JP2004221504A - 熱電変換装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置して、生産性がよく、従来技術と比べて冷却又は加熱性能、発電効率がよい熱電変換装置およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを備え、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが電気的に交互に直列に接続し、ｐ型半導体チップ４ａ及びｎ型半導体チップ４ｂが接する電極回路６と、電極回路６と絶縁性基板５を介して層を成す電気回路７と、電極回路６と電気回路７を導通する導通部材９を備える。
【選択図】 図２
【解決手段】ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを備え、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが電気的に交互に直列に接続し、ｐ型半導体チップ４ａ及びｎ型半導体チップ４ｂが接する電極回路６と、電極回路６と絶縁性基板５を介して層を成す電気回路７と、電極回路６と電気回路７を導通する導通部材９を備える。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を備え、ペルチェ効果あるいはゼーベック効果を利用した熱電変換装置で、特にｐ型熱電素子とｎ型熱電素子が電気的に交互に直列に接続するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱電変換装置は、相対向するように配設された２つのアルミナセラミック基板の間に電極を介して複数の熱電素子対からなる素子部を配設したもので、電極はアルミナセラミック基板表面に形成された銅の厚膜パターンから構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ｐ型半導体ブロック（熱電素子）とｎ型半導体ブロック（熱電素子）に溝を形成して、互いの溝に挿入し合って嵌合させ、一体化ブロックを形成しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６２−１７８５５４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特許第３２２５０４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子は千鳥配列となるため、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を組み付ける工程が複雑で、生産性に問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の従来技術では、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置されるが、Ｌ字状の上面電極と下面電極が熱電素子の周縁部で必要であり、Ｌ字状の電極では、ｎ型またはｐ型熱電素子が並列に接続されるため、ペルチェ効果またはゼーベック効果が低下して、冷却又は加熱性能、発電効果が低下する問題がある。
【０００８】
本発明は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置した、生産性がよく、従来技術と比べて冷却又は加熱性能、発電効率がよい熱電変換装置およびその製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、「ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を備え、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子が電気的に交互に直列に接続した熱電変換装置において、前記ｐ型熱電素子及び前記ｎ型熱電素子が接する電極回路と、前記電極回路と絶縁性基板を介して層を成す少なくとも１つ以上の電気回路と、前記電極回路と前記電気回路を導通する導通部材とを備えること」、を特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、電極回路と絶縁性基板を介して層を成す少なくとも１つ以上の電気回路と、電極回路と前記電気回路を導通する導通部材とを備えるため、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置しても、従来技術の特許文献２に記載されたＬ字状の上面電極と下面電極を備えなくても、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を電気的に交互に直列に接続可能になる。したがって、Ｌ字状の上面電極と下面電極でペルチェ効果またはゼーベック効果が低下することに起因する、冷却又は加熱性能、発電効率の低下の問題を解決できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するための請求項２の発明は、「前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子は、前記電極回路に夫々直線状に配置されること」、を特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子が、電極回路に夫々直線状に配置されるため、従来技術の特許文献１に記載されたｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を千鳥配列するのに比べて、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子の組み付け工数を低減でき、生産性が向上する。
【００１３】
また、上記課題を解決するための請求項３の発明は、「前記電極回路と前記電気回路は、前記絶縁性基板の表面に夫々設けられること」、を特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、電極回路と電気回路の間に絶縁性基板が介在するため、電気回路は電極回路と絶縁性基板を介して層を成す。絶縁性基板の表面の全体にメッキ法で導電体である銅などのメッキを施し、その後エッチング処理を行なうことで、絶縁性基板の表面に電極回路と電気回路を容易に形成できる。
【００１５】
また、上記課題を解決するための請求項４の発明は、「前記絶縁性基板は貫通孔を備え、前記導通部材は前記貫通孔に設けられること」、を特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明では、絶縁性基板の任意の箇所にレーザー等により貫通孔を設け、その後に貫通孔にメッキ処理することで、絶縁性基板の表面に設けた電極回路と電気回路を導通する導通部材を容易に設けることができる。絶縁性基板にアルミナセラミックを用いる場合には、アルミナセラミックの焼成前であるグリーンシートの状態で貫通孔を設けることで、容易に貫通孔を形成できる。
【００１７】
また、上記課題を解決するための請求項５の発明は、「棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子が平行になるように電極回路に配置する第１工程と、前記棒状のｐ型熱電素子と前記棒状のｎ型熱電素子を切断する第２工程と、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子に電極回路を接続して、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子を電気的に交互に直列にする第３工程とを備えること」、を特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明では、第１工程において棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を電極回路に平行になるように配置するため、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を千鳥配列に配置するのに比べて、配置にかかる工数を大幅に低減できる。第２工程においては、棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を切断し、第３工程において、第２工程で切断されたｐ型熱電素子とｎ型熱電素子に電極回路を接続することで、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を電気的に交互に直列に接続することができる。請求項５では、第１工程の棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を電極回路に平行になるように配置する工数が大幅に低減できるため、第２工程で棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を切断する工程を含んでも、全体として熱電変換装置を製造する工数を低減できる。また、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子は電気的に交互に直列に接続するため、冷却又は加熱性能、発電効果が低下する問題を解決できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の熱電変換装置およびその製造方法を、図面に基づいて詳述する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の熱電変換装置１で、放熱側に設けられた放熱側基板２と、冷却側に設けられた冷却側基板３、放熱側基板２と冷却側基板３の間に配置された半導体チップ４と、半導体チップ４と放熱側基板２の間の絶縁性基板５と、から構成される。
【００２１】
図２は、図１の熱電変換装置１のＡ−Ａ断面図で、半導体チップ４はｐ型半導体チップ４ａ（ｐ型熱電素子）とｎ型半導体チップ４ｂ（ｎ型熱電素子）から成る。半導体チップ４と放熱側基板２との間には、絶縁性基板５が配設される。絶縁性基板５と半導体チップ４の間には、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが接する電極回路６が配設される。絶縁性基板５と放熱側基板２との間には、電気回路７が設けられる。電気回路７は、絶縁性基板５を介して電極回路６と層を成す。電極回路６と電気回路７は、絶縁性基板５の任意の位置に設けられた貫通孔８に形成される導通部材９を通して導通する。半導体チップ４と冷却側基板３の間には、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが接する電極回路１０が配設される。ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは、電極回路６、導通部材９、電気回路７、電極回路１０により電気的に交互に直列に接続する。
【００２２】
図３は、図１の熱電変換装置１の冷却側基板３と、冷却側基板３の表面に設けられた電極回路１０である。電極回路１０は、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを導通する働きをする。冷却側基板３の材質はアルミナセラミックで、冷却側基板３にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。冷却側基板３の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路１０の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００２３】
図４は、図１の熱電変換装置１の絶縁性基板５の半導体チップ４の側の表面に設けられた電極回路６と、絶縁性基盤５に設けられた貫通孔８と、貫通孔８に設けられた導通部材９である。電極回路６にはｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが接する。電極回路６と電気回路７は貫通孔８の導通部材９により導通する。絶縁性基板５の材質はアルミナセラミックで、絶縁性基板５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。絶縁性基板５の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路６、導通部材９の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００２４】
図５は、図１の熱電変換装置１の絶縁性基板５の放熱側基板２の側の表面に設けられた電気回路７と、絶縁性基板５に設けられた貫通孔８と、貫通孔８に設けられた導通部材９である。電気回路７は、絶縁性基板５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。電気回路７の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００２５】
また、図２に記載の放熱側基板２の材質はアルミナセラミックであるが、これに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。
【００２６】
図６は、図１の熱電変換装置１の電気回路図で、実線は電極回路１０の回路、破線は電極回路６、導通部材９、電気回路７による回路を示す。リード線により電極回路６に供給された電力は、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは、電気的に交互に直列に接続する。
【００２７】
本発明の第１実施形態では、電極回路６と絶縁性基板５を介して層を成す電気回路７と、電極回路６と電気回路７を導通する導通部材９とを備えるため、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを直線状に配置しても、従来技術の特許文献２のＬ字状の上面電極と下面電極を備えなくても、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを電気的に交互に直列に接続可能になる。したがって、Ｌ字状の上面電極と下面電極でペルチェ効果が得られないことに起因する、冷却又は加熱性能の低下の問題を解決できる。
【００２８】
また、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが、電極回路６に夫々直線状に配置されるため、従来技術の特許文献１に記載されたｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを千鳥配列するのに比べて、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂの組み付け工数を低減でき、生産性が向上する。
【００２９】
また、電極回路６と電気回路７の間に絶縁性基板５が介在するため、電気回路７は絶縁性基板５を介して電極回路６と層を成す。絶縁性基板５の表面全体にメッキ法で導電体である銅などのメッキを施し、その後エッチング処理を行なうことで、絶縁性基板５の表面に電極回路６と電気回路７を容易に形成できる。
【００３０】
また、絶縁性基板５の任意の箇所にレーザー等により貫通孔８を設け、その後に貫通孔８にメッキ処理することで、絶縁性基板５の表面に設けた電極回路６と電気回路７を導通する導通部材９を容易に設けることができる。絶縁性基板５にアルミナセラミックを用いる場合には、アルミナセラミックの焼成前であるグリーンシートの状態で貫通孔８を設けることで、容易に貫通孔８を形成できる。
【００３１】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態の熱電変換装置１１で、放熱側に設けられた放熱側基板１２と、冷却側に設けられた冷却側基板１３、放熱側基板１２と冷却側基板１３の間に配置された半導体チップ１４と、絶縁性基板１５と、から構成される。第２実施形態の熱電変換装置１１は、基本的構成は第１実施形態の熱電変換装置１と共通する。第１実施形態と第２実施形態の熱電変換装置の違いは、電極回路１６（図９）と、電気回路１７（図１０）が異なる点である。
【００３２】
図８は、図７の熱電変換装置１１の冷却側基板１３と、冷却側基板１３の表面に設けられた電極回路２０である。電極回路２０は、ｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂを導通する働きをする。冷却側基板１３の材質はアルミナセラミックで、冷却側基板１３にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。冷却側基板１３の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路２０の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００３３】
図９は、図７の熱電変換装置１１の絶縁性基板１５の半導体チップ１４側の表面に設けられた電極回路１６と、絶縁性基盤１５に設けられた貫通孔１８と、貫通孔１８に設けられた導通部材１９である。電極回路１６はｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂと接する。電極回路１６と電気回路１７は貫通孔１８の導通部材１９により導通する。絶縁性基板１５の材質はアルミナセラミックで、絶縁性基板１５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。絶縁性基板１５の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路１６、導通部材１９の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００３４】
図１０は、図７の熱電変換装置１１の絶縁性基板１５の放熱側基板１２の側の表面に設けられた電気回路１７と、絶縁性基板１５に設けられた貫通孔１８と、貫通孔１８に設けられた導通部材１９である。電気回路１７は、絶縁性基板１５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。電気回路１７の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００３５】
また、図７に記載の放熱側基板１２の材質はアルミナセラミックであるが、これに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。
【００３６】
図１１は、図７の熱電変換装置１１の電気回路図で、実線は電極回路２０の回路、破線は電極回路１６、導通部材１９、電極回路１６による回路を示す。電極回路１６に供給された電力は、ｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂは、電気的に交互に直列に接続する。
【００３７】
第２実施形態の熱電変換装置１１は、第１実施形態の熱電変換装置１と同様の作用効果を奏する。また、第２実施形態の熱電変換装置１１は、電気回路１７が電極回路１６と層を成すため、隣合うｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂに導通する必要がなく、図１０の電気回路１７に示すように、離れた位置にあるｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂを電気的に交互に直列に接続することができる。したがって、半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂを電気的に交互に直列に接続するための回路設計の自由度が向上する。
【００３８】
図１２は、特許文献２の従来技術のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３をＢ部に用いた場合の熱電変換装置２１の電気回路図である。熱電変換装置２１は、熱電変換装置１、１１における電気回路７、１７に該当するものを備えていない。Ｂ部のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３では、ｎ型またはｐ型熱電半導体チップが並列に接続される。
【００３９】
図１３は、本発明の熱電変換装置１、１１と、従来技術のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３を用いた熱電変換装置２１の冷却性能シミュレーションの結果である。シミュレーション結果は、吸熱量０．１５Ｗ、冷却側基板の冷却面温度２５℃、放熱側基板の放熱面温度７５℃のときの消費電力である。本発明の熱電変換装置１、１１と比べて、従来技術のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３を備える熱電変換装置２１は、消費電力が大きい。これは、Ｂ部のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３でペルチェ効果が小さいことに起因する。
【００４０】
（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置１の製造方法の第１工程を示すもので、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと、棒状のｎ型半導体チップ２４ｂは平行になるように電極回路６に配置される。絶縁性基板５と放熱側基板２の間には、電気回路７が設けられており、電極回路６と電気回路７は導通部材９により導通する。
【００４１】
図１５は、本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置１の製造方法の第２工程を示すもので、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂはダイヤモンドカッター（グラインダー）２５により切断される。本実施形態では、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂをダイヤモンドカッター２５により切断したが、切断方法はこれに限定されずに、ワイヤーカット等でもよい。
【００４２】
図１６は、本発明の第１実施形態の熱電変換装置１の製造方法の第３工程で、棒状のｐ型半導体チップ２４ａを切断したｐ型半導体チップ４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを切断したｎ型半導体チップ４ｂで、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは、冷却用基板３に設けられた電極回路１０により電気的に交互に直列に接続する。
【００４３】
第３実施形態においては、第１工程において棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを電極回路６に平行になるように配置するので、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを千鳥配列に配置するのに比べて、配置にかかる工数を大幅に低減できる。第２工程においては、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを切断し、第３工程において、第２工程で切断されたｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂに電極回路１０を接続することで、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを電気的に交互に直列に接続することができる。第３実施形態では、第１工程の棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを電極回路６に平行になるように配置するため、配置の工数が大幅に低減でき、第２工程で棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを切断する工程を含んでも、全体として熱電変換装置１を製造する工数を低減できる。また、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは電気的に交互に直列に接続するため、冷却又は加熱性能が低下する問題を解決できる。
【００４４】
本発明の熱電変換装置１、１１では、絶縁性基板５、１５を備える側を加熱側としたが、ｐ型半導体チップ４ａ、１４ａとｎ型半導体チップ４ｂ、１４ｂへ通電する極性を変更して加熱面と放熱面を逆にしてもよい。また、熱電変換装置１、１１は、放熱側基板２、１２と、冷却側基板３、１３を備えるが、被冷却体又は被加熱体が絶縁性の材料である場合には、放熱側基板２、１２、と、冷却側基板３、１３は省略可能である。その場合、電極回路１０、２０を半導体チップ４、１４と被冷却体又は被加熱体との間に設け、電気回路７、１７を絶縁性基板５、１５と被冷却体又は被加熱体との間に設ければよい。また、本発明の実施形態１〜３においては、ペルチェ効果による冷却又は加熱効果について述べたが、ゼーベック効果による発電効率の向上にも適用可能である。
【００４５】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としては、それらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明では、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置した、生産性がよく、従来技術と比べて冷却又は加熱性能、発電効率がよい熱電変換装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の熱電変換装置である。
【図２】図１の第１実施形態の熱電変換装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の熱電変換装置の冷却側基板と、冷却側基板の表面に設けられた電極回路である。
【図４】図１の熱電変換装置の絶縁性基板の半導体チップの側の表面に設けられた電極回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図５】図１の熱電変換装置の絶縁性基板の放熱側基板の側の表面に設けられた電気回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図６】図１の熱電変換装置の電気回路図である。
【図７】本発明の第２実施形態の熱電変換装置である。
【図８】図７の熱電変換装置の冷却側基板と、冷却側基板の表面に設けられた電極回路である。
【図９】図７の熱電変換装置の絶縁性基板の半導体チップの側の表面に設けられた電極回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図１０】図７の熱電変換装置の絶縁性基板の放熱側基板の側の表面に設けられた電気回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図１１】図７の熱電変換装置の電気回路図である。
【図１２】特許文献２の従来技術のＬ字状の上面電極と下面電極を用いた場合の熱電変換装置の電気回路図である。
【図１３】熱電変換装置の冷却性能シミュレーションの結果である。
【図１４】本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置の製造方法の第１工程である。
【図１５】本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置の製造方法の第２工程である。
【図１６】本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置の製造方法の第３工程である。
【符号の説明】
１ 熱電変換装置（第１実施形態）
２ 放熱側基板
３ 冷却側基板
４ａ ｐ型半導体チップ（ｐ型熱電素子）
４ｂ ｎ型半導体チップ（ｎ型熱電素子）
５ 絶縁性基板
６ 電極回路
７ 電気回路
８ 貫通孔
９ 導通部材
１０ 電極回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を備え、ペルチェ効果あるいはゼーベック効果を利用した熱電変換装置で、特にｐ型熱電素子とｎ型熱電素子が電気的に交互に直列に接続するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱電変換装置は、相対向するように配設された２つのアルミナセラミック基板の間に電極を介して複数の熱電素子対からなる素子部を配設したもので、電極はアルミナセラミック基板表面に形成された銅の厚膜パターンから構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ｐ型半導体ブロック（熱電素子）とｎ型半導体ブロック（熱電素子）に溝を形成して、互いの溝に挿入し合って嵌合させ、一体化ブロックを形成しているものもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６２−１７８５５４号公報
【０００５】
【特許文献２】
特許第３２２５０４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子は千鳥配列となるため、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を組み付ける工程が複雑で、生産性に問題がある。
【０００７】
また、特許文献２の従来技術では、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置されるが、Ｌ字状の上面電極と下面電極が熱電素子の周縁部で必要であり、Ｌ字状の電極では、ｎ型またはｐ型熱電素子が並列に接続されるため、ペルチェ効果またはゼーベック効果が低下して、冷却又は加熱性能、発電効果が低下する問題がある。
【０００８】
本発明は、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置した、生産性がよく、従来技術と比べて冷却又は加熱性能、発電効率がよい熱電変換装置およびその製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１の発明は、「ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を備え、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子が電気的に交互に直列に接続した熱電変換装置において、前記ｐ型熱電素子及び前記ｎ型熱電素子が接する電極回路と、前記電極回路と絶縁性基板を介して層を成す少なくとも１つ以上の電気回路と、前記電極回路と前記電気回路を導通する導通部材とを備えること」、を特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明では、電極回路と絶縁性基板を介して層を成す少なくとも１つ以上の電気回路と、電極回路と前記電気回路を導通する導通部材とを備えるため、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置しても、従来技術の特許文献２に記載されたＬ字状の上面電極と下面電極を備えなくても、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を電気的に交互に直列に接続可能になる。したがって、Ｌ字状の上面電極と下面電極でペルチェ効果またはゼーベック効果が低下することに起因する、冷却又は加熱性能、発電効率の低下の問題を解決できる。
【００１１】
また、上記課題を解決するための請求項２の発明は、「前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子は、前記電極回路に夫々直線状に配置されること」、を特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子が、電極回路に夫々直線状に配置されるため、従来技術の特許文献１に記載されたｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を千鳥配列するのに比べて、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子の組み付け工数を低減でき、生産性が向上する。
【００１３】
また、上記課題を解決するための請求項３の発明は、「前記電極回路と前記電気回路は、前記絶縁性基板の表面に夫々設けられること」、を特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、電極回路と電気回路の間に絶縁性基板が介在するため、電気回路は電極回路と絶縁性基板を介して層を成す。絶縁性基板の表面の全体にメッキ法で導電体である銅などのメッキを施し、その後エッチング処理を行なうことで、絶縁性基板の表面に電極回路と電気回路を容易に形成できる。
【００１５】
また、上記課題を解決するための請求項４の発明は、「前記絶縁性基板は貫通孔を備え、前記導通部材は前記貫通孔に設けられること」、を特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明では、絶縁性基板の任意の箇所にレーザー等により貫通孔を設け、その後に貫通孔にメッキ処理することで、絶縁性基板の表面に設けた電極回路と電気回路を導通する導通部材を容易に設けることができる。絶縁性基板にアルミナセラミックを用いる場合には、アルミナセラミックの焼成前であるグリーンシートの状態で貫通孔を設けることで、容易に貫通孔を形成できる。
【００１７】
また、上記課題を解決するための請求項５の発明は、「棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子が平行になるように電極回路に配置する第１工程と、前記棒状のｐ型熱電素子と前記棒状のｎ型熱電素子を切断する第２工程と、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子に電極回路を接続して、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子を電気的に交互に直列にする第３工程とを備えること」、を特徴とする。
【００１８】
請求項５の発明では、第１工程において棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を電極回路に平行になるように配置するため、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を千鳥配列に配置するのに比べて、配置にかかる工数を大幅に低減できる。第２工程においては、棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を切断し、第３工程において、第２工程で切断されたｐ型熱電素子とｎ型熱電素子に電極回路を接続することで、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を電気的に交互に直列に接続することができる。請求項５では、第１工程の棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を電極回路に平行になるように配置する工数が大幅に低減できるため、第２工程で棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子を切断する工程を含んでも、全体として熱電変換装置を製造する工数を低減できる。また、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子は電気的に交互に直列に接続するため、冷却又は加熱性能、発電効果が低下する問題を解決できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の熱電変換装置およびその製造方法を、図面に基づいて詳述する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の熱電変換装置１で、放熱側に設けられた放熱側基板２と、冷却側に設けられた冷却側基板３、放熱側基板２と冷却側基板３の間に配置された半導体チップ４と、半導体チップ４と放熱側基板２の間の絶縁性基板５と、から構成される。
【００２１】
図２は、図１の熱電変換装置１のＡ−Ａ断面図で、半導体チップ４はｐ型半導体チップ４ａ（ｐ型熱電素子）とｎ型半導体チップ４ｂ（ｎ型熱電素子）から成る。半導体チップ４と放熱側基板２との間には、絶縁性基板５が配設される。絶縁性基板５と半導体チップ４の間には、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが接する電極回路６が配設される。絶縁性基板５と放熱側基板２との間には、電気回路７が設けられる。電気回路７は、絶縁性基板５を介して電極回路６と層を成す。電極回路６と電気回路７は、絶縁性基板５の任意の位置に設けられた貫通孔８に形成される導通部材９を通して導通する。半導体チップ４と冷却側基板３の間には、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが接する電極回路１０が配設される。ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは、電極回路６、導通部材９、電気回路７、電極回路１０により電気的に交互に直列に接続する。
【００２２】
図３は、図１の熱電変換装置１の冷却側基板３と、冷却側基板３の表面に設けられた電極回路１０である。電極回路１０は、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを導通する働きをする。冷却側基板３の材質はアルミナセラミックで、冷却側基板３にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。冷却側基板３の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路１０の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００２３】
図４は、図１の熱電変換装置１の絶縁性基板５の半導体チップ４の側の表面に設けられた電極回路６と、絶縁性基盤５に設けられた貫通孔８と、貫通孔８に設けられた導通部材９である。電極回路６にはｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが接する。電極回路６と電気回路７は貫通孔８の導通部材９により導通する。絶縁性基板５の材質はアルミナセラミックで、絶縁性基板５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。絶縁性基板５の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路６、導通部材９の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００２４】
図５は、図１の熱電変換装置１の絶縁性基板５の放熱側基板２の側の表面に設けられた電気回路７と、絶縁性基板５に設けられた貫通孔８と、貫通孔８に設けられた導通部材９である。電気回路７は、絶縁性基板５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。電気回路７の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００２５】
また、図２に記載の放熱側基板２の材質はアルミナセラミックであるが、これに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。
【００２６】
図６は、図１の熱電変換装置１の電気回路図で、実線は電極回路１０の回路、破線は電極回路６、導通部材９、電気回路７による回路を示す。リード線により電極回路６に供給された電力は、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは、電気的に交互に直列に接続する。
【００２７】
本発明の第１実施形態では、電極回路６と絶縁性基板５を介して層を成す電気回路７と、電極回路６と電気回路７を導通する導通部材９とを備えるため、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを直線状に配置しても、従来技術の特許文献２のＬ字状の上面電極と下面電極を備えなくても、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを電気的に交互に直列に接続可能になる。したがって、Ｌ字状の上面電極と下面電極でペルチェ効果が得られないことに起因する、冷却又は加熱性能の低下の問題を解決できる。
【００２８】
また、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂが、電極回路６に夫々直線状に配置されるため、従来技術の特許文献１に記載されたｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを千鳥配列するのに比べて、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂの組み付け工数を低減でき、生産性が向上する。
【００２９】
また、電極回路６と電気回路７の間に絶縁性基板５が介在するため、電気回路７は絶縁性基板５を介して電極回路６と層を成す。絶縁性基板５の表面全体にメッキ法で導電体である銅などのメッキを施し、その後エッチング処理を行なうことで、絶縁性基板５の表面に電極回路６と電気回路７を容易に形成できる。
【００３０】
また、絶縁性基板５の任意の箇所にレーザー等により貫通孔８を設け、その後に貫通孔８にメッキ処理することで、絶縁性基板５の表面に設けた電極回路６と電気回路７を導通する導通部材９を容易に設けることができる。絶縁性基板５にアルミナセラミックを用いる場合には、アルミナセラミックの焼成前であるグリーンシートの状態で貫通孔８を設けることで、容易に貫通孔８を形成できる。
【００３１】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態の熱電変換装置１１で、放熱側に設けられた放熱側基板１２と、冷却側に設けられた冷却側基板１３、放熱側基板１２と冷却側基板１３の間に配置された半導体チップ１４と、絶縁性基板１５と、から構成される。第２実施形態の熱電変換装置１１は、基本的構成は第１実施形態の熱電変換装置１と共通する。第１実施形態と第２実施形態の熱電変換装置の違いは、電極回路１６（図９）と、電気回路１７（図１０）が異なる点である。
【００３２】
図８は、図７の熱電変換装置１１の冷却側基板１３と、冷却側基板１３の表面に設けられた電極回路２０である。電極回路２０は、ｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂを導通する働きをする。冷却側基板１３の材質はアルミナセラミックで、冷却側基板１３にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。冷却側基板１３の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路２０の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００３３】
図９は、図７の熱電変換装置１１の絶縁性基板１５の半導体チップ１４側の表面に設けられた電極回路１６と、絶縁性基盤１５に設けられた貫通孔１８と、貫通孔１８に設けられた導通部材１９である。電極回路１６はｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂと接する。電極回路１６と電気回路１７は貫通孔１８の導通部材１９により導通する。絶縁性基板１５の材質はアルミナセラミックで、絶縁性基板１５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。絶縁性基板１５の材質は、アルミナセラミックに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。また、電極回路１６、導通部材１９の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００３４】
図１０は、図７の熱電変換装置１１の絶縁性基板１５の放熱側基板１２の側の表面に設けられた電気回路１７と、絶縁性基板１５に設けられた貫通孔１８と、貫通孔１８に設けられた導通部材１９である。電気回路１７は、絶縁性基板１５にメッキ法で全面に銅メッキを施し、エッチング処理にて回路を形成したものである。電気回路１７の材質は、銅に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよく、例えば金、銀、モリブデン、タングステン、スズ、銅−タングステン合金等でもよい。
【００３５】
また、図７に記載の放熱側基板１２の材質はアルミナセラミックであるが、これに限定されるものではなく、絶縁性を有するものであればよく、例えば窒化アルミ、酸化ベリリウム、炭化ケイ素等でもよい。
【００３６】
図１１は、図７の熱電変換装置１１の電気回路図で、実線は電極回路２０の回路、破線は電極回路１６、導通部材１９、電極回路１６による回路を示す。電極回路１６に供給された電力は、ｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂは、電気的に交互に直列に接続する。
【００３７】
第２実施形態の熱電変換装置１１は、第１実施形態の熱電変換装置１と同様の作用効果を奏する。また、第２実施形態の熱電変換装置１１は、電気回路１７が電極回路１６と層を成すため、隣合うｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂに導通する必要がなく、図１０の電気回路１７に示すように、離れた位置にあるｐ型半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂを電気的に交互に直列に接続することができる。したがって、半導体チップ１４ａとｎ型半導体チップ１４ｂを電気的に交互に直列に接続するための回路設計の自由度が向上する。
【００３８】
図１２は、特許文献２の従来技術のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３をＢ部に用いた場合の熱電変換装置２１の電気回路図である。熱電変換装置２１は、熱電変換装置１、１１における電気回路７、１７に該当するものを備えていない。Ｂ部のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３では、ｎ型またはｐ型熱電半導体チップが並列に接続される。
【００３９】
図１３は、本発明の熱電変換装置１、１１と、従来技術のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３を用いた熱電変換装置２１の冷却性能シミュレーションの結果である。シミュレーション結果は、吸熱量０．１５Ｗ、冷却側基板の冷却面温度２５℃、放熱側基板の放熱面温度７５℃のときの消費電力である。本発明の熱電変換装置１、１１と比べて、従来技術のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３を備える熱電変換装置２１は、消費電力が大きい。これは、Ｂ部のＬ字状の上面電極２２と下面電極２３でペルチェ効果が小さいことに起因する。
【００４０】
（第３実施形態）
図１４は、本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置１の製造方法の第１工程を示すもので、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと、棒状のｎ型半導体チップ２４ｂは平行になるように電極回路６に配置される。絶縁性基板５と放熱側基板２の間には、電気回路７が設けられており、電極回路６と電気回路７は導通部材９により導通する。
【００４１】
図１５は、本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置１の製造方法の第２工程を示すもので、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂはダイヤモンドカッター（グラインダー）２５により切断される。本実施形態では、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂをダイヤモンドカッター２５により切断したが、切断方法はこれに限定されずに、ワイヤーカット等でもよい。
【００４２】
図１６は、本発明の第１実施形態の熱電変換装置１の製造方法の第３工程で、棒状のｐ型半導体チップ２４ａを切断したｐ型半導体チップ４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを切断したｎ型半導体チップ４ｂで、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは、冷却用基板３に設けられた電極回路１０により電気的に交互に直列に接続する。
【００４３】
第３実施形態においては、第１工程において棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを電極回路６に平行になるように配置するので、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを千鳥配列に配置するのに比べて、配置にかかる工数を大幅に低減できる。第２工程においては、棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを切断し、第３工程において、第２工程で切断されたｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂに電極回路１０を接続することで、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂを電気的に交互に直列に接続することができる。第３実施形態では、第１工程の棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを電極回路６に平行になるように配置するため、配置の工数が大幅に低減でき、第２工程で棒状のｐ型半導体チップ２４ａと棒状のｎ型半導体チップ２４ｂを切断する工程を含んでも、全体として熱電変換装置１を製造する工数を低減できる。また、ｐ型半導体チップ４ａとｎ型半導体チップ４ｂは電気的に交互に直列に接続するため、冷却又は加熱性能が低下する問題を解決できる。
【００４４】
本発明の熱電変換装置１、１１では、絶縁性基板５、１５を備える側を加熱側としたが、ｐ型半導体チップ４ａ、１４ａとｎ型半導体チップ４ｂ、１４ｂへ通電する極性を変更して加熱面と放熱面を逆にしてもよい。また、熱電変換装置１、１１は、放熱側基板２、１２と、冷却側基板３、１３を備えるが、被冷却体又は被加熱体が絶縁性の材料である場合には、放熱側基板２、１２、と、冷却側基板３、１３は省略可能である。その場合、電極回路１０、２０を半導体チップ４、１４と被冷却体又は被加熱体との間に設け、電気回路７、１７を絶縁性基板５、１５と被冷却体又は被加熱体との間に設ければよい。また、本発明の実施形態１〜３においては、ペルチェ効果による冷却又は加熱効果について述べたが、ゼーベック効果による発電効率の向上にも適用可能である。
【００４５】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としては、それらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明では、ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を直線状に配置した、生産性がよく、従来技術と比べて冷却又は加熱性能、発電効率がよい熱電変換装置およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の熱電変換装置である。
【図２】図１の第１実施形態の熱電変換装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の熱電変換装置の冷却側基板と、冷却側基板の表面に設けられた電極回路である。
【図４】図１の熱電変換装置の絶縁性基板の半導体チップの側の表面に設けられた電極回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図５】図１の熱電変換装置の絶縁性基板の放熱側基板の側の表面に設けられた電気回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図６】図１の熱電変換装置の電気回路図である。
【図７】本発明の第２実施形態の熱電変換装置である。
【図８】図７の熱電変換装置の冷却側基板と、冷却側基板の表面に設けられた電極回路である。
【図９】図７の熱電変換装置の絶縁性基板の半導体チップの側の表面に設けられた電極回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図１０】図７の熱電変換装置の絶縁性基板の放熱側基板の側の表面に設けられた電気回路と、絶縁性基盤に設けられた貫通孔と、貫通孔に設けられた導通部材である。
【図１１】図７の熱電変換装置の電気回路図である。
【図１２】特許文献２の従来技術のＬ字状の上面電極と下面電極を用いた場合の熱電変換装置の電気回路図である。
【図１３】熱電変換装置の冷却性能シミュレーションの結果である。
【図１４】本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置の製造方法の第１工程である。
【図１５】本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置の製造方法の第２工程である。
【図１６】本発明の第３実施形態で、第１実施形態の熱電変換装置の製造方法の第３工程である。
【符号の説明】
１ 熱電変換装置（第１実施形態）
２ 放熱側基板
３ 冷却側基板
４ａ ｐ型半導体チップ（ｐ型熱電素子）
４ｂ ｎ型半導体チップ（ｎ型熱電素子）
５ 絶縁性基板
６ 電極回路
７ 電気回路
８ 貫通孔
９ 導通部材
１０ 電極回路
Claims (5)
- ｐ型熱電素子とｎ型熱電素子を備え、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子が電気的に交互に直列に接続した熱電変換装置において、
前記ｐ型熱電素子及び前記ｎ型熱電素子が接する電極回路と、前記電極回路と絶縁性基板を介して層を成す少なくとも１つ以上の電気回路と、前記電極回路と前記電気回路を導通する導通部材とを備えること、を特徴とする熱電変換装置。 - 前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子は、前記電極回路に夫々直線状に配置されること、を特徴とする請求項１に記載の熱電変換装置。
- 前記電極回路と前記電気回路は、前記絶縁性基板の表面に夫々設けられること、を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の熱電変換装置。
- 前記絶縁性基板は貫通孔を備え、前記導通部材は前記貫通孔に設けられること、を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱電変換装置。
- 棒状のｐ型熱電素子と棒状のｎ型熱電素子が平行になるように電極回路に配置する第１工程と、前記棒状のｐ型熱電素子と前記棒状のｎ型熱電素子を切断する第２工程と、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子に電極回路を接続して、前記ｐ型熱電素子と前記ｎ型熱電素子を電気的に交互に直列にする第３工程とを備えること、を特徴とする熱電変換装置の製造方法。
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