JP2588502B2 - サーモモジュール - Google Patents
サーモモジュールInfo
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- JP2588502B2 JP2588502B2 JP5187585A JP18758593A JP2588502B2 JP 2588502 B2 JP2588502 B2 JP 2588502B2 JP 5187585 A JP5187585 A JP 5187585A JP 18758593 A JP18758593 A JP 18758593A JP 2588502 B2 JP2588502 B2 JP 2588502B2
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Description
種電子冷却装置等に用いられるサーモモジュールに関す
るものである。
モモジュールは、1対の基板と、この1対の基板の間に
取付けられた複数のペルチエ効果素子と、この複数のペ
ルチエ効果素子を相互に電気的に接続する接続子と、1
対の基板に取付けられたフィンの如き吸放熱部材とから
成っている。
板がセラミックから成っており、接続子は、このセラミ
ック基板の内面に接着されエッチング技術によって所定
の回路パターンに形成された銅箔から成っていた。
は、剛性が大きいため、ペルチエ効果素子が駆動して発
熱側が膨張し冷却側が収縮するように熱変形し、またペ
ルチエ効果素子の駆動が停止してこの熱変形が戻ると、
ペルチエ効果素子に繰返しのストレスが加わり、特にこ
のストレスは、基板の端部側では累積されて著しく大き
くなるため、基板の端部付近のペルチエ効果素子に大き
なストレスが加わってペルチエ効果素子の基板への取付
け部分が破損し易く、この欠点は、ペルチエ効果素子が
多く大型のサーモモジュールほど顕著になる傾向があ
る。また、セラミック基板は、熱抵抗が大きいため、吸
放熱部材への熱伝導が低く、従って冷却効果及び放熱効
果が低い欠点があった。
取付部分を破損することがなく、且つ冷却効果及び放熱
効果を向上することができるサーモモジュールを提供す
ることにある。
手段は、1対の基板と、この1対の基板の間に取付けら
れた複数のペルチエ効果素子と、複数のペルチエ効果素
子を相互に電気的に接続する接続子と、基板の外面に取
付けられた吸放熱部材とから成るサーモモジュールにお
いて、基板は接続子を保持するように一体成形されたプ
ラスチック板から成り、吸放熱部材はプラスチック板か
ら露呈する接続子に電気絶縁層を介して取付けられ、前
記プラスチック板は前記ペルチエ効果素子の取付け部分
のまわりに歪吸収部を有することを特徴とするサーモモ
ジュールを提供することにある。
題解決手段によるサーモモジュールであって、歪吸収部
はプラスチック板の多孔部分、スロット部分又は撓み部
分から成っていることを特徴とするサーモモジュールを
提供することにある。
板と、この1対の基板の間に取付けられた複数のペルチ
エ効果素子と、これらの複数のペルチエ効果素子を相互
に電気的に接続する接続子と、基板に取付けられて吸熱
又は放熱する吸放熱部材とから成るサーモモジュールに
おいて、基板は接続子を保持するように一体成形された
プラスチック板から成り、接続子はプラスチック板の外
面よりも突出するように保持されており、吸放熱部材は
基板の接続子に電気絶縁層を介して取付けられているこ
とを特徴とするサーモモジュールを提供することにあ
る。
題解決手段によるサーモモジュールであって、プラスチ
ック板はペルチエ効果素子の取付け部分のまわりに歪吸
収部を有することを特徴とするサーモモジュールを提供
することにある。
題解決手段によるサーモモジュールであって、歪吸収部
はプラスチック板の多孔部分、スロット部分又は撓み部
分から成っていることを特徴とするサーモモジュールを
提供することにある。
基板が接続子を保持して一体成形されたプラスチック板
から成っていると、基板は弾性変形性を有するので、ペ
ルチエ効果素子の駆動と非駆動との繰り返しによって接
続子に熱変形があっても、この熱変形は接続子を保持す
るプラスチック板の弾性変形によって吸収されるため、
ペルチエ効果素子に加わるストレスが小さくなり、ペル
チエ効果素子と基板との電気的、機械的接続部分の破損
が少なくなる。尚、接続子は、プラスチック板の成形時
に埋め込まれて一体に保持されているので、接続子が繰
り返しの熱変形を受けてもプラスチック板から脱落する
ことがなく、その熱変形をプラスチック板の弾性変形に
よって有効に吸収することができる。
の取付け部分のまわりに歪吸収部を有すると、接続子の
熱変形は、プラスチック板自体の弾性変形の外にこの歪
吸収部でも吸収されるので、ペルチエ効果素子に加わる
ストレスは一層低くなってその電気的、機械的接続部分
の破損を有効に防止することができ、従って特にストレ
スが累積し易い多数のペルチエ効果素子を用いた大型の
サーモモジュールを高い取付け強度で得ることができ
る。
孔部分又はスロット部分あるいは撓み部分であるので、
プラスチック板の成形時に簡単に形成することができ、
従って高い品質のサーモモジュールを安価に製造するこ
とができる。
から突出する接続子に取付けられているので、セラミッ
ク基板に取付けられた場合に比べて吸放熱部材との間で
の熱伝導が高く、特に、基板の接続子は、一体成形され
たプラスチック板の外面から突出するようにプラスチッ
ク板に保持されているので、吸放熱部材は、プラスチッ
ク板に干渉されることなく、接続子に高度の密着性で接
続子に接触し、従って冷却効果及び放熱効果が一層向上
し、高い効率のサーモモジュールを得ることができる。
ると、図1及び図2は本発明に係るサーモモジュール1
0の一実施例を示し、このサーモモジュール10は、1
対の基板12、12’と、この1対の基板12、12’
の間に取付けられた複数のペルチエ効果素子14と、こ
の複数のペルチエ効果素子14を相互に電気的に接続す
る接続子16、16’と、基板12、12’の外面に電
気絶縁層18、18’を介して取付けられたフィン状の
吸放熱部材20、20’とから成り、基板12、12’
は、図1に示すように、通しボルト・ナット手段22に
よって締付けられている。
を保持するようにインサートして一体に成形されたプラ
スチック板24、24’から成っている。図2に示すよ
うに、接続子16、16’は、プラスチック板24、2
4’の内外面、特に外面から突出するように露呈してプ
ラスチック板24、24’に保持されている。
如きP形又はN形の半導体チップから成り、このペルチ
エ効果素子14は、それぞれ上下の基板12、12’内
の接続子16、16’に跨がって半田26、26’によ
って電気的、機械的に接続されている。
8、18’としてのアルマイトメッキが施されたアルミ
ニウム又はその合金等の熱伝導性金属から形成されたフ
ィン20A、20’Aから成っているのが好ましく、こ
れらのフィン20A、20’Aは、ロックタイト(商品
名)の如き嫌気性接着剤の薄い数μmの厚みの接着層又
は金属微粒子を混合した熱伝導性接着剤の比較的厚い接
着層等の接着層28、28’を介して接続子16、1
6’の外面に接着されている。
けられる基板12、12’が接続子16、16’を保持
して一体成形されたプラスチック板24、24’から成
っていると、これらの基板12、12’は、プラスチッ
ク板24、24’によって弾性変形性を有し、従ってペ
ルチエ効果素子14の駆動と非駆動との繰り返しによっ
て接続子16、16’が熱変形しても、この熱変形は基
板12、12’の弾性変形によって吸収されるため、ペ
ルチエ効果素子14に加わるストレスが小さくなり、ペ
ルチエ効果素子14と基板12、12’との取付け部分
が破損することが少なくなる。
ン20A、20’Aは、プラスチック板24、24’か
ら露呈する接続子16、16’の外面に電気絶縁層1
8、18’を介して取付けられているので、従来技術の
ようにセラミック基板に取付けられた場合に比べて吸放
熱部材20、20’との間の熱伝導が高く、従って冷却
効果及び放熱効果が大きくなる。
20’Aが電気絶縁層18、18’としてのアルマイト
メッキが施された熱伝導性金属から形成されていると、
アルマイトメッキは薄膜であるため熱抵抗が小さく、接
続子16、16’とフィン20A、20’Aとの間での
熱伝導が著しく高くなって冷却効果及び放熱効果が一層
向上する。また、図2に示すように、接続子16、1
6’の外面がプラスチック板24、24’の外面よりも
突出するように接続子16、16’がプラスチック板2
4、24’に保持されていてフィン20A、20’Aの
基板部分とプラスチック板24、24’との間に遊び3
0、30’があると、プラスチック板24、24’がフ
ィン20A、20’Aと接続子16、16’との密着に
干渉することがなく、フィン20A、20’Aと接続子
16、16’との密着性が向上し、熱伝導が一層向上す
るので好ましい。尚、このアルマイトメッキ層は、接続
子16、16’に電気的に絶縁するためのものであるの
で、接続子16、16’に接触する部分のみに施されて
いてもよい。また、接続子16、16’の突出構造は、
プラスチック板24、24’の成形時に容易に得ること
ができる。
24’は、接続子16、16’の保持部分のまわりに歪
吸収部32、32’を有する。この歪吸収部32、3
2’は、基板の多孔部分34、34’から成っている
が、この歪吸収部32、32’は、図4に示すように、
スロット部分36、36’から成っていてもよい。これ
らの多孔部分34、34’又はスロット部分36、3
6’は、プラスチック板24、24’の成形時に容易に
形成することができる。
の多孔部分34、34’又はスロット部分36、36’
から成る歪吸収部32、32’を有すると、ペルチエ効
果素子14の駆動と非駆動との繰り返しによる接続子1
6、16’の熱変形等の歪は、基板12、12’自体の
弾性変形の外にこの歪吸収部32、32’によっても吸
収されるため、ペルチエ効果素子14に加わるストレス
が一層小さくなり、ペルチエ効果素子14の取付け部分
の破損を確実に防止することができる。
され、この例では歪吸収部34、34’は、同図(B)
から解るように、プラスチック板24、24’の皺の如
く撓み部分38、38’から成っている。この撓み部分
38、38’も多孔部分34、34’やスロット部分3
6、36’と同様にペルチエ効果素子14に加わるスト
レスを一層低減することができる。また、この撓み部分
も同様にプラスチック板24、24’の成形時に形成す
ることができる。
エ効果素子が取付けられる基板が接続子を保持するよう
に一体成形されてこの接続子を強固に保持するプラスチ
ック板から成っているので、ペルチエ効果素子の駆動、
非駆動の繰り返しによって接続子に熱変形による応力が
加わっても、この応力はプラスチック板の弾性変形によ
って吸収されるため、ペルチエ効果素子と接続子との間
に加わるストレスが小さくなり、ペルチエ効果素子の電
気的及び機械的接続が不良となることが少なくなる。
の取付け部分のまわりに歪吸収部を有するので、接続子
の熱変形はプラスチック板自体の弾性変形の外にこの歪
吸収部でも吸収されるので、ペルチエ効果素子の電気
的、機械的接続部分に加わるストレスは一層低くなっ
て、その破損を有効に防止することができ、従って特に
ストレスが累積し易い多数のペルチエ効果素子を用いた
大型のサーモモジュールを高い取付け強度で得ることが
できる。
の多孔部分又はスロット部分あるいは撓み部分は、プラ
スチック板の成形時に簡単に形成することができ、従っ
て高い品質のサーモモジュールを安価に製造することが
できる。
露呈する接続子に電気絶縁層を介して取付けられている
ので、セラミック基板に取付けられた場合に比べて吸放
熱部材との間の熱伝導が高くなるが、特に、基板の接続
子は、一体成形されたプラスチック板の外面から突出す
るようにプラスチック板に保持されているので、吸放熱
部材は、プラスチック板に干渉されることなく、接続子
に高度の密着性で接続子に接触し、従って冷却効果及び
放熱効果が一層向上し、高い効率のサーモモジュールを
得ることができる。
面図である。
拡大断面図である。
である。
同図(A)はその拡大平面図、同図(B)は同図(A)
のB−B線拡大断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 1対の基板と、前記1対の基板の間に取
付けられた複数のペルチエ効果素子と、前記複数のペル
チエ効果素子を相互に電気的に接続する接続子と、前記
基板に取付けられて吸熱又は放熱する吸放熱部材とから
成るサーモモジュールにおいて、前記基板は前記接続子
を保持するように一体成形されたプラスチック板から成
り、前記吸放熱部材は前記基板から露呈する接続子に電
気絶縁層を介して取付けられ、前記プラスチック板は前
記ペルチエ効果素子の取付け部分のまわりに歪吸収部を
有することを特徴とするサーモモジュール。 - 【請求項2】 請求項1に記載のサーモモジュールであ
って、前記歪吸収部はプラスチック板の多孔部分、スロ
ット部分又は撓み部分から成っていることを特徴とする
サーモモジュール。 - 【請求項3】 1対の基板と、前記1対の基板の間に取
付けられた複数のペルチエ効果素子と、前記複数のペル
チエ効果素子を相互に電気的に接続する接続子と、前記
基板に取付けられて吸熱又は放熱する吸放熱部材とから
成るサーモモジュールにおいて、前記基板は前記接続子
を保持するように一体成形されたプラスチック板から成
り、前記接続子は前記プラスチック板の外面よりも突出
するように保持されており、前記吸放熱部材は前記基板
の接続子に電気絶縁層を介して取付けられていることを
特徴とするサーモモジュール。 - 【請求項4】 請求項3に記載のサーモモジュールであ
って、前記プラスチック板は前記ペルチエ効果素子の取
付け部分のまわりに歪吸収部を有することを特徴とする
サーモモジュール。 - 【請求項5】 請求項4に記載のサーモモジュールであ
って、前記歪吸収部はプラスチック板の多孔部分、スロ
ット部分又は撓み部分から成っていることを特徴とする
サーモモジュール。
Priority Applications (1)
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JP5187585A JP2588502B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | サーモモジュール |
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JP5187585A JP2588502B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | サーモモジュール |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0722657A JPH0722657A (ja) | 1995-01-24 |
JP2588502B2 true JP2588502B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=16208687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5187585A Expired - Fee Related JP2588502B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | サーモモジュール |
Country Status (1)
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JP3956405B2 (ja) * | 1996-05-28 | 2007-08-08 | 松下電工株式会社 | 熱電モジュールの製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JPH0287655A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5187585A patent/JP2588502B2/ja not_active Expired - Fee Related
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