（ｂ）に示す熱電変換モジ
ュールの製造工程における母ユニットの縦断面を示す図
である。図４（ｂ）は、母ユニットの横断面を示す図で
ある。FIG. 4A is a view showing a longitudinal section of a mother unit in a manufacturing process of the thermoelectric conversion module shown in FIG. 2B. FIG. 4B is a diagram illustrating a cross section of the mother unit.
【図５】図５（ａ）は、図２（ｃ）に示す素子ユニット
の平面図であり、図５（ｂ）は、素子ユニットの断面図
である。5A is a plan view of the element unit shown in FIG. 2C, and FIG. 5B is a cross-sectional view of the element unit.
【図６】従来の熱電変換モジュールの製造方法を模式的
に示す図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a conventional method for manufacturing a thermoelectric conversion module.
１０ 熱電変換モジュール １２ 電極 １３ リード １４ ニッケルメッキ １５ クリーム半田 １６、１７ セラミック基板 ２０ ｐ型の棒状半導体 ２１ ｎ型の棒状半導体 ２２ 母ユニット ２４ 素子ユニット ２５ ｐ型チップ ２６ ｎ型チップ ４０ 樹脂製の接着材（第１の素材） ４２ ガラス板（第２の素材） ９０ 結晶インゴット ９２ ウェハ REFERENCE SIGNS LIST 10 thermoelectric conversion module 12 electrode 13 lead 14 nickel plating 15 cream solder 16, 17 ceramic substrate 20 p-type rod-shaped semiconductor 21 n-type rod-shaped semiconductor 22 mother unit 24 element unit 25 p-type chip 26 n-type chip 40 resin bonding Material (first material) 42 Glass plate (second material) 90 Crystal ingot 92 Wafer
Claims (2)
に接合し、熱電変換モジュールを形成する熱電変換モジ
ュールの製造方法において、 棒状半導体の間に、後の工程で取付けられる電極との接
合に影響を与えずに融解または溶解可能な第１の素材
と、この第１の素材を融解または溶解可能な条件では融
解または溶解されない第２の素材とを積層し、前記棒状
半導体が所定の間隔で配置された母ユニットを形成する
工程と、 前記母ユニットを前記棒状半導体の長手方向と直交する
方向にスライスして素子ユニットを形成する工程と、 前記棒状半導体がスライスされた前記素子ユニット中の
半導体素子の少なくとも一方の面に前記基板の電極を接
合する工程と、 前記第１の素材を融解または溶解して除去する工程と、 前記第２の素材を取外す工程とを有することを特徴とす
る熱電変換モジュールの製造方法。1. A method for manufacturing a thermoelectric conversion module in which a plurality of semiconductor elements are bonded to a substrate provided with electrodes to form a thermoelectric conversion module, wherein bonding between a rod-shaped semiconductor and an electrode attached in a later step is performed. A first material that can be melted or dissolved without affecting the first material and a second material that is not melted or melted under conditions that allow the first material to be melted or melted are laminated, and the rod-shaped semiconductor is placed at a predetermined distance. A step of forming a mother unit arranged in the step; a step of slicing the mother unit in a direction orthogonal to a longitudinal direction of the rod-shaped semiconductor to form an element unit; and Joining the electrode of the substrate to at least one surface of the semiconductor element, melting or dissolving and removing the first material, and removing the second material Method for manufacturing a thermoelectric conversion module, characterized in that a step.
耐熱性の瞬間接着剤、光硬化型の接着剤、またはホット
メルト系接着剤であり、前記第２の素材は、セラミック
スまたはフェノール樹脂であることを特徴とする熱電変
換モジュールの製造方法。2. The method according to claim 1, wherein the first material is
A method for producing a thermoelectric conversion module, wherein the instantaneous adhesive is a heat-resistant instant adhesive, a light-curable adhesive, or a hot-melt adhesive, and the second material is a ceramic or a phenol resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04467299A JP3465879B2 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Manufacturing method of thermoelectric conversion module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04467299A JP3465879B2 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Manufacturing method of thermoelectric conversion module |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000244027A true JP2000244027A (en) | 2000-09-08 |
| JP3465879B2 JP3465879B2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=12697947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04467299A Expired - Fee Related JP3465879B2 (en) | 1999-02-23 | 1999-02-23 | Manufacturing method of thermoelectric conversion module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465879B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100319744A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | Laird Technologies, Inc. | Thermoelectric modules and related methods |
| EP3015765A4 (en) * | 2013-06-25 | 2016-06-29 | Zhiming Chen | High-power led lamp cooling device and manufacturing method therefor |
| EP3015764A4 (en) * | 2013-06-25 | 2016-06-29 | Zhiming Chen | Low-light-failure high-power led road lamp and manufacturing method therefor |
-
1999
- 1999-02-23 JP JP04467299A patent/JP3465879B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100319744A1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-12-23 | Laird Technologies, Inc. | Thermoelectric modules and related methods |
| US8193439B2 (en) * | 2009-06-23 | 2012-06-05 | Laird Technologies, Inc. | Thermoelectric modules and related methods |
| EP3015765A4 (en) * | 2013-06-25 | 2016-06-29 | Zhiming Chen | High-power led lamp cooling device and manufacturing method therefor |
| EP3015764A4 (en) * | 2013-06-25 | 2016-06-29 | Zhiming Chen | Low-light-failure high-power led road lamp and manufacturing method therefor |
| US9989238B2 (en) | 2013-06-25 | 2018-06-05 | Zhiming Chen | Low light failure, high power led street lamp and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3465879B2 (en) | 2003-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5688412B2 (en) | Method for thermally contacting opposing electrical connections of a semiconductor component array | |
| KR20120005395A (en) | Method for producing glass substrate and method for producing electronic part | |
| KR20010061973A (en) | Method of manufacturing semiconductor laser device and mounting plate and supporting plate | |
| JPH11346031A (en) | Diode laser element and manufacture thereof | |
| JP3151759B2 (en) | Thermoelectric semiconductor needle crystal and method of manufacturing thermoelectric semiconductor element | |
| JP2005183558A (en) | Optical part mounting package, and method for manufacturing the same | |
| JP2000244027A (en) | Manufacture of thermoelectric conversion module | |
| CN102122929A (en) | Package manufacturing method, piezoelectric vibrator, and oscillator | |
| KR100764393B1 (en) | Method of fabricating a high power array type semiconductor laser device | |
| KR100299411B1 (en) | Ingot plate made of thermoelectric material | |
| JP3205940B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor element material chip, thermoelectric conversion module using semiconductor element material chip obtained by applying the same, and method for manufacturing the thermoelectric conversion module | |
| CN102163690A (en) | Package manufacturing method, piezoelectric vibrator, and oscillator | |
| JP2004235367A (en) | Thermoelectric module | |
| JPH1168174A (en) | Thermoelectric semiconductor chip and manufacturing thermoelectric module | |
| JP6367701B2 (en) | Circuit board and manufacturing method thereof | |
| JP2002359405A (en) | Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the thermoelectric element array unit | |
| US8659160B2 (en) | Die structure, manufacturing method and substrate thereof | |
| JP2003347603A (en) | Thermoelectric element and its manufacturing method | |
| JP2002344032A (en) | Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the same | |
| JP2002359407A (en) | Thermoelectric element array unit, manufacturing method therefor, and thermoelectric module using the thermoelectric element array unit | |
| JP2005277343A (en) | Thermoelectric conversion element and manufacturing method therefor | |
| JP2010165904A (en) | Electronic component package, and manufacturing method therefor | |
| JP2002237622A (en) | Method of manufacturing thermoelectric element and thermoelectric module | |
| JPH06216499A (en) | Manufacture of copper circuit board | |
| JP2004235368A (en) | Thermoelectric crystal and method for manufacturing thermoelectric module |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |