JP4383056B2 - Method for manufacturing thermoelectric module - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高密度に配置されたＰ型及びＮ型半導体からなる熱電素子モジュールに関し、ゼーベック効果による温度差発電又はペルチェ効果による電子冷却・発熱を可能とする熱電素子モジュール、及びその作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱電素子は一般にＰ型半導体とＮ型半導体を金属電極により直列に接続し、ＰＮ接合対を形成することにより作成される。この熱電素子は接合対の間に温度差を与えることにより電力を発生するゼーベック効果があり、また、素子に電流を流すことにより接合部の一方で冷却、他方の接合部では発熱を発生するペルチェ効果が発生する。そこで、冷却装置又は発電装置として利用できる。
【０００３】
特に、１個の熱電素子を数十個から数百個直列に接続することにより、熱電素子モジュールとして利用できる。このモジュールは一体的構造体として作成され、ＰＮ接合対を形成させるため、金属電極を表面に備えた基板の間に形成する。
【０００４】
この熱電素子モジュール及びその作成方法の例が、特開平８−１８１０９号公報に開示されている。
【０００５】
特開平８−１８１０９号公報には、以下に述べる方法が開示されている。
板状または棒状のＰ型熱電素子半導体材料およびＮ型熱電半導体材料を切断装置により複数の柱状に切断する工程と、この柱状のＰ型熱電半導体材料とＮ型半導体材料を向かい合わせ、柱状部を互い違いに噛み合わせ、樹脂、セラミックス、ガラス等の絶縁性材料で間隙の一部または全体を充填し、固定する工程と、この柱状熱電半導体材料が埋め込まれているものを切断または研磨することによりＰ型熱電半導体材料とＮ型熱電半導体材料の表面が現れるようにする工程と、これらの表面に現れたＰ型半導体材料とＮ型熱電半導体材料を金属等の導電性材料により接続することによりＰＮ接合とを形成する工程とを含む熱電素子の製造方法。
【０００６】
即ち、あらかじめ熱電素子として必要な厚さ（高さ）となるべき以上の厚さを有する板状または棒状の熱電半導体材料をＰ型およびＮ型について、各々、所望の大きさを有する柱状に切断する。この際、熱電半導体材料は切断中、切断後を通じて固定された状態としておき、バラバラにならないようにする。このため、熱電半導体材料を完全に切断しないか、または、熱電半導体材料をワックス、接着剤、はんだ等により別の基体に接合しておく。次に、Ｐ型とＮ型熱電半導体材料の柱の間隙の一部または全部を樹脂、ガラス、セラミックス等の絶縁性の物質で充填し、硬化させるなどにより固定・一体化する。この一体化したものを、柱に垂直方向に切断または研磨することによってＰ型およびＮ型熱電半導体材料の端面を出す。
【０００７】
上述した従来の製造方法によると、板状または棒状のＰ型熱電素子半導体材料およびＮ型熱電半導体材料を切断装置により複数の柱状に切断し、柱状のＰ型熱電半導体材料とＮ型半導体材料を向かい合わせ、柱状部を互い違いに噛み合わせるように配置するので、Ｎ型の行および列の間に、Ｐ型の行および列が配置されるが、配置形状が一定であり、自在の配置パターンを得ることができない。更に、上述したように切断、配置するので、隣接する熱電半導体材料の間隙を小さくして、高密度に配置することができないという問題点がある。
【０００８】
【特許文献】
特開平８−１８１０９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解決し、Ｐ型およびＮ型熱電半導体素子を自在に配置することができ、熱電半導体素子間の間隔を狭くして、素子が小型化され、高い密度で配置された熱電素子モジュールおよびその製造方法を提供することにある。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
発明者は、上述した従来の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、ＵＶ等の特定の光の照射によって粘着力が低下する粘着シート上に形成されたＰ型熱電素子を、粘着シート上で所定の大きさに切断し、所定のパターンフィルムを介して光を照射すると、照射された部分の粘着力が低下し、粘着力の低下した熱電素子を転写材に移行することができる。更に、同様にして、Ｎ型熱電素子を、上述した転写材に移行すると、転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子が形成されることが判明した。上述した方法によると、切断された熱電素子間の間隙を小さくし、更に、熱電素子の高さを低くすることができ、素子が高い密度で配置された熱電素子モジュールが得られることが判明した。更に、パターンフィルムを使用して、Ｐ型熱電素子、Ｎ型熱電素子を自在に配置することができることが判明した。
【００２０】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第１の態様は、特定の光の照射によって粘着力が低下する粘着シート上に、両面に素子電極金属層が形成されたＰ型半導体素子またはＮ型半導体素子からなる熱電素子をそれぞれ形成し、
このように形成された両面に前記金属層が形成された前記Ｐ型半導体素子またはＮ型半導体素子からなる熱電素子を、前記粘着シート上で所定の大きさにそれぞれ切断し、
所定のパターンフィルムを介して前記特定の光を照射し、
このように光が照射され、粘着力の低下した前記Ｐ型半導体素子からなる熱電素子を転写材に移行して、前記転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子を形成し、
次いで、光が照射され、粘着力の低下した前記Ｎ型半導体素子からなる熱電素子を前記転写材に移行して、前記転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を形成し、
一方の面に電気回路金属層が形成された絶縁性基板を調製し、
前記所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を前記電気回路金属層が形成された絶縁性基板に接合して、２枚の絶縁性基板に挟まれ、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子が直列に電気的に連結された複数個のπ型熱電素子からなる熱電素子モジュールの製造する、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２１】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第２の態様は、前記素子電極金属層の上に更に接合層が形成されているＰ型半導体素子またはＮ型半導体素子からなる熱電素子をそれぞれ形成する、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２２】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第３の態様は、前記電気回路金属層の上に更に接合層が形成されている絶縁性基板を調製する、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２３】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第４の態様は、前記転写材が、耐熱性に優れ、熱膨張率が少なく平坦度の高い部材からなっている、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２４】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第５の態様は、前記転写材がガラス板、セラミックス基材、または、金属製基材からなっている、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２５】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第６の態様は、前記粘着シート上で、前記熱電素子をそれぞれ５０μｍ未満の切断幅で、交差する２つの方向に切断する、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２６】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第７の態様は、前記転写材上に配置された前記Ｐ型半導体素子またはＮ型半導体素子がそれぞれ市松形状の配置からなっている、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２７】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第８の態様は、前記転写材の表面には粘着性を備えた糊または樹脂が形成されている、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２８】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の第９の態様は、前記熱電素子の切断をダイシング装置によって行う、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施態様を説明するが、この発明は以下に述べる実施態様に限定されるものでなく、当業者であれば、以下の実施態様を適宜組み合わせて得られる態様をも含むものである。
【００３０】
図１は、この発明の１つの態様の熱電素子モジュールの部分を説明する断面図である。この発明の熱電素子モジュール１は、対向する２枚の絶縁性基板２−１、２−２と、絶縁性基板の対向する面にそれぞれ形成された電気回路金属層４−１、４−２と、電気回路金属層に接して形成されている接合層６−１、６−２と、接合層に接して形成されている、特定の光の照射によって粘着力が低下する粘着シート上に、両面に素子電極金属層８−１、８−２が形成されたＰ型半導体素子１０またはＮ型半導体素子２０からなる熱電素子をそれぞれ形成し、熱電素子を粘着シート上で所定の大きさにそれぞれ切断し、所定のパターンフィルムを介して特定の光を照射し、粘着力の低下したＰ型半導体素子１０からなる熱電素子を転写材に移行して、転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子１０を形成し、光が照射され、粘着力の低下したＮ型半導体素子からなる熱電素子を転写材に移行して、転写材上に所定の配置で形成されたＰ型半導体素子１０およびＮ型半導体素子２０とからなり、複数対のＰ型半導体素子１０とＮ型半導体素子２０が電気回路金属層４−１、４−２を介して直列に電気的に連結されて複数個のπ型熱電素子を形成している、熱電素子モジュールである。
【００３１】
図２−７は、この発明の熱電素子モジュールの製造方法の１つの態様を説明する図である。図を参照して、この発明の熱電素子モジュールの製造方法を説明する。
【００３２】
この発明の熱電素子モジュールの製造方法の１つの態様は、特定の光の照射によって粘着力が低下する粘着シート上に、両面に素子電極金属層が形成されたＰ型半導体素子またはＮ型半導体素子からなる熱電素子をそれぞれ形成し、
このように形成された両面に前記素子電極金属層が形成された前記Ｐ型半導体素子またはＮ型半導体素子からなる熱電素子を、前記粘着シート上で所定の大きさにそれぞれ切断し、
所定のパターンフィルムを介して特定の光を照射し、
このように光が照射され、粘着力の低下したＰ型半導体素子からなる熱電素子を転写材に移行して、転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子を形成し、
次いで、光が照射され、粘着力の低下したＮ型半導体素子からなる熱電素子を転写材に移行して、転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を形成し、
一方の面に電気回路金属層が形成された絶縁性基板を調製し、
所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を電気回路金属層が形成された絶縁性基板に接合して、２枚の絶縁性基板に挟まれ、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子が直列に電気的に連結された複数個のπ型熱電素子からなる熱電素子モジュールの製造する、熱電素子モジュールの製造方法である。
【００３３】
図２（ａ）は、粘着シート上でダイサーによって切断された熱電素子を示す平面図である。図２（ｂ）は、その断面図である。先ず、両面に素子電極金属層が形成された素子ウエハを調製する。次いで、図２（ａ）に示すように、ＵＶ（紫外線）等の特定の光を照射すると粘着力が低下する（または粘着力が無くなる）粘着シート１５の上に、両面に素子電極金属層が形成された熱電素子、例えば、Ｐ型半導体素子が固定され、ダイシング装置によって、切断幅ａで、碁盤の目状に切断される。切断されたＰ型半導体素子１０の水平断面の形状は例えば正方形である。即ち、切断幅ａによって切断された、素子電極金属層によって両面からサンドイッチ状に挟まれたＰ型半導体素子が、粘着シート上に固定して配置されている。図２（ｂ）に示すように、粘着シート１５上に、切断幅によって分離された半導体素子１０が整然と配置されている。
【００３４】
切断幅ａは、５０μｍ未満、好ましくは、１５μｍ〜３０μｍである。なお、両面に金属層が形成された素子ウエハを粘着シート上に固定して、ダイシング装置によって切断するので、素子の高さに制限が無く、例えば、１００μｍ〜２００μｍと低くすることが可能である。
【００３５】
図３は、パターンフィルムを示す図である。図３に示すように、パターンフィルム１６は、ＵＶ等の光を透す部分が窓開き状のフィルムになっており、窓開き部分１７が所定の形態、例えば、市松形態に配置されている。図４（ａ）は、半導体素子が固定された粘着シートの裏面側からＵＶ当の光を照射する図である。図４（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図である。図４（ｂ）に示すように、上述したパターンフィルム１６を、両面に金属層が形成された例えばＰ型半導体素子１０が固定された粘着シート１５の反対側（即ち、裏面側）に配置して、裏面側からＵＶ当の光を照射する。裏面側からＵＶ等の光を照射すると、ＵＶ等の光を透す窓開き部分の粘着シートの粘着力が低下する（または粘着力が無くなる）。図５は、転写元および転写先の粘着シート上に配置されたＰ型半導体素子の配置を示す図である。図５（ａ）は、転写元の粘着シート上に残ったＰ型半導体素子の配置を示す図である。図５（ｂ）は、転写先の粘着シート上に転移されたＰ型半導体素子の配置を示す図である。先ず、このようにＵＶ等の光が照射されて、粘着シートの粘着力が低下した状態で、別の粘着シートを接触させると、別の粘着シート上に上述した粘着力の低下したＰ型半導体素子が転移する。このようにして、転写元および転写先の粘着シート上に配置されたＰ型半導体素子を準備する。このように準備した転写元または転写先の粘着シート上に配置されたＰ型半導体素子にＵＶ等の光を照射して、粘着シートの粘着力が低下した状態で、転写材１２を接触させると、転写材上に上述した粘着力の低下したＰ型半導体素子１０が移行する。即ち、転写材１２上に複数のＰ型半導体素子１０が市松形態に配置される。
【００３６】
転写材は、耐熱性に優れ、熱膨張が少なく、平坦度の高い部材、例えば、ガラス板、セラミックス、金属等の基材からなっている。転写材表面には粘着性のある糊または樹脂等が付着されている。従って、上述したように、粘着シート上に固定されたＰ型半導体素子またはＮ型半導体素子にＵＶ等の光が照射されて、粘着シートの粘着力が低下した部分のＰ型半導体素子またはＮ型半導体素子は、容易に転写材上に移行される。
【００３７】
次いで、ＵＶ（紫外線）等の特定の光を照射すると粘着力が低下する（または粘着力が無くなる）粘着シート１５の上に、両面に素子電極金属層が形成されたＮ型半導体素子２０が固定され、ダイシング装置によって、切断幅ａで、碁盤の目状に切断される。図３に示すパターンと逆のパターンフィルム（即ち、図３に示す窓開き部分が閉じられ、閉塞された部分の熱電素子に対応する部分が窓開き状になっているパターンフィルム）を使用して、図４および図５に示したと同様に、パターンフィルムを、両面に素子電極金属層が形成されたＮ型半導体素子が固定された粘着シートの反対側（即ち、裏面側）に配置して、裏面側からＵＶ当の光を照射する。裏面側からＵＶ等の光を照射すると、粘着シートの粘着力が低下する（または粘着力が無くなる）。
【００３８】
このようにＵＶ等の光が照射されて、粘着シートの粘着力が低下した状態で、別の粘着シートを接触させると、別の粘着シート上に上述した粘着力の低下したＮ型半導体素子が転移する。このようにして、転写元および転写先の粘着シート上に配置されたＮ型半導体素子を準備する。このように準備した転写元または転写先の粘着シート上に配置されたＮ型半導体素子にＵＶ等の光を照射して、粘着シートの粘着力が低下した状態で、転写材１２を接触させると、転写材上に上述した粘着力の低下したＮ型半導体素子２０が移行する。即ち、複数のＰ型半導体素子１０が市松形態に配置されている転写材の残りの空間に複数のＮ型半導体素子２０が市松形態に配置されて、図６に示すように、転写材１２上に複数のＰ型半導体素子１０およびＮ型半導体素子２０がそれぞれ市松形態に配置され、縦横方向何れも、Ｐ型半導体素子１０およびＮ型半導体素子２０が交互に配置されている。
【００３９】
次いで、このように配置されたＰ型半導体素子１０およびＮ型半導体素子２０を、予めその一方の表面に電気回路金属層が形成された回路基板２（絶縁性基板）に接合する。即ち、表面に電気回路金属層が形成された回路基板２に、転写材上に上述したように配置されたその両面に素子電極金属層が形成されたＰ型半導体素子１０およびＮ型半導体素子２０を、接合層を介して、接合する。その状態を図７に示す。その後、転写材とＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を剥離して、更に、表面に電気回路金属層が形成された別の回路基板に、接合層を介して、接合する。転写材とＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子とは、光、溶剤、熱等によって容易に剥離することができる。
【００４０】
その結果、図１に示すように、対向する２枚の絶縁性基板２−１、２−２と、絶縁性基板の対向する面にそれぞれ形成された電気回路金属層４−１、４−２と、電気回路金属層に接して形成されている両端面に素子電極金属層８−１、８−２、その上に接合層６−１，６−２を備えている複数対のＰ型半導体素子１０とＮ型半導体素子２０とからなり、複数対のＰ型半導体素子とＮ型半導体素子が電気回路金属層４−１、４−２を介して直列に電気的に連結されて複数個のπ型熱電素子を形成している、熱電素子モジュールが作製される。
【００４１】
次に、別の態様について説明する。図８は、遮光パターンが設けてある仮固定プレートを示す図である。図８に示すように、熱電素子配置パターンと同じ遮光パターン３２が設けてある例えばガラス製の仮固定プレート３１を調製する。次いで、上述した仮固定プレート３１上に、素子電極金属層、接合層が両面に形成された例えばＰ型半導体素子の素子ウエハ３３を、特定の光の照射によって容易に剥離することができる固定剤３４で固定する。その状態を図９および図１０に示す。次いで、図１１に示すように、仮固定プレート上に固定された素子ウエハ３３を、遮光パターンに沿ってダイシング装置３５で切断する。
【００４２】
次いで、図１２に示すように、このように仮固定プレート上で切断された素子ウエハに、図中、矢印で示すように、裏面側からＵＶ等の光を照射する。次いで、このように光を照射した後、図１３に示すように、光の照射によって固定剤の粘着性が低下した不要な熱電素子が除去されて、所定の配置の熱電素子が固定剤によって固定されて、仮固定プレート上に残る。次いで、図１４に示すように、このように所定の配置の熱電素子が固定剤によって固定された仮固定プレートの上方から基板を載せて接合する。接合後に、仮固定プレートを取り除く。
【００４３】
上述したと同一手順によって、熱電素子配置パターンと同じ遮光パターンが設けてある仮固定プレート上に、素子電極金属層、接合層が両面に形成された例えばＮ型半導体素子の素子ウエハを、特定の光の照射によって容易に剥離することができる固定剤で固定し、仮固定プレート上に固定された素子ウエハを、遮光パターンに沿ってダイシング装置で切断し、裏面側からＵＶ等の光を照射し、光の照射によって固定剤の粘着性が低下した不要な熱電素子が除去し、所定の配置の熱電素子が固定剤によって固定された仮固定プレートの上方から基板を載せて接合する。接合後に、仮固定プレートを取り除く。
【００４４】
次いで、図１５に示すように、上述した手順で基板上に接合されたＰ型半導体素子、Ｎ型半導体素子を組み合わせる。その結果、図１６に示すように、対向する２枚の絶縁性基板２−１、２−２と、絶縁性基板の対向する面にそれぞれ形成された電気回路金属層４−１、４−２と、電気回路金属層に接して形成されている両端面に素子電極金属層８−１、８−２、その上に接合層６−１，６−２を備えている複数対のＰ型半導体素子１０とＮ型半導体素子２０とからなり、複数対のＰ型半導体素子とＮ型半導体素子が電気回路金属層４−１、４−２を介して直列に電気的に連結されて複数個のπ型熱電素子を形成している、熱電素子モジュールが作製される。
【００４５】
上述したＰ型半導体素子とＮ型半導体素子は、それぞれＰ型又はＮ型Ｂｉ−Ｔｅ系半導体であってもよい。Ｐ型半導体素子又はＮ型半導体素子は、熱電素子特性を有するものであれば良く、上述したＢｉ―Ｔｅ系半導体合金に限定されるものでなくどのような熱電素子特性を有する合金であっても良い。
【００４６】
電気回路金属層は、Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ及びＳｉから選択された金属又はこれらの合金である。電気回路金属層４−１、４−２は、基板と電気導電性がある金属製の接合層の間を接続するための材料であれば良い。通常、基板２−１、２−２は絶縁性のＡｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ，Ｓｉ，ダイヤあるいは絶縁被覆したＣｕ−Ｗ合金、あるいは絶縁性の酸化物又は窒化物層が望ましい。
【００４７】
素子電極金属層は、Ｃｕ、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｐｄ及びＣから選択した一つの元素又はこれらの合金が望ましい。更には、絶縁性基板は、Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｂ及び、Ｗの少なくとも一つの元素を含む絶縁性窒化物、酸化物又は絶縁被覆した炭化物であってもよい。
【００４８】
接合層は、Ａｕ，Ａｇ，Ｇｅ，Ｉｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｚｎ及びＣｕの何れかの元素又はこれらの元素を含む合金が好ましい。更に、複数のπ型熱電素子によって形成されている空間には絶縁性合成樹脂が充填されているのが好ましい。
更に、接合層は、３００℃以下で接合できるロウ材であれば良い。すなわちこの接合層は半導体素子を電気回路金属層に接着させるための機能を有するものである。
半導体素子は、通常、極めて脆いのでその加工が一般的に難しく、いわゆるダイシングソーによって加工されている。
【００４９】
電気回路金属層と接合層は、ともに、例えば湿式メッキ、ＣＶＤ、スッパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等の方法によって形成することができる。
半導体素子、例えばＢｉ―Ｔｅ系の板状半導体素子、例えばウエハに導電性の素子電極金属層を形成したものを作成する。このウエハを回転し、先に作成してあった素子電極金属層を形成したＢｉ−Ｔｅ系ウエハに接着する。接着の方法ははんだ付け、又はロウ付けなどで良い。接着材は、前述のＡｕ，Ａｇ，Ｇｅ，Ｉｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｚｎ及びＣｕのいずれかの元素又はこれらの元素を含む合金であることが望ましい。
【００５０】
作成されたモジュールの具体的な寸法は、例えば、電気回路金属層は１０〜１０００ミクロン、素子電極金属層は１〜１００ミクロン、接合層は、例えば、はんだの場合、１０〜１００ミクロンである。
半導体素子は、例えば、幅×奥行き×高さは、５０×５０×５から５００×５００×５００ミクロン程度である。
【００５１】
更に、素子電極金属層の作成方法としては湿式メッキ、ＣＶＤ、スパッタ、真空蒸着、イオンプレイティング、いずれの方法を単独もしくは組み合わせて使用することができる。
【００５２】
また、既に述べた通り、はんだにより接合する場合の材料としては、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｐｂ系などの各種のはんだ金属を利用することができる。
上述したＢｉ―Ｔｅ系半導体は、一般的にはＶ―ＶＩ属化合物半導体であればよ
く、これにヨウ素等のハロゲン元素をドープしてＮ型にし、Ｐ型半導体とするためには、化学量論的組成をずらせばよい。
かくして作成されたモジュールの基板の寸法は、例えば１×１ｍｍ〜２０×２０ｍｍである。
【００５３】
特に本発明においてはＰ型素子とＮ型素子との間隔を極めて小さく例えば２０ミクロン程度にもできるため単位面積当たり極めて密度を高く熱電素子を配列することができる。更に、この発明の熱電素子モジュールの製造方法においては、熱電素子の切断幅が狭く切り捨てる部分が極めて少ないので、材料使用効率が最も高い。即ち、粘着シート上の転写元、転写先の熱電素子をそれぞれ利用することができる。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によると、Ｐ型およびＮ型熱電半導体素子を自在に配置することができ、熱電半導体素子間の間隔を狭くして、素子が小型化され、高い密度で配置された熱電素子モジュールおよびその製造方法を提供することができる。更に、この発明によると、熱電素子の切断幅が狭く切り捨てる部分が極めて少ないので、材料使用効率が最も高い熱電素子モジュール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】図１は、この発明の１つの態様の熱電素子モジュールの部分を説明する断面図である。
【図２】図２は、粘着シート上でダイサーによって切断された熱電素子を示す図である。
【図３】図３は、パターンフィルムを示す図である。
【図４】図４は、半導体素子が固定された粘着シートの裏面側からＵＶ当の光を照射する図である。
【図５】図５は、転写元および転写先の粘着シート上に配置されたＰ型半導体素子の配置を示す図である。
【図６】図６は、転写材上に移行したＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子の配置を示す図である。
【図７】図７は、回路基板上に接合されたＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子の配置を示す図である。
【図８】図８は、遮光パターンが設けてある仮固定プレートを示す図である。
【図９】図９は、仮固定プレート上に固定された素子ウエハを示す図である。
【図１０】図１０は、仮固定プレート上に固定剤によって固定された素子ウエハを示す断面図である。
【図１１】図１１は、仮固定プレート上に固定された素子ウエハを、遮光パターンに沿ってダイシング装置で切断する状況を説明する図である。
【図１２】図１２は、仮固定プレート上で切断された素子ウエハに、裏面側からＵＶ等の光を照射する状態を説明する図である。
【図１３】図１３は、光の照射によって固定剤の粘着性が低下した不要な熱電素子が除去されて、所定の配置の熱電素子が固定剤によって固定されて、仮固定プレート上に残った状態を示す図である。
【図１４】図１４は、所定の配置の熱電素子が固定剤によって固定された仮固定プレートの上方から基板を載せて接合する状態を示す図である。
【図１５】図１５は、基板上に接合されたＰ型半導体素子、Ｎ型半導体素子を組み合わせる状態を説明する図である。
【図１６】図１６は、この発明の熱電素子モジュールを説明する断面図である。
【符号の説明】
２−１、２−２、基板
４−１、４−２ 電気回路金属層
６−１、６−２ 接合層
８−１、８−２ 素子電極金属層
１０ Ｐ型半導体素子
２０ Ｎ型半導体素子
１２ 転写シート
１５ 粘着シート
１６ パターンフィルム
１７ 窓開き部
３１ 仮固定プレート
３３ 素子ウエハ
３４ 固定剤
３５ ダイシング装置
３８ 基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoelectric element module composed of P-type and N-type semiconductors arranged at high density, and relates to a thermoelectric element module capable of temperature difference power generation by the Seebeck effect or electronic cooling / heating by the Peltier effect, and a method for producing the same. .
[0002]
[Prior art]
A thermoelectric element is generally formed by connecting a P-type semiconductor and an N-type semiconductor in series with a metal electrode to form a PN junction pair. This thermoelectric element has a Seebeck effect that generates electric power by giving a temperature difference between the pair of junctions. In addition, a Peltier that generates heat at the junction and generates heat at the other junction by supplying current to the element. An effect occurs. Therefore, it can be used as a cooling device or a power generation device.
[0003]
In particular, it can be used as a thermoelectric element module by connecting one thermoelectric element in series from several tens to several hundreds. This module is made as a unitary structure, and a metal electrode is formed between the substrates provided on the surface in order to form a PN junction pair.
[0004]
An example of this thermoelectric element module and a method for producing the same is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-18109.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-18109 discloses a method described below.
A step of cutting a plate-shaped or rod-shaped P-type thermoelectric element semiconductor material and an N-type thermoelectric semiconductor material into a plurality of columns with a cutting device, the columnar P-type thermoelectric semiconductor material and the N-type semiconductor material face each other, and Pitching by alternately engaging, filling and fixing a part or the whole of the gap with an insulating material such as resin, ceramics, glass, etc., and cutting or polishing the one in which this columnar thermoelectric semiconductor material is embedded PN junction by connecting the surface of the n-type thermoelectric semiconductor material and the n-type thermoelectric semiconductor material and connecting the p-type semiconductor material and the n-type thermoelectric semiconductor material appearing on these surfaces with a conductive material such as metal The manufacturing method of the thermoelectric element including the process of forming.
[0006]
That is, a plate-shaped or rod-shaped thermoelectric semiconductor material having a thickness more than a thickness (height) necessary for a thermoelectric element in advance is cut into a column shape having a desired size for each of P-type and N-type. To do. At this time, the thermoelectric semiconductor material is kept fixed during and after cutting so as not to fall apart. For this reason, the thermoelectric semiconductor material is not completely cut, or the thermoelectric semiconductor material is bonded to another substrate with wax, adhesive, solder, or the like. Next, a part or all of the gaps between the pillars of the P-type and N-type thermoelectric semiconductor materials are filled with an insulating substance such as resin, glass, ceramics, and fixed and integrated by curing. The integrated material is cut or polished in the direction perpendicular to the pillars to expose the end faces of the P-type and N-type thermoelectric semiconductor materials.
[0007]
According to the above-described conventional manufacturing method, the plate-shaped or rod-shaped P-type thermoelectric element semiconductor material and the N-type thermoelectric semiconductor material are cut into a plurality of columns by a cutting device, and the column-shaped P-type thermoelectric semiconductor material and the N-type semiconductor material are separated. Since the columnar portions are arranged to face each other in a staggered manner, P-type rows and columns are arranged between N-type rows and columns, but the arrangement shape is constant, and a flexible arrangement pattern is provided. Can't get. Furthermore, since cutting and arranging are performed as described above, there is a problem that gaps between adjacent thermoelectric semiconductor materials cannot be reduced and arranged at high density.
[0008]
[Patent Literature]
JP-A-8-18109
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to freely arrange P-type and N-type thermoelectric semiconductor elements, to narrow the interval between thermoelectric semiconductor elements, and to reduce the size of the element. An object of the present invention is to provide a thermoelectric element module arranged at a high density and a manufacturing method thereof.
[0010]
[Means for solving problems]
The inventor has intensively studied to solve the above-described conventional problems. As a result, the P-type thermoelectric element formed on the pressure-sensitive adhesive sheet whose adhesive strength is reduced by irradiation with specific light such as UV is cut into a predetermined size on the pressure-sensitive adhesive sheet, and light is transmitted through a predetermined pattern film. , The adhesive strength of the irradiated portion is reduced, and the thermoelectric element having the reduced adhesive strength can be transferred to the transfer material. Further, similarly, it has been found that when an N-type thermoelectric element is transferred to the transfer material described above, a P-type semiconductor element and an N-type semiconductor element having a predetermined arrangement are formed on the transfer material. According to the method described above, it has been found that the gap between the cut thermoelectric elements can be reduced, the height of the thermoelectric elements can be reduced, and a thermoelectric element module in which the elements are arranged at a high density can be obtained. . Furthermore, it has been found that P-type thermoelectric elements and N-type thermoelectric elements can be freely arranged using a pattern film.
[0020]
A first aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a P-type semiconductor element or an N-type semiconductor in which element electrode metal layers are formed on both sides on an adhesive sheet whose adhesive strength is reduced by irradiation with specific light. Form each thermoelectric element consisting of elements,
The P-type semiconductor element or the N-type semiconductor element having the metal layer formed on both surfaces thus formed is cut into a predetermined size on the adhesive sheet,
Irradiate the specific light through a predetermined pattern film,
In this way, the thermoelectric element composed of the P-type semiconductor element that has been irradiated with light and has reduced adhesive strength is transferred to the transfer material, and a P-type semiconductor element having a predetermined arrangement is formed on the transfer material,
Next, the thermoelectric element composed of the N-type semiconductor element having a reduced adhesive strength when irradiated with light is transferred to the transfer material to form a P-type semiconductor element and an N-type semiconductor element in a predetermined arrangement on the transfer material. And
Prepare an insulating substrate with an electric circuit metal layer formed on one side,
The P-type semiconductor element and the N-type semiconductor element of the predetermined arrangement are joined to an insulating substrate on which the electric circuit metal layer is formed, and sandwiched between two insulating substrates, so that the P-type semiconductor element and the N-type semiconductor This is a method of manufacturing a thermoelectric element module, in which a thermoelectric element module including a plurality of π-type thermoelectric elements in which elements are electrically connected in series is manufactured.
[0021]
According to a second aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module of the present invention, a thermoelectric element made of a P-type semiconductor element or an N-type semiconductor element, in which a bonding layer is further formed on the element electrode metal layer, is formed. It is a manufacturing method of a thermoelectric element module.
[0022]
A third aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a method for manufacturing a thermoelectric element module in which an insulating substrate in which a bonding layer is further formed on the electric circuit metal layer is prepared.
[0023]
A fourth aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a method for manufacturing a thermoelectric element module, wherein the transfer material is made of a member having excellent heat resistance, a low coefficient of thermal expansion and high flatness.
[0024]
A fifth aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a method for manufacturing a thermoelectric element module, wherein the transfer material is made of a glass plate, a ceramic substrate, or a metal substrate.
[0025]
A sixth aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a method for manufacturing a thermoelectric element module, wherein the thermoelectric element is cut in two intersecting directions on the pressure-sensitive adhesive sheet with a cutting width of less than 50 μm. is there.
[0026]
According to a seventh aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module of the present invention, the P-type semiconductor element or the N-type semiconductor element arranged on the transfer material is respectively Checkered It is a manufacturing method of a thermoelectric element module having a shape arrangement.
[0027]
An eighth aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a method for manufacturing a thermoelectric element module in which adhesive or adhesive paste is formed on the surface of the transfer material.
[0028]
A ninth aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module of the present invention is a method for manufacturing a thermoelectric element module, wherein the thermoelectric element is cut by a dicing apparatus.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and those skilled in the art can appropriately obtain the following embodiments. Is also included.
[0030]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a portion of a thermoelectric element module according to one aspect of the present invention. The thermoelectric element module 1 of the present invention includes two insulating substrates 2-1 and 2-2 facing each other, and electric circuit metal layers 4-1 and 4-2 formed on opposing surfaces of the insulating substrate, respectively. On both sides of the bonding layers 6-1 and 6-2 formed in contact with the electric circuit metal layer and the pressure-sensitive adhesive sheet formed in contact with the bonding layer and whose adhesive strength is reduced by irradiation with specific light. A thermoelectric element made of P-
[0031]
2-7 is a figure explaining one aspect | mode of the manufacturing method of the thermoelectric element module of this invention. With reference to the drawings, a method for manufacturing the thermoelectric element module of the present invention will be described.
[0032]
One aspect of the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention is a P-type semiconductor element or an N-type semiconductor element in which element electrode metal layers are formed on both sides on an adhesive sheet whose adhesive strength is reduced by irradiation with specific light. Each of the thermoelectric elements consisting of
The P-type semiconductor element or the N-type semiconductor element having the element electrode metal layer formed on both sides thus formed is cut into a predetermined size on the adhesive sheet,
Irradiate specific light through a predetermined pattern film,
In this way, a thermoelectric element composed of a P-type semiconductor element that has been irradiated with light and has reduced adhesive strength is transferred to a transfer material, and a P-type semiconductor element having a predetermined arrangement is formed on the transfer material.
Next, a thermoelectric element composed of an N-type semiconductor element that is irradiated with light and has reduced adhesive strength is transferred to a transfer material, and a P-type semiconductor element and an N-type semiconductor element having a predetermined arrangement are formed on the transfer material,
Prepare an insulating substrate with an electric circuit metal layer on one side,
A P-type semiconductor element and an N-type semiconductor element having a predetermined arrangement are joined to an insulating substrate on which an electric circuit metal layer is formed, and sandwiched between two insulating substrates. A method of manufacturing a thermoelectric element module, in which a thermoelectric element module including a plurality of π-type thermoelectric elements electrically connected in series is manufactured.
[0033]
Fig.2 (a) is a top view which shows the thermoelectric element cut | disconnected by the dicer on the adhesive sheet. FIG. 2B is a cross-sectional view thereof. First, an element wafer having element electrode metal layers formed on both sides is prepared. Next, as shown in FIG. 2A, element electrode metal layers are formed on both sides of the
[0034]
The cutting width a is less than 50 μm, preferably 15 μm to 30 μm. In addition, since the element wafer in which the metal layer was formed on both surfaces is fixed on the adhesive sheet and cut by a dicing apparatus, the height of the element is not limited, and can be as low as 100 μm to 200 μm, for example. .
[0035]
FIG. 3 is a diagram showing a pattern film. As shown in FIG. 3, the
[0036]
The transfer material is made of a member having excellent heat resistance, low thermal expansion, and high flatness, such as a glass plate, ceramics, metal, or the like. Adhesive glue or resin is attached to the surface of the transfer material. Therefore, as described above, the P-type semiconductor element or N-type of the portion where the adhesive strength of the adhesive sheet is reduced by irradiating the P-type semiconductor element or N-type semiconductor element fixed on the adhesive sheet with light such as UV. The semiconductor element is easily transferred onto the transfer material.
[0037]
Next, the N-
[0038]
Thus, when light, such as UV, is irradiated and another adhesive sheet is brought into contact in a state where the adhesive strength of the adhesive sheet is reduced, the above-described N-type semiconductor element having reduced adhesive strength is formed on another adhesive sheet. Metastasize. In this manner, N-type semiconductor elements arranged on the transfer source and transfer destination adhesive sheets are prepared. When the N-type semiconductor element arranged on the transfer source or transfer destination adhesive sheet prepared in this way is irradiated with light such as UV, and the
[0039]
Next, the P-
[0040]
As a result, as shown in FIG. 1, the two insulating substrates 2-1 and 2-2 facing each other, and the electric circuit metal layers 4-1 and 4-2 formed on the opposing surfaces of the insulating substrate, respectively. A plurality of pairs of P-type semiconductors having element electrode metal layers 8-1 and 8-2 on both end surfaces formed in contact with the electric circuit metal layer and bonding layers 6-1 and 6-2 on the element electrode metal layers 8-1 and 8-2. A plurality of pairs of P-type semiconductor elements and N-type semiconductor elements are electrically connected in series via electric circuit metal layers 4-1 and 4-2. A thermoelectric element module forming a π-type thermoelectric element is produced.
[0041]
Next, another aspect will be described. FIG. 8 is a view showing a temporarily fixing plate provided with a light shielding pattern. As shown in FIG. 8, a
[0042]
Next, as shown in FIG. 12, the element wafer thus cut on the temporary fixing plate is irradiated with light such as UV from the back side as indicated by an arrow in the drawing. Next, after irradiating light in this way, as shown in FIG. 13, unnecessary thermoelectric elements whose adhesive has been reduced in adhesiveness by light irradiation are removed, and the thermoelectric elements in a predetermined arrangement are fixed by the fixing agent. And remain on the temporary fixing plate. Next, as shown in FIG. 14, the substrate is placed and bonded from above the temporarily fixed plate on which the thermoelectric elements having a predetermined arrangement are fixed by the fixing agent. After joining, the temporary fixing plate is removed.
[0043]
In the same procedure as described above, for example, an element wafer of an N-type semiconductor element in which an element electrode metal layer and a bonding layer are formed on both surfaces on a temporary fixing plate provided with the same light shielding pattern as the thermoelectric element arrangement pattern is specified. The element wafer fixed with a fixing agent that can be easily peeled off by light irradiation and fixed on the temporary fixing plate is cut with a dicing device along the light-shielding pattern, and UV light or the like is irradiated from the back side. Unnecessary thermoelectric elements whose adhesion of the fixing agent has been reduced due to light irradiation are removed, and the thermoelectric elements in a predetermined arrangement are placed and bonded from above the temporary fixing plate on which the fixing agent is fixed. After joining, the temporary fixing plate is removed.
[0044]
Next, as shown in FIG. 15, the P-type semiconductor element and the N-type semiconductor element bonded on the substrate in the above-described procedure are combined. As a result, as shown in FIG. 16, the two insulating substrates 2-1 and 2-2 facing each other, and the electric circuit metal layers 4-1 and 4-2 formed on the opposing surfaces of the insulating substrate, respectively. A plurality of pairs of P-type semiconductors having element electrode metal layers 8-1 and 8-2 on both end surfaces formed in contact with the electric circuit metal layer and bonding layers 6-1 and 6-2 on the element electrode metal layers 8-1 and 8-2. A plurality of pairs of P-type semiconductor elements and N-type semiconductor elements are electrically connected in series via electric circuit metal layers 4-1 and 4-2. A thermoelectric element module forming a π-type thermoelectric element is produced.
[0045]
The P-type semiconductor element and the N-type semiconductor element described above may each be a P-type or N-type Bi—Te based semiconductor. The P-type semiconductor element or the N-type semiconductor element only needs to have thermoelectric element characteristics, and is not limited to the above-described Bi—Te based semiconductor alloy, but may be any thermoelectric element characteristic alloy. good.
[0046]
The electric circuit metal layer is a metal selected from Cu, Cr, Ni, Ti, Al, Au, Ag, and Si, or an alloy thereof. The electric circuit metal layers 4-1 and 4-2 may be any material for connecting between the substrate and the metal bonding layer having electrical conductivity. Usually, the substrates 2-1 and 2-2 are made of insulating Al. 2 O Three AlN, BN, SiC, Si, diamond, Cu-W alloy with insulating coating, or insulating oxide or nitride layer is desirable.
[0047]
The element electrode metal layer is preferably one element selected from Cu, Ti, Cr, W, Mo, Pt, Zr, Si, Ni, Pd, and C, or an alloy thereof. Furthermore, the insulating substrate may be an insulating nitride, oxide, or insulating coated carbide containing at least one element of Al, Ti, Zr, Cu, Si, B, and W.
[0048]
The bonding layer is preferably made of any element of Au, Ag, Ge, In, P, Si, Sn, Sb, Pb, Bi, Zn, and Cu or an alloy containing these elements. Furthermore, it is preferable that a space formed by a plurality of π-type thermoelectric elements is filled with an insulating synthetic resin.
Furthermore, the bonding layer may be a brazing material that can be bonded at 300 ° C. or lower. That is, the bonding layer has a function for bonding the semiconductor element to the electric circuit metal layer.
Since semiconductor elements are usually extremely brittle, their processing is generally difficult and are processed by a so-called dicing saw.
[0049]
Both the electric circuit metal layer and the bonding layer can be formed by a method such as wet plating, CVD, sputtering, vacuum deposition, or ion plating.
A semiconductor element, for example, a Bi-Te plate-like semiconductor element, for example, a wafer in which a conductive element electrode metal layer is formed on a wafer is prepared. The wafer is rotated and bonded to the Bi-Te wafer on which the element electrode metal layer previously formed is formed. The bonding method may be soldering or brazing. The adhesive is preferably an element containing any one of the aforementioned Au, Ag, Ge, In, P, Si, Sn, Sb, Pb, Bi, Zn, and Cu, or an alloy containing these elements.
[0050]
Specific dimensions of the prepared module are, for example, 10 to 1000 microns for the electric circuit metal layer, 1 to 100 microns for the device electrode metal layer, and 10 to 100 microns for the bonding layer, for example, in the case of solder.
For example, the width × depth × height of the semiconductor element is about 50 × 50 × 5 to 500 × 500 × 500 microns.
[0051]
Furthermore, as a method for producing the element electrode metal layer, any of wet plating, CVD, sputtering, vacuum deposition, and ion plating can be used alone or in combination.
[0052]
Moreover, as already mentioned, as a material in the case of joining by solder, Sn—Sb series, Sn—Cu series, Sn—Ag series, Sn—Ag—Bi—Cu series, Sn—Zn series, Sn—Pb series Various solder metals such as can be used.
The Bi-Te semiconductors described above are generally V-VI compound semiconductors.
In order to dope this with a halogen element such as iodine to make it N-type and to make it a P-type semiconductor, the stoichiometric composition may be shifted.
The size of the substrate of the module thus produced is, for example, 1 × 1 mm to 20 × 20 mm.
[0053]
In particular, in the present invention, the distance between the P-type element and the N-type element can be made extremely small, for example, about 20 microns, so that the thermoelectric elements can be arranged with extremely high density per unit area. Furthermore, in the method for manufacturing a thermoelectric element module according to the present invention, since the cutting width of the thermoelectric element is narrow and there are very few parts to be discarded, the material use efficiency is the highest. That is, the transfer source and transfer destination thermoelectric elements on the adhesive sheet can be used.
[0054]
【The invention's effect】
According to the present invention, the P-type and N-type thermoelectric semiconductor elements can be freely arranged, the distance between the thermoelectric semiconductor elements is narrowed, the elements are miniaturized, and the thermoelectric element module is arranged at a high density, and its A manufacturing method can be provided. Furthermore, according to the present invention, since the cut width of the thermoelectric element is narrow and there are very few parts to be discarded, it is possible to provide a method of manufacturing a thermoelectric element module with the highest material use efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a portion of a thermoelectric element module according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a thermoelectric element cut by a dicer on an adhesive sheet.
FIG. 3 is a diagram showing a pattern film.
FIG. 4 is a diagram of irradiating UV light from the back side of an adhesive sheet to which a semiconductor element is fixed.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of P-type semiconductor elements arranged on a transfer source and a transfer destination adhesive sheet.
FIG. 6 is a diagram showing an arrangement of P-type semiconductor elements and N-type semiconductor elements transferred onto a transfer material.
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement of P-type semiconductor elements and N-type semiconductor elements bonded on a circuit board.
FIG. 8 is a diagram showing a temporary fixing plate provided with a light shielding pattern.
FIG. 9 is a view showing an element wafer fixed on a temporary fixing plate.
FIG. 10 is a sectional view showing an element wafer fixed on a temporary fixing plate by a fixing agent.
FIG. 11 is a diagram for explaining a situation in which an element wafer fixed on a temporary fixing plate is cut by a dicing device along a light shielding pattern.
FIG. 12 is a diagram for explaining a state in which light such as UV is irradiated from the back surface side to the element wafer cut on the temporary fixing plate;
FIG. 13 shows an unnecessary thermoelectric element whose adhesion of the fixing agent has been reduced by light irradiation, and the thermoelectric elements in a predetermined arrangement are fixed by the fixing agent and remain on the temporary fixing plate. It is a figure which shows a state.
FIG. 14 is a view showing a state in which a substrate is mounted and bonded from above a temporary fixing plate in which thermoelectric elements in a predetermined arrangement are fixed by a fixing agent.
FIG. 15 is a diagram for explaining a state in which a P-type semiconductor element and an N-type semiconductor element bonded on a substrate are combined.
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a thermoelectric element module according to the present invention.
[Explanation of symbols]
2-1, 2-2, substrate
4-1, 4-2 Electric circuit metal layer
6-1, 6-2 Bonding layer
8-1, 8-2 Element electrode metal layer
10 P-type semiconductor element
20 N-type semiconductor device
12 Transfer sheet
15 Adhesive sheet
16 pattern film
17 Window opening
31 Temporary fixing plate
33 Device wafer
34 Fixative
35 Dicing machine
38 substrates
Claims (6)
このように形成された両面に前記素子電極金属層が形成された前記Ｐ型半導体素子またはＮ型半導体素子からなる熱電素子を、前記粘着シート上で所定の大きさにそれぞれ切断し、The P-type semiconductor element or the N-type semiconductor element having the element electrode metal layer formed on both sides thus formed is cut into a predetermined size on the adhesive sheet,
所定のパターンフィルムを介して前記特定の光を照射し、Irradiate the specific light through a predetermined pattern film,
このように光が照射され、粘着力の低下した前記Ｐ型半導体素子からなる熱電素子を転写材に移行して、前記転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子を形成し、In this way, the thermoelectric element composed of the P-type semiconductor element that has been irradiated with light and has reduced adhesive strength is transferred to the transfer material, and a P-type semiconductor element having a predetermined arrangement is formed on the transfer material,
次いで、光が照射され、粘着力の低下した前記Ｎ型半導体素子からなる熱電素子を前記転写材に移行して、前記転写材上に所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を形成し、Next, the thermoelectric element composed of the N-type semiconductor element having a reduced adhesive strength when irradiated with light is transferred to the transfer material to form a P-type semiconductor element and an N-type semiconductor element in a predetermined arrangement on the transfer material. And
一方の面に電気回路金属層が形成された絶縁性基板を調製し、Prepare an insulating substrate with an electric circuit metal layer on one side,
前記所定の配置のＰ型半導体素子およびＮ型半導体素子を前記電気回路金属層が形成された絶縁性基板に接合して、２枚の絶縁性基板に挟まれ、Ｐ型半導体素子とＮ型半導体素子が直列に電気的に連結された複数個のπ型熱電素子からなる熱電素子モジュールの製造する、熱電素子モジュールの製造方法。The P-type semiconductor element and the N-type semiconductor element of the predetermined arrangement are joined to an insulating substrate on which the electric circuit metal layer is formed, and sandwiched between two insulating substrates, so that the P-type semiconductor element and the N-type semiconductor A method of manufacturing a thermoelectric element module, in which a thermoelectric element module is manufactured that includes a plurality of π-type thermoelectric elements in which elements are electrically connected in series.
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