JP4690700B2 - Thermoelectric conversion device and method of manufacturing thermoelectric conversion device - Google Patents
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Description
本発明は、熱を電気へ変換可能あるいは電気を熱に変換可能な熱電変換装置、およびこの熱電変換装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a thermoelectric conversion device capable of converting heat into electricity or capable of converting electricity into heat, and a method of manufacturing the thermoelectric conversion device.
熱電変換装置は、トムソン効果、ペルチェ効果、ゼーベック効果等の熱電効果を利用した装置であり、電気を熱に変換する温度調整ユニットとしては既に量産化されている。また、熱を電気に変換する発電ユニットとしても研究開発が進められている。発電ユニットとしての熱電変換装置は、複数の熱電素子が、電気的には直列に熱的には並列となるように電極を有する2枚の絶縁基板に挟まれた状態で配置される。 Thermoelectric conversion devices are devices that use thermoelectric effects such as the Thomson effect, Peltier effect, Seebeck effect, and have already been mass-produced as temperature adjustment units that convert electricity into heat. Research and development is also underway as a power generation unit that converts heat into electricity. A thermoelectric conversion device as a power generation unit is arranged in a state where a plurality of thermoelectric elements are sandwiched between two insulating substrates having electrodes so that they are electrically in series and thermally in parallel.
熱電変換装置の発電効率を熱電素子自体の発電効率に近づけるためには、熱電素子の一端部への熱供給と熱電素子の他端部からの放熱がスムーズに行われる必要がある。このため、各絶縁基板には熱伝導に優れたセラミックス基板が使用される。さらに、熱電素子の端部に配置される電極は、電気抵抗の低い材料によって構成される。各電極と熱電変換素子は、はんだで接合される。 In order to bring the power generation efficiency of the thermoelectric conversion device close to the power generation efficiency of the thermoelectric element itself, it is necessary to smoothly supply heat to one end of the thermoelectric element and release heat from the other end of the thermoelectric element. For this reason, a ceramic substrate excellent in heat conduction is used for each insulating substrate. Furthermore, the electrode disposed at the end of the thermoelectric element is made of a material having a low electrical resistance. Each electrode and the thermoelectric conversion element are joined with solder.
広い分野で排熱発電を利用できるようにするためには、熱電変換装置の使用可能温度を高く設計することが考えられる。しかし、使用可能温度を上げるためには、熱電素子の酸化防止が必要となり、例えば、使用環境を非酸化雰囲気にしたり、熱電変換装置を気密封止構造にするなどの対策が必要である。 In order to make it possible to use exhaust heat power generation in a wide field, it is conceivable to design a high usable temperature of the thermoelectric conversion device. However, in order to increase the usable temperature, it is necessary to prevent the thermoelectric element from being oxidized. For example, it is necessary to take measures such as making the use environment a non-oxidizing atmosphere or making the thermoelectric conversion device an airtight sealed structure.
そこで、従来は、一方の基板の外側に蓋部を設けるとともに、この蓋部に枠部の一端部を接合し、枠部の他端部を他方の基板の電極が設けられた方の面に接合し、内部を気密にすることで、気密封止構造を実現していた。 Therefore, conventionally, a lid portion is provided outside one substrate, and one end portion of the frame portion is joined to this lid portion, and the other end portion of the frame portion is placed on the surface on which the electrode of the other substrate is provided. An airtight sealing structure has been realized by joining and airtight inside.
ところが、従来は、枠部の端部を基板の電極が設けられた側の面に接合していたため、この接合部分には熱電素子を配置することができなかった。また、枠部と基板との接合強度を高め、装置内部の気密性を向上させようとすると、この接合部分を広くする必要があり、熱電素子の設置密度が低下することになる。 However, conventionally, since the end portion of the frame portion is bonded to the surface of the substrate on which the electrode is provided, a thermoelectric element cannot be disposed at this bonded portion. Further, if the bonding strength between the frame portion and the substrate is increased to improve the airtightness inside the apparatus, it is necessary to widen the bonding portion, and the installation density of the thermoelectric elements is lowered.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、熱電素子の設置密度の低下を招くことなく、枠部と基板との接合強度および装置内部の気密性を向上させることにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to improve the bonding strength between the frame and the substrate and the air tightness inside the apparatus without causing a decrease in the installation density of the thermoelectric elements. There is.
第1の本発明に係る熱電変換装置は、表面に複数の電極をそれぞれ備えた第1基板および第2基板と、一端部が第1基板の電極に、他端部が第2基板の電極にそれぞれ対応するように第1基板と第2基板との間に配置される複数の熱電素子と、第2基板の電極を備えていない方の面側に配置される蓋部と、蓋部を第1基板に押し付けるように、一端部が第1基板の電極が設けられていない方の面に接合され、他端部が蓋部に接合された枠部と、を有し、第1基板の電極が設けられていない方の面には第1金属箔が配置され、前記枠部の一端部は第2金属箔を介して第1基板に接合されたものであって、前記枠部の一端部と第2金属箔を合わせた厚さを第1金属箔の厚さよりも薄くしたことを特徴とする。 The thermoelectric conversion device according to the first aspect of the present invention includes a first substrate and a second substrate each having a plurality of electrodes on the surface, one end serving as an electrode of the first substrate, and the other end serving as an electrode of the second substrate. A plurality of thermoelectric elements disposed between the first substrate and the second substrate so as to correspond to each other, a lid portion disposed on the side of the second substrate not provided with the electrode, and a lid portion as pressed against the first substrate, it is bonded to the surface towards the one end portion is not provided with the first substrate electrode having a frame portion joined to the lid and another end portion, the first substrate electrode The first metal foil is disposed on the surface where the first metal foil is not provided, and one end portion of the frame portion is joined to the first substrate via the second metal foil, and one end portion of the frame portion And the thickness of the second metal foil is made thinner than the thickness of the first metal foil .
本発明にあっては、枠部の一端部を第1基板の電極が設けられていない方の面に接合したことで、第1基板の電極に接合される熱電素子の設置密度の向上を図る。また、枠部の端部と第1基板との接合面積をより広くすることを可能とし、この接合部分の接合強度の向上および装置内部の気密性の向上を図る。
本発明にあっては、枠部の一端部と第2金属箔を合わせた厚さを第1金属箔の厚さよりも薄くしたことで、第1金属箔が接触する外部に対して、枠部の一端部が接触しないようにして、枠部内に流れる熱量の増加を防ぐ。
In the present invention, the installation density of the thermoelectric elements joined to the electrodes of the first substrate is improved by joining one end of the frame portion to the surface on which the electrodes of the first substrate are not provided. . In addition, the bonding area between the end portion of the frame portion and the first substrate can be increased, and the bonding strength of the bonding portion and the airtightness inside the apparatus are improved.
In the present invention, the thickness of the one end portion of the frame portion and the second metal foil is made thinner than the thickness of the first metal foil, so that the frame portion is outside the contact with the first metal foil. The one end portion of the frame is not contacted to prevent an increase in the amount of heat flowing in the frame portion.
上記熱電変換装置は、前記蓋部には、前記枠部との接合部分の内側に、前記押し付け方向に折れ曲がる折曲部が設けられていることを特徴とする。 In the thermoelectric conversion device, the lid portion is provided with a bent portion that is bent in the pressing direction inside a joint portion with the frame portion .
本発明にあっては、蓋部には、枠部との接合部分の内側に、上記押し付け方向に折れ曲がる折曲部が設けられているため、蓋部を第2基板に押し付けながら枠部に溶接する際の組立が容易になる。 In the present invention, since the lid portion is provided with a bent portion that bends in the pressing direction inside the joint portion with the frame portion, the lid portion is welded to the frame portion while pressing the lid portion against the second substrate. Assembling is facilitated.
第2の本発明に係る熱電変換装置の製造方法は、第1基板上の複数の電極の上に複数の熱電素子を接合するためのはんだを配置する工程と、前記複数の電極の上に対応する熱電素子の一端部をはんだ付けする工程と、枠部の一端部を第1基板の電極が設けられていない方の面に接合する工程と、第2基板上の複数の電極が複数の熱電素子の他端部にそれぞれ対応するように第2基板を配置する工程と、第2基板の外側に蓋部を配置し、第2基板を第1基板に押し付けるように枠部の他端部と蓋部とを接合する工程と、を有することを特徴とする。 The manufacturing method of the thermoelectric conversion device according to the second aspect of the present invention includes a step of arranging solder for joining a plurality of thermoelectric elements on the plurality of electrodes on the first substrate, and a method corresponding to the plurality of electrodes. Soldering one end portion of the thermoelectric element, joining the one end portion of the frame portion to the surface of the first substrate on which the electrode is not provided, and a plurality of electrodes on the second substrate comprising a plurality of thermoelectric elements. A step of disposing the second substrate so as to correspond to each of the other end portions of the element; a lid portion being disposed outside the second substrate; and the other end portion of the frame portion so as to press the second substrate against the first substrate ; And a step of joining the lid portion.
本発明にあっては、複数の電極の上に対応する熱電素子の一端部をはんだ付けした後に、枠部の一端部を第1基板の電極が設けられていない方の面に接合することで、はんだ付けの際に枠部が邪魔にならないようにして、熱電素子をはんだ付けする際に、はんだ印刷を適用可能にする。 In the present invention, after soldering one end portion of the corresponding thermoelectric element on the plurality of electrodes, the one end portion of the frame portion is joined to the surface of the first substrate where the electrode is not provided. The frame portion is not disturbed during soldering, and solder printing can be applied when soldering the thermoelectric element.
本発明によれば、熱電変換装置における熱電素子の設置密度の低下を招くことなく、枠部と基板との接合強度および装置内部の気密性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the joining strength of a frame part and a board | substrate and the airtightness inside an apparatus can be improved, without causing the fall of the installation density of the thermoelectric element in a thermoelectric conversion apparatus.
以下、一実施の形態における熱電変換装置について図面を用いて説明する。 Hereinafter, a thermoelectric conversion device according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、熱電変換装置1の概略的な構成を示す断面図であり、図2は、熱電変換装置1を下から見た斜視断面図である。図1は、図2のA−A部の概略的な構成を示している。 FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the thermoelectric conversion device 1, and FIG. 2 is a perspective cross-sectional view of the thermoelectric conversion device 1 as viewed from below. FIG. 1 shows a schematic configuration of the AA portion of FIG.
熱電変換装置1は、複数の電極8を表面に備えた第1基板9と、同じく複数の電極14を表面に備えた第2基板15と、これらの基板の間に配置された複数のp型熱電素子5および複数のn型熱電素子6を有する。各熱電素子5,6は、一端部が第1基板9の電極8に、他端部が第2基板15の電極14にそれぞれ対応するように配置される。そして、第2基板15の電極14が設けられていない方の面側に蓋部2が配置され、蓋部2と第1基板9との間に圧力が加えられるように、枠部4の一端部が第1基板9の電極8が設けられていない方の面に接合され、枠部4の他端部が蓋部2に接合される。電極8,14は、全ての熱電素子5,6が電気的に直列接続されるように配列される。また、各熱電素子5,6は、熱的には並列に配置される。なお、説明の便宜上、図1では、熱電素子5,6の数を減らした状態を示しており、図2では、蓋部、第2基板15、電極14等を省略して示してある。
The thermoelectric conversion device 1 includes a
本実施の形態では、枠部4の一端部を第1基板9の電極8が設けられていない方の面に接合したことで、すなわち熱電素子が接合されている主面とは異なる他方の主面に設けられた接合領域において接合するように構成したことによって、第1基板9の電極8に接合される熱電素子5,6の設置密度の向上を図っている。また、第1基板9の電極8が設けられていない方の面であれば、枠部4の一端部と第1基板9との接合面積をより広くすることが可能となるので、接合強度および装置内部の気密性を向上させるのに十分な接合面積を確保することができる。
In the present embodiment, one end portion of the
熱電素子5,6の設置密度の向上により、熱電変換装置1の単位面積当りの発電性能が向上する。すなわち、従来の装置に比べて、設置面積が同等であれば発電出力をより大きくでき、また、発電出力が同等であればサイズをより小さくすることができる。
By improving the installation density of the
蓋部2と第1基板9は、それぞれ熱的に外部と接触する部材であり、外部との熱の輸送を可能にするものである。例えば、図1に示す蓋部2を吸熱側、第1基板9を放熱側とした場合には、外部から供給されてきた熱が蓋部2を通じて各熱電素子5,6に与えられる。各熱電素子5,6で熱を電気に変換し、熱は第1基板9の電極8が設けられていない方の面(裏面)に配置された金属箔10(第1金属箔)を介して、金属箔10が接触する外部部材(図示せず)に流出される。
The
電気的に直列に接続された熱電素子のうち最先端のものは、第1基板9に設けられたスルーホール(図示せず)を介して、第1基板9の裏面に配置された金属箔18に接続されており、また最終端のものは第1基板9に設けられたスルーホール(図示せず)を介して第1基板9の裏面に配置された金属箔19(図示せず)に接続されており、各熱電素子5,6が発生した電気は、この金属箔18および19を介して外部に取り出される。
The most advanced thermoelectric element electrically connected in series is the
図3は、図1に示す本熱電変換装置1の右下部分の拡大図である。同図に示すように、枠部4の一端部は、第1基板9の電極8が設けられていない方の面(裏面)に金属箔11(第2金属箔)を介して接合される。この金属箔11は、第1基板9にロウ材20によりロウ付けされる。そして、枠部4の一端部はこの金属箔11に対して同図の矢印方向から照射されたレーザにより溶接される。このように枠部4の一端部を第1基板9の裏面に接合することで、金属箔11の第1基板9に対する接合面積を広くすることが可能となり、ロウ付けによる接合強度を高めることができる。
FIG. 3 is an enlarged view of the lower right portion of the thermoelectric conversion device 1 shown in FIG. As shown in the figure, one end portion of the
なお、図3では、枠部4の先端における折返し部の幅を金属箔11の幅とほぼ同じ長さで示したが、これに限られるものではない。例えば、図4の拡大図に示すように、枠部4の折返し部の幅を金属箔11の幅の1/2とすることが望ましい。枠部4の折返し部の幅は、レーザ溶接により枠部4と金属箔11とが溶接されたときの剥がれにくさを考慮しながら定めることが望ましい。
In addition, in FIG. 3, although the width | variety of the folding | turning part in the front-end | tip of the
ところで、熱電変換装置1の発電効率を上げるためには、蓋部2から各熱電素子5,6に与えられる熱量を増やし、蓋部2から枠部4へ流出する熱量を抑制する必要がある。
By the way, in order to increase the power generation efficiency of the thermoelectric conversion device 1, it is necessary to increase the amount of heat given from the
そこで、本実施の形態では、枠部4の一端部と金属箔11の合計の厚さを金属箔10の厚さよりも薄く設定する。これにより、蓋部2と第1基板9とを直接つなぐ枠部4が、金属箔10のように外部に接触することがないので、枠部内を流れる熱量の増加を抑制することが可能となる。また、蓋部2から枠部4への熱の流出量を減らすためには、枠部全体の厚さや幅を短くして熱抵抗を大きくすることが効果的である。
Therefore, in the present embodiment, the total thickness of the one end portion of the
本熱電変換装置1では、高温側の使用温度は、例えば600℃に設定される。この温度に耐えられるように、熱電素子5,6には、スクッテルダイト構造を有するp型およびn型の熱電素子を使用するとともに、600℃の大気雰囲気での熱電素子5,6の酸化を防止するために、本装置を蓋部2、枠部4、第1基板9による気密封止構造とする。
In the thermoelectric conversion device 1, the operating temperature on the high temperature side is set to 600 ° C., for example. In order to withstand this temperature, p-type and n-type thermoelectric elements having a skutterudite structure are used for the
蓋部2と枠部4の材質は、両者の接合を容易かつ確実なものとするためには、同一金属とすることが望ましい。ここでは、一例としてコバールとする。また、金属箔10,11,18としては、例えば銅製のものを用いる。
The
次に、本熱電変換装置1について図1を用いて更に詳細に説明する。各熱電素子5,6の一端部は、はんだ7により、第1基板9上の対応する電極8に接合される。一方、各熱電素子5,6の他端部とこれらに対応する第2基板15の下面に配置された各電極14との間には、熱電素子5,6の伸縮を吸収可能な導電性部材12が配置される。導電性部材12としては、例えば厚さ方向に変形が可能となるように金属細線を網目状に編んだ金属片を用いる。この変形は弾性変形でも塑性変形でもよい。金属細線としては例えば銅製のものを用いる。
Next, the thermoelectric conversion device 1 will be described in more detail with reference to FIG. One end of each
このように導電性部材12を用いることで、高温環境下での動作時における各熱電素子5,6の変形や移動を導電性部材12で吸収し、熱電素子5,6の損傷を防止することが可能となる。また、導電性部材12により各熱電素子5,6の高さのバラツキが吸収されるので、高さごとの選別や検定などの工程を削減することも可能となる。
By using the
第2基板15に配置される電極14と導電性部材12との間に配置された電極部材13は、導電性部材12を覆うように形成されたバスタブ状の箱型構造となっている。電極部材13をバスタブ状に構成することで、導電性部材12や熱電素子5,6が電極部材13から離脱することを防止するとともに、電極部材13の平面をなす底面部を第2基板15に配置される電極14と対向させているので、網目構造の導電性部材12を第2基板15に配置される電極14に直接接触させる場合に比して、接触面積を増大させることが可能となり、吸熱効率を増大させることができる。
The
蓋部2には、枠部4との接合部分の内側に、圧力が加えられる方向に折れ曲がる折曲部を設ける。この折曲部により蓋部2に弾性を持たせることで、蓋部2を第2基板15に押し付けながら枠部4に溶接する際の組立が容易になる。
The
また、枠部4と蓋部2との接合の作業性を向上させるために、枠部4の蓋部2に接合される部分に外側へ折れ返す折返部を設ける。この折返部により蓋部2と枠部4との接合面積を確保する。さらに、蓋部2と第2基板15との間に金属膜16を形成することで、蓋部2に外部から供給されてきた熱を熱電素子5,6で吸収する吸熱効率を高める。
Further, in order to improve the workability of joining the
続いて、熱電変換装置1の製造工程の一例について説明する。 Then, an example of the manufacturing process of the thermoelectric conversion apparatus 1 is demonstrated.
まず、図5の第1工程図に示すように、所定数の熱電素子5,6を冶具基板30上に所定間隔で配置し、仮固定する。仮固定の仕方としては、例えば、冶具基板30に熱電素子を嵌め込むための溝を設けたり、あるいは冶具基板30の表面に粘着物質を設けるようにする。また、マウンターを使用することにより、熱電素子5,6を容易に配置することが可能となる。
First, as shown in the first process diagram of FIG. 5, a predetermined number of
次に、図6の第2工程図に示すように、一方の面に複数の電極8が配置され、他方の面に金属箔10,18,11がそれぞれ配置された第1基板9を用意し、各電極表面の熱電素子が配置される位置にペースト状のはんだを印刷する。はんだ印刷は、例えば、熱電素子が配置される部分に、対応する穴が設けられているマスクを電極上に配置し、このマスクの上からはんだを供給することで行う。このように、電極上の熱電素子に対応する位置にはんだを一つずつ供給するのではなく、はんだ印刷を用いることで、はんだ供給の効率を向上させる。ただし、はんだの供給方法については特に限定するものではない。
Next, as shown in the second process diagram of FIG. 6, a
次に、図7の第3工程図に示すように、図6のはんだ供給後の第1基板9を反転させ、これを図5の状態にある冶具基板30上に配置された各熱電素子5,6の上に、各はんだが対応する各熱電素子に接するように配置する。そして、この状態のものをリフロー炉等に投入して加熱することによりはんだを溶融し、その後、冷却させて熱電素子5,6と各電極8とをはんだで固定する。そして、十分にはんだが凝固したところで冶具基板30を排除する。
Next, as shown in the third step diagram of FIG. 7, the
次に、図8の第4工程図に示すように、全体を反転させ、枠部4の一端部を第1基板9の電極8が設けられていない方の面に接合する。この接合に際しては、接合部分にレーザを照射することで枠部4の一端部を金属箔11に溶接する。この溶接には、例えばレーザ溶接を用いる。各部材の材質としては、例えば、金属箔11には銅、枠部4にはコバールをそれぞれ用いるものとする。この場合の枠部4の一端部と金属箔11との溶接に際しては、両者の間にニッケル箔を挟んだ状態でレーザ溶接する。
Next, as shown in the fourth step diagram of FIG. 8, the whole is inverted, and one end of the
第1基板9と枠部4との接合にレーザ溶接を用いた場合には次のような利点がある。例えば第1基板9と枠部4とをロウ付けにより接合した場合には、はんだ付けよりも高温に全体を加熱することになるので、ロウ付けの前にはんだ付けをしてしまうと、そのはんだが全て溶融してしまう。このため、枠部4をロウ付けした後に各熱電素子5,6をはんだ付けすることが必要となるので、はんだ付けの際に枠部4が邪魔となってはんだ印刷ができなくなり、はんだ供給の効率が低下することになる。この点、第1基板9と枠部4との接合にレーザ溶接を適用した場合には接合部分を局所的に加熱できるので、熱電素子5,6をはんだ付けした後に第1基板9と枠部4とを接合することができる。この結果、熱電素子5,6のはんだ付け工程にはんだ印刷を用いることができ、作業効率を向上させることができる。
When laser welding is used for joining the
次に、図9の第5工程図に示すように、複数の電極14が表面に設けられた第2基板15を用意し、この第2基板15上の各電極14が各熱電素子5,6の他端部にそれぞれ対応するように第2基板15を各熱電素子5,6上に配置する。各熱電素子5,6は、第1基板9に設けられた電極8と第2基板15に設けられた電極14とにより挟まれ、電気的に直列に接続された状態になる。このとき、各電極14と、各熱電素子5,6の他端部との間に導電性部材12および電極部材13を挟み込むようにする。
Next, as shown in the fifth step diagram of FIG. 9, a
次に、第6工程で、第2基板15の電極14が設けられていない面側に第2基板15を外側から覆うように蓋部2を配置し、第2基板15と第1基板9との間に圧力が加えられるように枠部4の他端部と蓋部2とを接合する。この接合には、例えばレーザ溶接を用いる。このようにして、図1に示した箱型構造とする。
Next, in the sixth step, the
そして最後に、減圧雰囲気の中に放置し、蓋部2に予め設けておいた貫通孔をレーザにより溶融して塞ぐことにより、気密封止構造の熱電変換装置を得る。
Finally, the thermoelectric conversion device having an airtight sealing structure is obtained by leaving it in a reduced-pressure atmosphere and melting and closing a through-hole previously provided in the
したがって、本実施の形態によれば、枠部4の一端部を第1基板9の電極8が設けられていない方の面に接合したことで、この電極8に接合される熱電素子5,6の設置密度を向上させることができる。また、枠部4の一端部と第1基板9との接合面積をより広くすることが可能となるので、枠部4と第1基板9との接合強度を高めることができ、装置内部の気密性を向上させることができる。さらに、第2金属箔11と第1基板9との接合面積も広く確保することが可能となるので、第2金属箔11と第1基板9とのロウ付けの強度を高めることができ、これによっても装置内部の気密性を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, one end portion of the
本実施の形態によれば、枠部4の一端部と第2金属箔11とを合わせた厚さを第1金属箔10の厚さよりも薄くしたことで、第1金属箔10が接触する外部に対して枠部4の一端部が接触しないようになるので、蓋部2から枠部4に流出する熱量の増加を防くことができ、もって熱電変換効率の低下を防止することができる。
According to the present embodiment, the total thickness of the one end portion of the
本実施の形態によれば、複数の電極8の上にそれぞれ対応する熱電素子5,6の一端部をはんだ付けした後に、枠部4の一端部を第1基板9の電極8が設けられていない方の面に接合することで、はんだ付けの際に枠部4が邪魔にならないので、はんだ印刷を適用することができ、はんだの供給効率を向上させることができる。
According to the present embodiment, after soldering one end of the corresponding
なお、上記各実施の形態においては、蓋部2に供給されてきた熱を電気に変換する熱電変換装置を例に説明したが、本発明は電気を熱に変換する熱電変換装置にも適用可能である。
In each of the above-described embodiments, the thermoelectric conversion device that converts the heat supplied to the
1…熱電変換装置,2…蓋部,4…枠部,5…p型熱電素子,6…n型熱電素子,8…電極,9…第1基板,10…第1金属箔,11…第2金属箔,12…導電性部材,13…電極部材,14…電極,15…第2基板,16…金属膜,18…金属箔,20…ロウ材,30…冶具基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Thermoelectric converter, 2 ... Cover part, 4 ... Frame part, 5 ... P-type thermoelectric element, 6 ... N-type thermoelectric element, 8 ... Electrode, 9 ... 1st board | substrate, 10 ... 1st metal foil, 11 ...
Claims (3)
一端部が第1基板の電極に、他端部が第2基板の電極にそれぞれ対応するように第1基板と第2基板との間に配置される複数の熱電素子と、
第2基板の電極を備えていない方の面側に配置される蓋部と、
蓋部を第1基板に押し付けるように、一端部が第1基板の電極が設けられていない方の面に接合され、他端部が蓋部に接合された枠部と、を有し、
第1基板の電極が設けられていない方の面には第1金属箔が配置され、
前記枠部の一端部は第2金属箔を介して第1基板に接合されたものであって、
前記枠部の一端部と第2金属箔を合わせた厚さを第1金属箔の厚さよりも薄くしたことを特徴とする熱電変換装置。 A first substrate and a second substrate each having a plurality of electrodes on the surface;
A plurality of thermoelectric elements disposed between the first substrate and the second substrate such that one end corresponds to the electrode of the first substrate and the other end corresponds to the electrode of the second substrate;
A lid disposed on the side of the second substrate not provided with the electrode;
A frame part in which one end is joined to the surface on which the electrode of the first substrate is not provided and the other end is joined to the lid so as to press the lid against the first substrate ;
A first metal foil is disposed on the surface of the first substrate where no electrode is provided,
One end portion of the frame portion is bonded to the first substrate via the second metal foil,
The thermoelectric conversion device characterized in that the thickness of the one end of the frame and the second metal foil is made thinner than the thickness of the first metal foil .
前記複数の電極の上に対応する熱電素子の一端部をはんだ付けする工程と、
枠部の一端部を第1基板の電極が設けられていない方の面に接合する工程と、
第2基板上の複数の電極が複数の熱電素子の他端部にそれぞれ対応するように第2基板を配置する工程と、
第2基板の外側に蓋部を配置し、第2基板を第1基板に押し付けるように枠部の他端部と蓋部とを接合する工程と、
を有することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。 Placing solder for joining a plurality of thermoelectric elements on a plurality of electrodes on a first substrate;
Soldering one end of the corresponding thermoelectric element on the plurality of electrodes;
Bonding one end of the frame to the surface of the first substrate on which the electrode is not provided;
Disposing the second substrate such that the plurality of electrodes on the second substrate correspond to the other ends of the plurality of thermoelectric elements, respectively.
A step of disposing a lid on the outside of the second substrate, and joining the other end of the frame and the lid so as to press the second substrate against the first substrate ;
The manufacturing method of the thermoelectric conversion apparatus characterized by having.
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