JP2007227508A - 熱電変換モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多層回路基板の製造技術、特にビア導体の形成技術を用いて、複数の絶縁層2からなる積層体3の内部に、p型熱電半導体4およびn型熱電半導体5を形成する。対をなすp型熱電半導体4とn型熱電半導体5とは、pn間接続導体11によって互いに直列に電気的接続されて熱電変換素子対10を構成し、複数の熱電変換素子対10は、たとえば、直列配線導体12によって直列に接続される。熱電半導体4,5の各々は、性能指数のピーク温度が互いに異なる複数の部分21〜23および24〜26を有し、これら複数の部分は、積層体3の積層方向に分布する。
【選択図】図2
Description
2 絶縁層
3 積層体
4 p型熱電半導体
5 n型熱電半導体
6 第1の収容穴
7 第2の収容穴
8 第1の貫通孔
9 第2の貫通孔
10 熱電変換素子対
11 pn間接続導体
12 直列配線導体
13,14 外層
15,16 引出し導体膜
17,18,38,39 引出しビア導体
19,20,40,41 端子電極
21,24 低ピーク温度部分
22,25 中ピーク温度部分
23,26 高ピーク温度部分
32,33,36,37 並列配線導体膜
34,35 並列配線ビア導体
Claims (10)
- p型熱電半導体およびn型熱電半導体と、
電気絶縁性を有する複数の絶縁層の積層構造を有する積層体と
を備え、
前記積層体には、前記p型熱電半導体を収容する少なくとも1つの第1の収容穴、および前記n型熱電半導体を収容する少なくとも1つの第2の収容穴が設けられるとともに、1対の前記p型熱電半導体と前記n型熱電半導体とからなる熱電変換素子対を形成するように、対をなす前記p型熱電半導体と前記n型熱電半導体とを互いに直列に電気的接続するpn間接続導体が設けられ、
前記第1および第2の収容穴は、特定の複数の前記絶縁層を厚み方向にそれぞれ貫通しかつ連接するように設けられた、各々複数の第1および第2の貫通孔によってそれぞれ与えられ、
前記p型熱電半導体および前記n型熱電半導体の少なくとも一方は、性能指数のピーク温度が互いに異なる複数の部分を有し、前記複数の部分は、前記積層体の積層方向に分布している、
熱電変換モジュール。 - 前記p型熱電半導体および前記n型熱電半導体の双方が、性能指数のピーク温度が互いに異なる前記複数の部分を有している、請求項1に記載の熱電変換モジュール。
- 前記積層体には、複数の前記熱電変換素子対が設けられている、請求項1または2に記載の熱電変換モジュール。
- 前記積層体には、複数の前記熱電変換素子対を直列に接続するための直列配線導体が設けられている、請求項3に記載の熱電変換モジュール。
- 前記積層体には、複数の前記熱電変換素子対を並列に接続するための並列配線導体が設けられている、請求項3または4に記載の熱電変換モジュール。
- p型熱電半導体およびn型熱電半導体と、
電気絶縁性を有する複数の絶縁層の積層構造を有する積層体と
を備え、
前記積層体には、前記p型熱電半導体を収容する少なくとも1つの第1の収容穴、および前記n型熱電半導体を収容する少なくとも1つの第2の収容穴が設けられるとともに、1対の前記p型熱電半導体と前記n型熱電半導体とからなる熱電変換素子対を形成するように、対をなす前記p型熱電半導体と前記n型熱電半導体とを互いに直列に電気的接続するpn間接続導体が設けられ、
前記第1および第2の収容穴が、特定の複数の前記絶縁層を厚み方向にそれぞれ貫通しかつ連接するように設けられた複数の第1および第2の貫通孔によってそれぞれ与えられている、
熱電変換モジュールを製造する方法であって、
前記絶縁層となるべき複数の絶縁性シートを準備する工程と、
前記p型熱電半導体のためのp型熱電半導体材料および前記n型熱電半導体のためのn型熱電半導体材料を準備する、半導体材料準備工程と、
特定の前記絶縁性シートに前記第1および第2の貫通孔を設ける工程と、
前記第1の貫通孔および前記第2の貫通孔に、それぞれ、前記p型熱電半導体材料および前記n型熱電半導体材料を充填する、充填工程と、
特定の前記絶縁性シート上に前記pn間接続導体を形成する工程と、
前記積層体を得るように、複数の前記絶縁性シートを積層する、積層工程と
を備える、熱電変換モジュールの製造方法。 - 前記半導体材料準備工程は、前記p型熱電半導体材料および前記n型熱電半導体材料の少なくとも一方について、性能指数のピーク温度が互いに異なる熱電半導体のための複数種類の熱電半導体材料を用意する工程を備え、
前記充填工程は、複数種類の前記熱電半導体材料の各々について、別の前記絶縁性シートの前記貫通孔に前記熱電半導体材料充填する工程を備え、
前記積層工程は、前記貫通孔に異なる種類の前記熱電半導体材料が充填された複数種類の前記絶縁性シートを同じ前記積層体内で混ぜて積層する工程を備える、
請求項6に記載の熱電変換モジュールの製造方法。 - 前記熱電変換モジュールは、前記積層体に、複数の前記熱電変換素子対を備え、かつ複数の前記熱電変換素子対を直列に接続するための直列配線導体が設けられているものであり、特定の前記絶縁性シート上に前記直列配線導体を形成する工程をさらに備える、請求項6または7に記載の熱電変換モジュールの製造方法。
- 前記熱電変換モジュールは、前記積層体に、複数の前記熱電変換素子対を備え、かつ複数の前記熱電変換素子対を並列に接続するための並列配線導体が設けられているものであり、特定の前記絶縁性シート上に前記並列配線導体を形成する工程をさらに備える、請求項6ないし8のいずれかに記載の熱電変換モジュールの製造方法。
- 前記絶縁性シートは、セラミックグリーンシートであり、前記積層工程の後、前記積層体を焼成する工程をさらに備える、請求項6ないし9のいずれかに記載の熱電変換モジュールの製造方法。
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