KR101207300B1 - Method for manufacturing thermoelectric element - Google Patents

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KR101207300B1
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thermoelectric
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현승민
송준엽
우창수
정준호
이학주
전성재
이후정
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한국기계연구원
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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a thermoelement is provided to automatize a soldering process of a thermoelectric material and an electrode by thermally compressing an N-type or P-type thermoelectric material layer after alternatively deposing the thermoelectric material layers. CONSTITUTION: A Bi layer and a Te layer are alternatively deposited on an N-type thermoelectric material(N). Electrodes(9a,9b) of a substrate are arranged on the thermoelectric material on which the Bi layer and the Te layer are deposited. The electrode of the substrate and the thermoelectric material are thermally compressed. The Bi layer and the Te layer are transformed into a Bi-Te compound. At the same time, the electrode of the substrate and the thermoelectric material are soldered.

Description

열전 소자 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING THERMOELECTRIC ELEMENT}Thermoelectric element manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING THERMOELECTRIC ELEMENT}

본 발명은 열전 소자 제조방법 관한 것이다.The present invention relates to a thermoelectric device manufacturing method.

일반적으로, 열전 소자는 P형 열전 재료와 N형 열전 재료를 금속 전극들 사이에 접합시킴으로써 PN 접합 쌍을 형성하는 구조이다. 이러한 PN 접합 쌍 사이에 온도 차이를 부여하게 되면, 제벡(Seeback) 효과에 의해 전력이 발생됨으로써 열전 소자는 발전 장치로서 기능 할 수 있다. 또한, PN 접합 쌍 어느 한 쪽은 발열하고 다른 한 쪽은 흡열하는 펠티에(Peltier)효과에 의해 열전 소자는 온도 제어 장치로서 이용될 수 있다.In general, a thermoelectric element is a structure in which a PN junction pair is formed by bonding a P-type thermoelectric material and an N-type thermoelectric material between metal electrodes. When a temperature difference is provided between the PN junction pairs, power is generated by a Seeback effect, so that the thermoelectric element can function as a power generation device. In addition, the thermoelectric element can be used as a temperature control device due to the Peltier effect in which one of the PN junction pairs generates heat and the other endothermic.

이러한 열전 소자를 이용한 열전 냉각은 정밀 온도 제어가 가능하고, 응답속도가 빠르며, 소음이 나지 않을 뿐만 아니라 프레온 가스를 발생하지 않는 냉각이므로 친환경적이다.Thermoelectric cooling using such a thermoelectric element is environmentally friendly because it enables precise temperature control, fast response speed, no noise, and does not generate freon gas.

도 1은 종래의 일반적인 열전 소자 모듈을 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 열전 소자 모듈(11)은 P형 열전 재료들(13)과 N형 열전 재료들(15)을 구비한다. 세라믹 또는 질화 규소로 제조된 한 쌍의 기판(17)에는 각각 소정 패턴으로 전극(19)들이 부착된다. 이러한 열전 재료들(13)(15)은 전극들(19)에 직렬연결된다.1 is a partial cutaway perspective view schematically showing a conventional general thermoelectric module. Referring to FIG. 1, the conventional thermoelectric device module 11 includes P-type thermoelectric materials 13 and N-type thermoelectric materials 15. Electrodes 19 are attached to a pair of substrates 17 made of ceramic or silicon nitride in a predetermined pattern, respectively. These thermoelectric materials 13 and 15 are connected in series to the electrodes 19.

종래의 열전 소자 모듈(11)에 있어서, 단자(12)에 연결된 리드선(14)을 통해 전극(19)에 직류 전압을 인가하여 열전 소자 모듈(11)을 통전시키면, 펠티에 효과에 의해 P형 열전 재료(13)에서 N형 열전 재료(15)로 전류가 흐르는 측은 열이 발생되고, 반대로 N형 열전 재료(15)에서 P형 열전 재료(13)로 전류가 흐르는 측은 열을 흡수하게 된다.In the conventional thermoelectric element module 11, when the direct current voltage is applied to the electrode 19 through the lead wire 14 connected to the terminal 12 to energize the thermoelectric element module 11, the P-type thermoelectric is caused by the Peltier effect. Heat is generated on the side where the current flows from the material 13 to the N-type thermoelectric material 15, and on the contrary, the side on which the current flows from the N-type thermoelectric material 15 to the P-type thermoelectric material 13 absorbs heat.

따라서, 발열측에 접합된 기판(17)은 가열되고, 흡열측에 접합된 기판(17)은 냉각된다. 한편, 열전 소자 모듈(11)에 있어서, 단자(12)에 인가되는 직류의 극성을 반대로 하면, 발열측과 흡열측이 바뀌게 된다. 또한, 열전 소자 모듈(11)에 있어서, 한 쌍의 기판들(17) 사이의 온도를 서로 다르게 하면, 제벡 효과에 의해 단자(12)에서 전압이 생성된다.Thus, the substrate 17 bonded to the heat generating side is heated, and the substrate 17 bonded to the heat absorbing side is cooled. On the other hand, in the thermoelectric element module 11, when the polarity of the direct current applied to the terminal 12 is reversed, the heat generating side and the heat absorbing side are switched. In the thermoelectric element module 11, when the temperature between the pair of substrates 17 is different from each other, a voltage is generated at the terminal 12 by the Seebeck effect.

대체적으로, 열전 소자는 수 십 또는 수 백개의 PN 접합 쌍들이 직렬로 연결된 모듈 형태로 사용된다. 통상적으로 사용되는 Bi - Te계 열전 재료는 특유의 물성에 의해 열전 소자를 가공할 때 열전 재료가 깨지기 쉽고 이로 인해 회수율이 떨어지는 단점이 있다.Typically, thermoelectric devices are used in the form of modules in which tens or hundreds of PN junction pairs are connected in series. Generally used Bi-Te-based thermoelectric material has a disadvantage in that the thermoelectric material is easily broken when processing the thermoelectric element due to its unique physical properties, and thus the recovery rate is low.

한편, 열전재료를 전극에 접합하는 방식으로는, 전극에 솔더 페이스트를 도포하고 도포된 솔더 페이스트 위에 열전 재료를 배치한 후 가열함으로써 열전 재료를 전극에 접합하는 솔더 페이스트(solder paste)를 이용한 방식이 이용된다. 이러한 솔더 페이스트를 이용한 방식에 의할 경우, 세라믹 기판에 전극을 결합한 후, 다시 열전 재료를 전극과 접합하는 것과 같이 별도의 공정을 거쳐야 하기 때문에 제조 공정이 복잡하고, 접합 솔더(solder)의 선정이 어려울 뿐 아니라, 정밀한 치수 제어가 되지 않으면 열전 재료와 전극 사이에 간극이 형성되어 접합 불량이 발생하기 쉬운 문제점이 있었다.On the other hand, as a method of bonding the thermoelectric material to the electrode, a method using a solder paste for bonding the thermoelectric material to the electrode by applying a solder paste to the electrode, placing the thermoelectric material on the coated solder paste, and then heating the same. Is used. In the case of using such a solder paste, the manufacturing process is complicated because a separate process is required, such as bonding an electrode to a ceramic substrate and then bonding the thermoelectric material to the electrode again, and selection of a bonding solder is difficult. Not only is it difficult, but there is a problem in that a gap is formed between the thermoelectric material and the electrode if the precise dimension control is not performed, so that a poor bonding is likely to occur.

또한, 열전 재료와 전극을 접합시키기 위한 접합 솔더(solder)가 제조 공정시 열전 재료의 성질을 변화시키거나, 열전 재료와 전극간 열전도율을 낮추는 문제점이 있었다.In addition, a bonding solder for bonding the thermoelectric material and the electrode has a problem of changing the properties of the thermoelectric material in the manufacturing process or lowering the thermal conductivity between the thermoelectric material and the electrode.

본 발명의 목적은 열전 재료와 전극을 접합함에 있어 전극에 솔더 페이스트를 도포하지 않고, Bi, Te레이어 열압착에 의하는 열전 소자 제조방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thermoelectric element by Bi, Te layer thermocompression bonding without applying a solder paste to the electrode in bonding the thermoelectric material and the electrode.

본 발명의 다른 목적은 열전 재료를 형성함과 동시에 열전 재료와 전극이 일체화된 열전 소자 제조방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thermoelectric device in which a thermoelectric material and an electrode are integrated with a thermoelectric material.

본 발명의 또 다른 목적은 전극을 형성함과 동시에 열전 재료와 전극이 일체화된 열전 소자 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thermoelectric element in which an electrode is formed and an electrode is integrated with a thermoelectric material.

본 발명의 또 다른 목적은 전극과 열전 재료를 형성함과 동시에 열전 재료와 전극이 일체화된 열전 소자 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thermoelectric element in which a thermoelectric material and an electrode are integrated while forming an electrode and a thermoelectric material.

본 발명의 제1 실시예에서는 N형 열전 재료상에 Bi레이어(BI layer), Te레이어(Te layer)를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판의 전극을 위치시키는 단계 ,상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Te레이어를 Bi-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 접합시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.In a first embodiment of the present invention, a Bi layer and a Te layer are alternately deposited on an N-type thermoelectric material, and an electrode of a substrate is disposed on the thermoelectric material deposited by the Bi layer. Positioning the Bi-layer and the Te layer to a Bi-Te compound by thermocompressing the electrode of the substrate and the thermoelectric material and simultaneously bonding the thermoelectric material to the electrode of the substrate. Disclosed is a manufacturing method of.

상기와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2:3인 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the first embodiment of the present invention as described above, it is preferable that the element percentage of the Bi elements and the Te elements included in each of the Bi layers and the Te layers is 2: 3.

한편, 본 발명의 제2 실시예에서는 N형 열전 재료상에 Bi레이어 Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판을 위치시키는 단계, 상기 기판과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Te레이어를 Bi-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.On the other hand, in the second embodiment of the present invention, the step of alternately depositing a Bi layer Te layer on an N-type thermoelectric material, positioning the substrate on the thermoelectric material deposited by the Bi layer Te layer, the substrate and the thermoelectric A method of manufacturing a thermoelectric device, the method comprising: forming a electrode electrically connected to the thermoelectric material while simultaneously deforming the Bi layer and the Te layer into a Bi-Te compound by thermocompressing a material.

상기와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2:3인 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the second embodiment of the present invention as described above, it is preferable that the element percentage of the Bi elements and the Te elements included in each of the Bi layers and the Te layers is 2: 3.

한편, 본 발명의 제3 실시예에서는 제1 전극 상에 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 전극 위에 제2 전극을 위치시키는 단계, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 열압착시켜 상기 Bi레이어 및 상기 Te레이어를 상기 제1, 제2 전극과 전기적으로 연결되는 N형 열전 재료로 변형시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.Meanwhile, in the third embodiment of the present invention, the steps of alternately depositing Bi and Te layers on a first electrode, placing a second electrode on the first electrode deposited by the Bi layer and the Te layer, And thermoforming the first electrode and the second electrode to deform the Bi layer and the Te layer into an N-type thermoelectric material electrically connected to the first and second electrodes. It starts.

이때, Bi와 Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어 상기 Te레이어를 교대로 증착시킬 수 있다.In this case, the Bi layer and Te layer may be deposited, and then the Bi layer and the Te layer may be alternately deposited.

상기와 같은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2:3인 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the third embodiment of the present invention as described above, it is preferable that the element percentage of the Bi elements and the Te elements included in each of the Bi layers and each of the Te layers is 2: 3.

한편, 본 발명의 제4 실시예에서는 제1 기판 상에 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 기판 위에 제2 기판을 위치시키는 단계, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 열압착시켜 상기 Bi레이어 및 상기 Te레이어를 N형 열전 재료로 변형시킴과 동시에 상기 N형 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 포함하는 열전 소자 제조방법을 개시한다.On the other hand, in the fourth embodiment of the present invention, the steps of alternately depositing a Bi layer and a Te layer on the first substrate, positioning a second substrate on the first substrate deposited with the Bi layer, the Te layer, Thermo-compressing the first substrate and the second substrate to deform the Bi layer and the Te layer into an N-type thermoelectric material and to form an electrode electrically connected to the N-type thermoelectric material. A method of manufacturing a thermoelectric device including a manufacturing method is disclosed.

이때, Bi와 Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어 상기 Te레이어를 교대로 증착시킬 수 있다.In this case, the Bi layer and Te layer may be deposited, and then the Bi layer and the Te layer may be alternately deposited.

상기와 같은 본 발명의 제4 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2:3인 것이 바람직하다.In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the fourth embodiment of the present invention as described above, it is preferable that the element percentage of the Bi elements and the Te elements included in each of the Bi layers and the Te layers is 2: 3.

한편, 본 발명의 제5 실시예에서는 P형 열전 재료상에 Bi레이어 Sb레이어 Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어 상기 Sb레이어 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판의 전극을 위치시키는 단계, 상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Sb 레이어 및 상기 Te레이어를 Bi-Sb-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 접합시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.Meanwhile, in the fifth embodiment of the present invention, alternately depositing a Bi layer Sb layer and a Te layer on a P-type thermoelectric material, and placing an electrode of a substrate on the thermoelectric material deposited as the Bi layer and the Sb layer and the Te layer. Thermally compressing the electrode of the substrate and the thermoelectric material to deform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a Bi-Sb-Te compound and to bond the electrode of the substrate to the thermoelectric material. A method of manufacturing a thermoelectric element is disclosed.

상기와 같은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각, 상기 Sb레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소 Te원소를 합한 원소백분율이 0.5:1.5:3인 것이 바람직하다.In the thermoelectric device manufacturing method according to the fifth embodiment of the present invention as described above, an element percentage of the Bi elements, the Sb elements, and the Te elements included in each of the Bi layers, the Sb layers, and the Te layers, respectively, is 0.5: 1.5. It is preferable that it is: 3.

한편, 본 발명의 제6 실시예에서는 P형 열전 재료상에 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어 상기 Sb레이어 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판을 위치시키는 단계, 상기 기판과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Sb레이어 및 상기 Te레이어를 Bi-Sb-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.In the sixth embodiment of the present invention, Bi layer, Sb layer, and Te layer are alternately deposited on a P-type thermoelectric material, and the Bi layer is disposed on the thermoelectric material deposited by the Sb layer and the Te layer. And thermally compressing the substrate and the thermoelectric material to deform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a Bi-Sb-Te compound and to form an electrode electrically connected to the thermoelectric material. A method of manufacturing a thermoelectric element is disclosed.

상기와 같은 본 발명의 제6 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, Bi레이어 각각, Sb레이어 각각과 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5:1.5:3인 것이 바람직하다.In the thermoelectric device manufacturing method according to the sixth embodiment of the present invention as described above, the element percentage of the Bi elements, the Sb elements, and the Te elements included in each of the Bi layers, each of the Sb layers, and the Te layers is 0.5: 1.5: 3. Is preferably.

한편, 본 발명의 제7 실시예에서는 제1 전극 상에 Bi레이어 Sb레이어 Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어 상기 Sb레이어 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 전극 위에 제 2 전극을 위치시키는 단계, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Sb레이어 및 상기 Te레이어를 상기 전극과 전기적으로 연결되는 P형 열전 재료로 변형시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.Meanwhile, in the seventh embodiment of the present invention, alternately depositing a Bi layer Sb layer and a Te layer on a first electrode, and placing a second electrode on the first electrode deposited as the Bi layer and the Sb layer and the Te layer. Fabricating a thermoelectric device comprising thermally compressing the first electrode and the second electrode to deform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a P-type thermoelectric material electrically connected to the electrodes. The method is disclosed.

이때, Bi, Sb, Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어, 상기 Sb 레이어, 상기 Te레이어를 교대로 증착시킬 수 있다.In this case, the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer may be alternately deposited after depositing a mixture of Bi, Sb, and Te.

상기와 같은 본 발명의 제7 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각, 상기 Sb레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5:1.5:3인 것이 바람직하다.In the thermoelectric device manufacturing method according to the seventh embodiment of the present invention as described above, an element percentage of the Bi elements, the Sb elements, and the Te elements included in each of the Bi layers, the Sb layers, and the Te layers is 0.5: It is preferable that it is 1.5: 3.

한편, 본 발명의 제8 실시예에서는 제1 기판상에 Bi레이어 Sb레이어 Te레이어를 교대로 증착시키는 단계, 상기 Bi레이어 상기 Sb레이어 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 기판 위에 제2 기판을 위치시키는 단계, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Sb레이어 및 상기 Te레이어를 P형 열전 재료로 변형시킴과 동시에 상기 P형 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법을 개시한다.Meanwhile, in the eighth embodiment of the present invention, alternately depositing a Bi layer Sb layer and a Te layer on a first substrate, and placing the second substrate on the first substrate deposited as the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer. Forming a electrode electrically connected to the P-type thermoelectric material by transforming the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a P-type thermoelectric material by thermally compressing the first substrate and the second substrate. Disclosed is a method of manufacturing a thermoelectric device comprising the step.

이때, Bi, Sb, Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어, 상기 Sb 레이어, 상기 Te레이어를 교대로 증착시킬 수 있다.In this case, the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer may be alternately deposited after depositing a mixture of Bi, Sb, and Te.

상기와 같은 본 발명의 제8 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에서, 상기 Bi레이어 각각, 상기 Sb레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5:1.5:3인 것이 바람직하다.In the thermoelectric device manufacturing method according to the eighth embodiment of the present invention as described above, an element percentage of the Bi elements, the Sb elements, and the Te elements included in each of the Bi layers, the Sb layers, and the Te layers is 0.5: It is preferable that it is 1.5: 3.

본 발명에 따른 열전 소자 제조방법은, 솔더 페이스트(solder paste)를 사용하지 않고, Bi, Te레이어 압착에 의해 Bi - Te 화합물을 형성함과 동시에 전극과 열전 재료를 접합할 수 있으며, 열전 재료와 유사한 성질의 화합물로 전극과 열전 재료를 접합하여 접합 솔더에 비해 전극과 열전 재료간 전기 전도도가 높아진다.In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention, a Bi-Te compound can be formed by Bi and Te layer pressing without using solder paste, and the electrode and the thermoelectric material can be bonded to each other. A compound of similar nature joins the electrode and the thermoelectric material, resulting in higher electrical conductivity between the electrode and the thermoelectric material compared to the bonding solder.

또한, 본 발명에 따른 열전 소자 제조방법은, 열전 재료 위에 전극 레이어를 교대로 증착시킨 후 열압착시킴으로써 전극을 형성하고, 이와 동시에 열전 재료와 일체화된 전극을 형성할 수 있어, 열전 재료와 유사한 성질의 전극을 형성하여 열전성능을 향상시킬 수 있으며, 전극과 열전 재료의 접합 공정을 자동화 할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention can form an electrode by alternately depositing an electrode layer on a thermoelectric material and then thermocompressing the same, and at the same time can form an electrode integrated with the thermoelectric material, thus having properties similar to those of a thermoelectric material. It is possible to improve the thermoelectric performance by forming the electrode, and to automate the bonding process of the electrode and the thermoelectric material.

또한, 본 발명에 따른 열전 소자 제조방법은, N형 또는 P형 열전 재료 레이어를 교대로 증착시킨 후 열압착시킴으로써 각각 P형 및 N형 열전 재료를 형성하고, 이와 동시에 전극과 일체화된 열전 재료를 형성할 수 있어, 전극과 열전 재료의 접합 공정을 자동화 할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention forms a P-type and an N-type thermoelectric material by alternately depositing an N-type or P-type thermoelectric material layer and then thermocompresses them, and simultaneously forms a thermoelectric material integrated with an electrode. It can form, and it can automate the bonding process of an electrode and a thermoelectric material.

또한, 본 발명에 따른 열전 소자 제조방법은, 한 쌍의 기판 사이에 열전 재료 레이어와 전극 레이어를 교대로 증착시킨 후 열압착시킴으로써 열전 재료를 형성함과 동시에 열전 재료와 일체화된 전극을 형성할 수 있어, 열전 소자 제조 공정을 자동화 할 수 있다.In addition, the method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention may form a thermoelectric material and form an electrode integrated with a thermoelectric material by alternately depositing a thermoelectric material layer and an electrode layer between a pair of substrates and then thermocompressing them. Thereby, the thermoelectric device manufacturing process can be automated.

도 1은 일반적인 열전 소자 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자 모듈의 구성을 개략적으로 설명하기 위한 분리도이다.
도 3a, 3b은 본 발명의 제 1실시예에 따른 N형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 4a, 4b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 N형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 5a, 5b, 5c은 본 발명의 제 3실시예에 따른 N형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 6a, 6b, 6c은 본 발명의 제 4실시예에 따른 N형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 7은 본 발명의 제 5실시예에 따른 P형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 8은 본 발명의 제 6실시예에 따른 P형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 9은 본 발명의 제 7실시예에 따른 P형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.
도 10은 본 발명의 제 8실시예에 따른 P형 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.1 is a perspective view schematically showing a general thermoelectric module.
2 is an exploded view for schematically describing a configuration of a thermoelectric device module according to an exemplary embodiment of the present invention.
3A and 3B are schematic process diagrams for a method of manufacturing an N-type thermoelectric device according to a first embodiment of the present invention.
4A and 4B are schematic process diagrams for a method of manufacturing an N-type thermoelectric device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
5A, 5B, and 5C are schematic process diagrams for a method of manufacturing an N-type thermoelectric device according to a third embodiment of the present invention.
6A, 6B, and 6C are schematic process diagrams for a method of manufacturing an N-type thermoelectric device according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a P-type thermoelectric device according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a P-type thermoelectric device according to a sixth embodiment of the present invention.
9 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a P-type thermoelectric device according to a seventh embodiment of the present invention.
10 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a P-type thermoelectric device according to an eighth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명과 관련된 열전 소자의 제조방법의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a method of manufacturing a thermoelectric element according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

이하, N형 열전 재료의 조성은 특정한 조성비에 구애받지 아니하며 Bi-Te계 열전 재료의 모든 조성이 그 대상으로 될 수 있으나. 바람직하게는 Bi2Te3 로 이루어진다. 한편, P형 열전 재료의 조성은 특정한 조성비에 구애받지 아니하며 bi-te계 열전 재료의 모든 조성이 그 대상으로 될 수 있으나, 바람직하게는 Bi0.5Sb1.5Te3로 이루어진다.Hereinafter, the composition of the N-type thermoelectric material is not limited to a specific composition ratio and all the compositions of Bi-Te-based thermoelectric material may be the object. It is preferably made of Bi 2 Te 3 . On the other hand, the composition of the P-type thermoelectric material is not limited to a specific composition ratio and all the composition of the bi-te-based thermoelectric material may be the object, but preferably made of Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3 .

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열전 모듈의 개략적인 구성도이다. 도면에 예시된 바와 같이 열전모듈(1)은 제1 기판(7a), 제2 기판(7b), 기판 위에 부착된 제1 전극(9a), 제2 전극(9b), 제1(9a) 및 제2 전극(9b) 사이에 위치한 다수개의 열전 소자를 포함하여 구성된다.2 is a schematic configuration diagram of a thermoelectric module according to an embodiment of the present invention. As illustrated in the drawing, the thermoelectric module 1 includes a first substrate 7a, a second substrate 7b, a first electrode 9a, a second electrode 9b, a first 9a, And a plurality of thermoelectric elements positioned between the second electrodes 9b.

기판(7a,7b)은 열전도율이 뛰어난 재질로 형성되며, 기판(7a,7b)에 부착된 전극(9a,9b)은 기판(7a,7b)과 열전 재료를 전기적으로 연결한다.The substrates 7a and 7b are formed of a material having excellent thermal conductivity, and the electrodes 9a and 9b attached to the substrates 7a and 7b electrically connect the substrates 7a and 7b and the thermoelectric material.

제1 전극(9a)과 제2 전극(9b) 사이에 위치한 열전 소자는 P형과 N형이 교차하여 위치하며 다수의 PN소자가 쌓여 전기적으로 직렬 연결되며, 전류가 흐름에 따라 열전소자에 의해 흡열 및 발열 기능이 이루어진다.The thermoelectric element located between the first electrode 9a and the second electrode 9b is located at the intersection of the P type and the N type, and a plurality of PN elements are stacked and electrically connected in series. Endothermic and exothermic functions are achieved.

도 3a,3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.3A and 3B are schematic process diagrams for a method of manufacturing a thermoelectric device according to a first embodiment of the present invention.

도 3a의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 Bi레이어, Te레이어 증착 단계(도3a (b)참조), 기판의 전극(9a)을 위치시키는 단계(도3a (c)참조), 열압착 단계(도3a (d)참조)를 포함한다. 이하 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of Figure 3a Bi layer, Te layer deposition step (see Fig. 3a (b)), positioning the electrode 9a of the substrate (see Fig. 3a (c)), thermocompression step (See FIG. 3A (d)). Hereinafter, each step will be described in detail.

Bi레이어, Te레이어 증착 단계는 전극(9a)과 열전재료(N)를 접합하기 위해 열전 재료(N)상에 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시킨다.In the Bi layer and Te layer deposition steps, Bi and Te layers are alternately deposited on the thermoelectric material N in order to bond the electrode 9a and the thermoelectric material N to each other.

Bi레이어와 Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어를 증착시킨 후 Te레이어를 증착시키는 것이 바람직하다.Cross deposition of the Bi layer and the Te layer is not limited in order, but it is preferable to deposit the Te layer after the Bi layer is deposited.

또한, Bi레이어와 Te레이어의 원소백분율은 열전 재료와 유사한 물성의 화합물인 Bi2Te3을 형성하여 열전도성을 높이기 위해 Bi레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the element percentage of the Bi layer and the Te layer is the element percentage of the Bi element and the Te element included in each of the Bi layer and the Te layer in order to increase the thermal conductivity by forming Bi 2 Te 3 , a compound having properties similar to those of the thermoelectric material. It is preferable that it is 2: 3, but it is not limited to this.

각각의 레이어는 두께가 얇을수록 열압착에 의한 화합물 변형 시간을 단축시킬 수 있으며, 레이어를 다수 적층하여 두께를 정할 수 있다.Each layer is thinner, the shorter the compound deformation time due to thermocompression bonding, it is possible to determine the thickness by stacking multiple layers.

기판의 전극(9a)을 위치시키는 단계는 Bi ,Te레이어로 증착된 N형 열전 재료 위에 기판의 전극(9a)을 위치시킨다.Positioning the electrode 9a of the substrate positions the electrode 9a of the substrate over an N-type thermoelectric material deposited with a Bi, Te layer.

기판의 전극(9a)은 열전 재료(N)위에 위치된다.The electrode 9a of the substrate is located on the thermoelectric material N.

열압착 단계는 기판의 전극(9a)과 열전 재료(N)를 가열, 가압한다.In the thermocompression step, the electrode 9a and the thermoelectric material N of the substrate are heated and pressed.

이때, 가열 온도는 열압착시 열전 재료(N)의 변성 방지와 열전 재료(N)와 전극(9a)의 결합력을 고려하여 250℃~ 450℃ 인 것이 바람직하다.In this case, the heating temperature is preferably 250 ° C to 450 ° C in consideration of the degeneration of the thermoelectric material (N) and the bonding force of the thermoelectric material (N) and the electrode (9a) during thermocompression bonding.

열압착에 의해 Bi레이어 , Te레이어를 Bi - Te 화합물로 변형시킴과 동시에 기판의 전극(9a)과 열전 재료(N)를 접합시킨다.By thermocompression bonding, the Bi layer and the Te layer are transformed into a Bi-Te compound and the electrode 9a of the substrate and the thermoelectric material N are bonded together.

이로써, N형 열전 재료와 유사한 물성을 갖는 전극-열전재료 접합층(8, 도 3a (e)참조)을 형성하여 전극(9a)과 열전 재료(N)간 열전도율을 높일 수 있다.As a result, an electrode-thermoelectric material bonding layer 8 (see FIG. 3A (e)) having properties similar to those of the N-type thermoelectric material can be formed to increase the thermal conductivity between the electrode 9a and the thermoelectric material (N).

도 3b는 제1 실시예에 따른 열전소자 제조방법과 관련하여 열전재료(N)와 기판(7a)의 전극(9a)상에 각각 Bi레이어, Te레이어를 증착시킨 후 열압착하여 열전소자를 제조하는 방법에 관한 개략도이다.3B illustrates a method of manufacturing a thermoelectric device by depositing Bi and Te layers on the electrode 9a of the thermoelectric material N and the substrate 7a according to the method of manufacturing the thermoelectric device according to the first embodiment, respectively. A schematic diagram of how to do it.

구체적으로, 열전재료(N)상에 Bi레이어, Te레이어를 교차 증착(도3b (a)참조)시키고 기판(7a)의 전극(9a)상에 Bi레이어, Te레이어를 교차 증착(도3b (b)참조)시킨다.Specifically, the Bi layer and the Te layer are cross-deposited on the thermoelectric material N (see FIG. 3B (a)), and the Bi layer and the Te layer are cross-deposited on the electrode 9a of the substrate 7a (FIG. 3B). b).

짧은 시간 내 화합물을 형성하기 위해 마지막에 적층되는 Bi, Te레이어 각각의 두께는 이전에 증착한 Bi레이어와 Te레이어 두께의 절반인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form the compound in a short time, the thickness of each of the Bi and Te layers laminated last is preferably half of the thickness of the previously deposited Bi and Te layers, but is not limited thereto.

이후, 열전재료(N)와 전극(9a)을 마주보게 위치시킨(도3b (c)참조) 후, 열전재료(N)와 전극(9a)을 열압착(도3b (d)참조)한다.Thereafter, the thermoelectric material N and the electrode 9a are positioned to face each other (see FIG. 3B (c)), and then the thermoelectric material N and the electrode 9a are thermocompressed (see FIG. 3B (d)).

도 4a,4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다. 4A and 4B are schematic process diagrams of a method of manufacturing a thermoelectric device according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 4a의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 Bi, Te레이어 증착 단계(도 4a (b)참조), 기판(7a)을 위치시키는 단계(도4a (c)참조), 열압착 단계(도4a (d)참조)를 포함한다. 이하 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the embodiment of FIG. 4A, a Bi and Te layer deposition step (see FIG. 4A (b)), a step of placing the substrate 7a (see FIG. 4A (c)), and a thermocompression step (FIG. 4A) (d)). Hereinafter, each step will be described in detail.

Bi, Te레이어 증착 단계는 열전 재료(N)상에 Bi, Te레이어를 교대로 증착시킨다. The Bi, Te layer deposition step alternately deposits Bi, Te layers on the thermoelectric material (N).

Bi레이어와 Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어 증착시킨 후 Te레이어를 증착시키는 것이 바람직하다.Cross-deposition of Bi layer and Te layer is not limited in order, but it is preferable to deposit Te layer after Bi layer deposition.

또한, Bi레이어와 Te레이어의 원소백분율은 열전 재료(N)와 유사한 물성의 전극(9a)을 형성하기 위해 Bi레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In addition, the element percentage of the Bi layer and the Te layer has an element percentage of the Bi element and the Te element included in each of the Bi layer and the Te layer to form an electrode 9a having a property similar to that of the thermoelectric material (N). 3 is preferred, but is not limited thereto.

기판(7a)을 위치시키는 단계는 Bi레이어 ,Te레이어로 증착된 열전 재료(N) 위에 기판(7a)을 위치시킨다.Positioning the substrate 7a positions the substrate 7a over the thermoelectric material N deposited with the Bi layer, Te layer.

열압착 단계는 기판(7a)과 열전 재료(N)를 가열, 가압한다.In the thermocompression step, the substrate 7a and the thermoelectric material N are heated and pressed.

열압착에 의해 Bi레이어 , Te레이어를 Bi - Te 계 전극(9a)으로 변형시킨다.By thermocompression bonding, the Bi layer and the Te layer are transformed into the Bi-Te-based electrode 9a.

이로써, 전극(9a)을 형성함과 동시에 전극(9a)과 열전 재료(N)가 일체화된 열전 소자를 제조할 수 있다. 열전 재료(N)와 유사한 물성의 전극(9a)을 형성하여 열전 능력이 상승되고, 전극(9a)과 열전 재료(N)를 접합하는 솔더링 공정이 필요 없게 되어 열전 소자 공정 시간의 단축이 가능하다.Thereby, the thermoelectric element in which the electrode 9a and the thermoelectric material N were integrated at the same time as the electrode 9a is formed can be manufactured. The thermoelectric capability is increased by forming the electrode 9a having properties similar to those of the thermoelectric material N, and the soldering process for joining the electrode 9a and the thermoelectric material N is unnecessary, thereby shortening the thermoelectric element process time. .

도 4b는 제2 실시예에 따른 열전소자 제조방법과 관련하여 열전재료(N)와 기판(7a)상에 각각 Bi레이어, Te레이어를 증착시킨 후 열압착하여 열전소자를 제조하는 방법에 관한 개략도이다.4B is a schematic diagram of a method of manufacturing a thermoelectric device by depositing a Bi layer and a Te layer on a thermoelectric material N and a substrate 7a and then thermocompressing the thermoelectric device according to the second embodiment of the present invention. to be.

구체적으로, 열전 재료(N)상에 Bi레이어, Te레이어를 교차 증착(도3b (a)참조)하고 기판(7a)상에 Bi레이어, Te레이어를 교차 증착(도4b (b)참조)한다.Specifically, Bi layer and Te layers are cross-deposited on the thermoelectric material N (see FIG. 3B (a)) and Bi layer and Te layers are cross-deposited on the substrate 7a (see FIG. 4B (b)). .

짧은 시간 내 화합물을 형성시키기 위해 마지막에 적층되는 Bi, Te레이어 각각의 두께는 이전에 증착한 Bi레이어와 Te레이어 두께의 절반인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form a compound in a short time, the thickness of each of the Bi and Te layers laminated last is preferably half of the thickness of the previously deposited Bi and Te layers, but is not limited thereto.

이후, 열전 재료(N)와 기판(7a)을 마주보게 위치시킨(도4b (c)참조) 후, 열전재료(N)와 기판(7a)을 열압착(도4b (d)참조)한다.Thereafter, the thermoelectric material N and the substrate 7a are positioned to face each other (see FIG. 4B (c)), and then the thermoelectric material N and the substrate 7a are thermocompressed (see FIG. 4B (d)).

도 5a,5b,5c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.5A, 5B, and 5C are schematic process diagrams of a method of manufacturing a thermoelectric device according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 5a의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 Bi, Te레이어 증착 단계(도 5a (b)참조), 전극을 위치시키는 단계(도5a (c)참조), 열압착 단계(도5a (d)참조)를 포함한다. 이하 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of Figure 5a is a Bi, Te layer deposition step (see Figure 5a (b)), positioning the electrode (see Figure 5a (c)), thermocompression step (Figure 5a (d)) Reference). Hereinafter, each step will be described in detail.

Bi, Te레이어 증착 단계는 제1 전극(9a)상에 Bi레이어와 Te레이어를 교대로 증착시킨다. Bi레이어와 Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어 증착 후 Te레이어를 증착하는 것이 바람직하다.The Bi and Te layer deposition step alternately deposits Bi and Te layers on the first electrode 9a. Cross deposition of the Bi layer and the Te layer is not limited to the order, but it is preferable to deposit the Te layer after the Bi layer deposition.

본 발명의 실시예에 따른 Bi2Te3를 형성하기 위해 Bi레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form Bi 2 Te 3 according to an embodiment of the present invention, an element percentage of the Bi elements, the Te elements included in each of the Te layers, and the Te elements is preferably 2: 3, but is not limited thereto.

전극을 위치시키는 단계는 Bi ,Te레이어로 증착된 제1 전극(9a)위에 제2 전극(9b)을 위치시킨다.Positioning the electrode positions the second electrode 9b on the first electrode 9a deposited with the Bi, Te layers.

열압착 단계는 제1 전극(9a)과 제2 전극(9b)을 가열, 가압한다.In the thermocompression step, the first electrode 9a and the second electrode 9b are heated and pressed.

열압착에 의해 Bi, Te레이어를 N형 열전 재료로 변형시킨다(도5a (d)참조).By thermocompression, the Bi and Te layers are transformed into N-type thermoelectric materials (see Fig. 5A (d)).

열전 재료(N) 형성과 동시에 전극(9a,9b)과 열전 재료(N)의 접합 과정을 이룰 수 있다. 따라서, 별도의 솔더링 공정이 필요 없게 되어 열전 소자 공정 시간의 단축이 가능하다.The thermoelectric material N may be formed and the electrodes 9a and 9b may be bonded to the thermoelectric material N at the same time. Therefore, a separate soldering process is not required and the thermoelectric element process time can be shortened.

도 5b는 제3 실시예에 따른 열전소자 제조방법과 관련하여 각각의 제1 전극(9a)과 제2 전극(9b)상에 Bi와 Te레이어를 교대로 증착한 후 열압착하여 열전소자를 제조하는 방법에 관한 개략도이다.5B illustrates a method of manufacturing a thermoelectric device by alternately depositing Bi and Te layers on each of the first and second electrodes 9a and 9b in the thermoelectric device manufacturing method according to the third embodiment. A schematic diagram of how to do it.

구체적으로, 각각의 제1 전극(9a)과 제2 전극(9b) 상에 Bi레이어, Te레이어를 교차 증착(도5b (a)참조)한 후, 제1 전극(9a)과 제2 전극(9b)을 마주보게 위치시킨다.(도5b (b)참조)Specifically, after the Bi layer and the Te layer are cross-deposited on each of the first electrode 9a and the second electrode 9b (see FIG. 5B (a)), the first electrode 9a and the second electrode ( 9b) (see Fig. 5b (b)).

짧은 시간 내 화합물을 형성시키기 위해 마지막에 적층되는 Bi, Te레이어 각각의 두께는 이전에 증착한 Bi레이어와 Te레이어 두께의 절반인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form a compound in a short time, the thickness of each of the Bi and Te layers laminated last is preferably half of the thickness of the previously deposited Bi and Te layers, but is not limited thereto.

이후, 제1 전극(9a)과 제2 전극(9b)을 열압착(도5b (c)참조)하여 열전소자를 제조한다.Thereafter, the first electrode 9a and the second electrode 9b are thermocompressed (see FIG. 5B (c)) to manufacture a thermoelectric element.

도 5c는 제3 실시예에 따른 열전소자 제조방법과 관련하여 Bi와 Te를 혼합한 레이어를 증착시키고 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시킨(도5c (a)참조) 후 열압착하여(도5c (c)참조) 열전소자를 제조하는 방법에 관한 개략도이다.FIG. 5C illustrates a method of manufacturing a thermoelectric device according to a third exemplary embodiment, in which Bi and Te layers are mixed and Bi and Te layers are alternately deposited (see FIG. 5C (a)), followed by thermocompression bonding (FIG. 5C). 5c (c)) A schematic diagram of a method of manufacturing a thermoelectric element.

도 6a,6b,6c는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.6A, 6B, and 6C are schematic process diagrams of a method of manufacturing a thermoelectric device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

도 6a의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 Bi, Te레이어 증착 단계(도6a (b)참조), 기판을 위치시키는 단계(도6a (c)참조), 열압착 단계(도면 6(d)참조)를 포함한다. 이하 각 단계에 대해 구체적으로 설명한다.The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of Figure 6a is Bi, Te layer deposition step (see Figure 6a (b)), positioning the substrate (see Figure 6a (c)), thermocompression step (Figure 6 (d)) Reference). Hereinafter, each step will be described in detail.

레이어 증착 단계는 제1 기판(7a)상에 Bi레이어와 Te레이어를 교대로 증착시킨다.The layer deposition step alternately deposits Bi and Te layers on the first substrate 7a.

Bi레이어와 Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어 증착 후 Te레이어를 증착하는 것이 바람직하다.Cross deposition of the Bi layer and the Te layer is not limited to the order, but it is preferable to deposit the Te layer after the Bi layer deposition.

본 발명의 실시예에 따른 Bi2Te3를 형성하기 위해 Bi레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Te원소를 합한 원소백분율이 2 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form Bi 2 Te 3 according to an embodiment of the present invention, an element percentage of the Bi elements, the Te elements included in each of the Te layers, and the Te elements is preferably 2: 3, but is not limited thereto.

기판(7b)을 위치시키는 단계는 Bi와 Te레이어가 증착된 제1 기판(7a)위에 제 2 기판(7b)을 위치시키는 단계이다.Positioning the substrate 7b is positioning the second substrate 7b on the first substrate 7a on which Bi and Te layers are deposited.

열압착 단계는 제1 기판(7a)과 제2 기판(7b)을 가열, 가압하는 단계이다.The thermocompression step is a step of heating and pressing the first substrate 7a and the second substrate 7b.

열압착에 의해 Bi, Te레이어를 열전 재료(N)로 변형시킴과 동시에 일부 Bi Te레이어를 Bi-Te계 전극(9a, 9b)으로 변형시킨다.By thermocompression, the Bi and Te layers are transformed into thermoelectric materials (N), and at the same time, some Bi Te layers are transformed into Bi-Te-based electrodes 9a and 9b.

이로써, 전극(9a, 9b)과 열전 재료(N)를 형성함과 동시에 전극(9a,9b)과 열전 재료(S)가 일체화된 열전 소자를 제조할 수 있다. 열전 재료(N)와 유사한 물성의 전극(9a,9b)을 형성하여 열전 능력이 상승되고, 전극(9a,9b)과 열전 재료(N)를 접합하는 솔더링 공정이 필요 없게 되어 열전 소자 공정 시간이 단축될 수 있다.Thereby, the thermoelectric elements in which the electrodes 9a and 9b and the thermoelectric material N are formed and the electrodes 9a and 9b and the thermoelectric material S are integrated can be manufactured. The thermoelectric capability is increased by forming the electrodes 9a and 9b having properties similar to those of the thermoelectric material N, and the soldering process for joining the electrodes 9a and 9b and the thermoelectric material N is unnecessary, thereby increasing the thermoelectric element process time. Can be shortened.

도 6b는 제4 실시예에 따른 열전소자 제조방법과 관련하여 각각의 제1 기판(7a)과 제2 기판(7b)상에 Bi와 Te레이어를 교대로 증착시킨 후 열압착하여 열전소자를 제조하는 방법에 관한 개략도이다.6B illustrates a method of manufacturing a thermoelectric device by alternately depositing Bi and Te layers on each of the first and second substrates 7a and 7b according to the method of manufacturing a thermoelectric device according to the fourth embodiment. A schematic diagram of how to do it.

구체적으로, 각각의 제1 기판(7a)과 제2 기판(7b) 상에 Bi레이어, Te레이어를 교차 증착(도6b (a)참조)한 후, 제1 기판(7a)과 제2 기판(7b)을 마주보게 위치시킨다(도6b (b)참조).Specifically, after the Bi layer and the Te layer are cross-deposited on each of the first substrate 7a and the second substrate 7b (see FIG. 6B (a)), the first substrate 7a and the second substrate ( 7b) is placed facing each other (see Fig. 6b (b)).

짧은 시간 내 화합물을 형성시키기 위해 마지막에 적층되는 Bi, Te레이어 각각의 두께는 이전에 증착한 Bi레이어와 Te레이어 두께의 절반인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form a compound in a short time, the thickness of each of the Bi and Te layers laminated last is preferably half of the thickness of the previously deposited Bi and Te layers, but is not limited thereto.

이후, 제1 기판(7a)과 제2 기판(7b)을 열압착하여(도6b (c)참조) 열전소자를 제조한다.Thereafter, the first substrate 7a and the second substrate 7b are thermocompressed (see FIG. 6B (c)) to manufacture a thermoelectric element.

도 6c는 제4 실시예에 따른 열전소자 제조방법과 관련하여 Bi와 Te를 혼합한 레이어를 증착시키고 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시킨 후 열압착하여 열전소자를 제조하는 방법에 관한 개략도이다.6C is a schematic diagram of a method of manufacturing a thermoelectric device by depositing a layer in which Bi and Te are mixed, alternately depositing Bi and Te layers, and then thermally compressing the thermoelectric device according to the fourth embodiment. .

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.7 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a thermoelectric device according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 레이어에 포함된 원소 종류를 제외하고, 제1 실시예에 따른 레이어 교차 증착에 의한 열전 소자 제조방법과 동일하므로 동일한 단계에 대한 설명은 상기 제1 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 갈음한다.The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of FIG. 7 is the same as the thermoelectric device manufacturing method by the layer cross-deposition according to the first embodiment except for the kind of elements included in the layer, and thus the description of the same steps will be described in the first embodiment. It replaces the thermoelectric element manufacturing method which concerns on an example.

Bi레이어, Sb레이어, Te레이어 증착은 전극(9a)과 열전재료(P)를 접합하기 위해 열전 재료(P)상에 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시킨다.Bi-layer, Sb-layer, and Te-layer deposition alternately deposit Bi-layer, Sb-layer, and Te-layer on the thermoelectric material P, in order to bond the electrode 9a and the thermoelectric material P. FIG.

Bi레이어, Sb레이어, Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교차하여 증착시키는 것이 바람직하다.Cross-deposition of Bi layer, Sb layer, and Te layer is not limited to the order, but it is preferable to deposit Bi layer, Sb layer, and Te layer alternately.

또한, Bi레이어, Sb레이어, Te레이어의 원소백분율은 열전 재료와 유사한 물성의 화합물인 Bi0.5Sb1.5Te3을 형성하여 열전도성을 높이기 위해 Bi레이어 각각, Sb레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5 : 1.5 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In addition, the element percentages of Bi layer, Sb layer, and Te layer are included in Bi layer, Sb layer, and Te layer, respectively, to increase thermal conductivity by forming Bi 0.5 Sb 1.5 Te 3 , a compound of similar physical properties. It is preferable that the element percentage sum of the Bi element, the Sb element, and the Te element is 0.5: 1.5: 3, but is not limited thereto.

열압착에 의해 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 Bi -Sb- Te 화합물로 변형시킴과 동시에 기판의 전극(9a)과 열전 재료(P)를 접합시킨다.By thermocompression bonding, the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer are transformed into a Bi-Sb-Te compound, and the electrode 9a of the substrate and the thermoelectric material P are bonded together.

도 8는 본 발명의 제6 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.8 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a thermoelectric device according to a sixth embodiment of the present invention.

도 8의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 레이어에 포함된 원소 종류를 제외하고, 제2 실시예에 따른 레이어 교차 증착에 의한 열전 소자 제조방법과 동일하므로 동일한 단계에 대한 설명은 상기 제2 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 갈음한다. The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of FIG. 8 is the same as the thermoelectric device manufacturing method by the layer cross-deposition according to the second embodiment except for the kind of elements included in the layer, and thus description of the same steps will be described. It replaces the thermoelectric element manufacturing method which concerns on an example.

Bi레이어, Sb레이어, Te레이어 증착은 열전 재료(P)상에 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시킨다. Bi layer, Sb layer, and Te layer deposition alternately deposits Bi layer, Sb layer, and Te layer on the thermoelectric material (P).

Bi레이어, Sb레이어, Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 것이 바람직하다.Cross-deposition of Bi layer, Sb layer, and Te layer is not limited in order, but it is preferable to deposit Bi layer, Sb layer, and Te layer alternately.

또한, Bi레이어, Sb레이어, Te레이어의 원소백분율은 열전 재료(P)와 유사한 물성의 전극(9a)을 형성하기 위해 Bi레이어 각각, Sb레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5: 1.5 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the element percentages of the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer are Bi elements, Sb layers, and Bi elements included in each of the Bi layers, Sb layers, and Te layers, respectively, in order to form an electrode 9a having properties similar to those of the thermoelectric material P. It is preferable that the element percentage sum of the Te elements is 0.5: 1.5: 3, but is not limited thereto.

짧은 시간 내 화합물을 형성하기 위해 마지막에 적층되는 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어 각각의 두께는 이전에 증착한 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어 두께의 절반인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.In order to form a compound in a short time, the thicknesses of the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer, which are finally stacked, are preferably half of the thicknesses of the previously deposited Bi layer, Sb layer, and Te layer, but are not limited thereto.

열압착에 의해 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 Bi -Sb- Te 계 전극(9a)으로 변형시킨다.By thermal compression, the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer are transformed into the Bi-Sb-Te-based electrode 9a.

이로써, 전극(9a)을 형성함과 동시에 전극(9a)과 열전 재료(P)가 일체화된 열전 소자를 제조할 수 있다. 열전 재료(P)와 유사한 물성의 전극(9a)을 형성하여 열전 능력이 상승된다.Thereby, the electrode 9a can be formed and the thermoelectric element in which the electrode 9a and the thermoelectric material P were integrated can be manufactured. The thermoelectric capability is raised by forming the electrode 9a of a material similar to the thermoelectric material P. FIG.

도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.9 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a thermoelectric device according to a seventh embodiment of the present invention.

도 9의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 레이어에 포함된 원소 종류를 제외하고, 제3 실시예에 따른 레이어 교차 증착에 의한 열전 소자 제조방법과 동일하므로 동일한 단계에 대한 설명은 상기 제3 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 갈음한다. The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of FIG. 9 is the same as the thermoelectric device manufacturing method by the layer cross-deposition according to the third embodiment except for the kind of elements included in the layer, and thus the description of the same steps will be described. It replaces the thermoelectric element manufacturing method which concerns on an example.

Bi레이어, Sb레이어, Te레이어 증착은 제1 전극(9a)상에 Bi레이어, Sb레이어 Te레이어를 교대로 증착시킨다. Bi레이어, Sb레이어, Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착하는 것이 바람직하다.Bi layer, Sb layer, and Te layer deposition alternately deposit Bi layer and Sb layer Te layer on the first electrode 9a. Cross-deposition of Bi layer, Sb layer and Te layer is not limited to the order, but it is preferable to deposit Bi layer, Sb layer and Te layer alternately.

또한, Bi, Sb, Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시켜 열전 소자 제조 공정 시간을 단축할 수 있다.In addition, by depositing a mixture of Bi, Sb, Te layer, Bi layer, Sb layer, Te layer is alternately deposited to reduce the thermoelectric device manufacturing process time.

본 발명의 실시예에 따른 Bi0 .5Sb1 .5Te3를 형성하기 위해 Bi레이어 각각, Sb레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5 : 1.5 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Bi 0 according to an embodiment of the present invention 1 .5 Sb .5 each Bi layer to form Te 3, Sb layer, respectively, the elements included in the Bi Te layer respectively, the percentage sum of the elements Sb elements, Te elements is 0.5: It is preferable that it is 1.5: 3, but it is not limited to this.

열압착에 의해 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 열전 재료(P)로 변형시킨다(도9 (e)참조).By thermal compression, the Bi layer, Sb layer, and Te layer are transformed into the thermoelectric material P (see Fig. 9 (e)).

열전 재료(P) 형성과 동시에 전극(9a,9b)과 열전 재료(P)의 접합 과정을 이룰 수 있다. 따라서, 별도의 솔더링 공정이 필요 없게 되어 열전 소자 공정 시간의 단축이 가능하다.The thermoelectric material P may be formed and the electrodes 9a and 9b may be bonded to the thermoelectric material P. Therefore, a separate soldering process is not required and the thermoelectric element process time can be shortened.

도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 대한 개략적인 공정도이다.10 is a schematic process diagram of a method of manufacturing a thermoelectric device according to an eighth embodiment of the present invention.

도 10의 실시예에 따른 열전 소자 제조방법은 레이어에 포함된 원소 종류를 제외하고, 제4 실시예에 따른 레이어 교차 증착에 의한 열전 소자 제조방법과 동일하므로 동일한 단계에 대한 설명은 상기 제4 실시예에 따른 열전 소자 제조방법에 갈음한다.The thermoelectric device manufacturing method according to the embodiment of FIG. 10 is the same as the thermoelectric device manufacturing method by the layer cross-deposition according to the fourth embodiment except for the kind of elements included in the layer, and thus description of the same steps will be described in the fourth embodiment. It replaces the thermoelectric element manufacturing method which concerns on an example.

Bi레이어, Sb레이어, Te레이어의 교차 증착은 그 순서에 구애받지 아니하나, Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착하는 것이 바람직하다.Cross-deposition of Bi layer, Sb layer and Te layer is not limited to the order, but it is preferable to deposit Bi layer, Sb layer and Te layer alternately.

또한, Bi, Sb, Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시켜 열전 소자 제조 공정 시간을 단축할 수 있다.In addition, by depositing a mixture of Bi, Sb, Te layer, Bi layer, Sb layer, Te layer is alternately deposited to reduce the thermoelectric device manufacturing process time.

본 발명의 실시예에 따른 Bi0 .5Sb1 .5Te3를 형성하기 위해 Bi레이어 각각, Sb레이어 각각, Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소, Te원소를 합한 원소백분율이 0.5 : 1.5 : 3인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Bi 0 according to an embodiment of the present invention 1 .5 Sb .5 each Bi layer to form Te 3, Sb layer, respectively, the elements included in the Bi Te layer respectively, the percentage sum of the elements Sb elements, Te elements is 0.5: It is preferable that it is 1.5: 3, but it is not limited to this.

열압착에 의해 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 열전 재료(P)로 변형시킴과 동시에 일부 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 Bi- Sb- Te계 전극(9a, 9b)으로 변형시킨다.By thermal compression, the Bi layer, Sb layer, and Te layer are transformed into the thermoelectric material P, and at the same time, some Bi layer, Sb layer, and Te layer are transformed into Bi-Sb-Te-based electrodes 9a and 9b.

이로써, 전극(9a,9b)과 열전 재료(P)를 형성함과 동시에 전극(9a,9b)과 열전 재료(P)가 일체화된 열전 소자를 제조할 수 있다. 열전 재료(P)와 유사한 물성의 전극(9a,9b)을 형성하고, 전극(9a,9b)과 열전 재료(P)를 접합하는 솔더링 공정을 생략할 수 있다.Thereby, the thermoelectric element in which the electrodes 9a and 9b and the thermoelectric material P are formed and the electrodes 9a and 9b and the thermoelectric material P are integrated can be manufactured. The soldering process of forming the electrodes 9a and 9b having properties similar to those of the thermoelectric material P and bonding the electrodes 9a and 9b and the thermoelectric material P may be omitted.

이상에서는 본 발명에 따른 열전 소자 제조방법을 첨부한 도면들을 참조로 하여 설명하였으나,　본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.In the above description, the thermoelectric device manufacturing method according to the present invention has been described with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, and is provided to those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. Various modifications can be made by this.

N : N형 열전 재료 P : P형 열전 재료
1 : 열전 소자 모듈 7a : 제 1기판 7b : 제 2기판 8 : 전극 - 열전재료 접합층 9a : 제 1전극 9b : 제 2전극N: N type thermoelectric material P: P type thermoelectric material
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermoelectric element module 7a 1st board 7b 2nd board 8 electrode-thermoelectric material bonding layer 9a 1st electrode 9b 2nd electrode

Claims (14)

N형 열전 재료상에 Bi레이어(Bi layer), Te레이어(Te layer)를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판의 전극을 위치시키는 단계; 및
상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Te레이어를 Bi-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 접합시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing a Bi layer and a Te layer on the N-type thermoelectric material;
Positioning an electrode of the substrate over the thermoelectric material deposited with the Bi layer and the Te layer; And
And thermally compressing the electrode of the substrate and the thermoelectric material to deform the Bi layer and the Te layer into a Bi-Te compound, and simultaneously bonding the electrode of the substrate and the thermoelectric material to each other. N형 열전 재료상에 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판을 위치시키는 단계; 및
상기 기판과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Te레이어를 Bi-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi and Te layers on the N-type thermoelectric material;
Positioning a substrate over the thermoelectric material deposited with the Bi layer and the Te layer; And
Thermocompressing the substrate and the thermoelectric material to deform the Bi layer and the Te layer into a Bi-Te compound and to form an electrode electrically connected to the thermoelectric material. 제1 전극상에 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 전극 위에 제2 전극을 위치시키는 단계; 및
상기 제1 전극과 상기 제 2전극을 열압착시켜, 상기 Bi레이어와 상기 Te레이어를 상기 제1, 제2 전극과 전기적으로 연결되는 N형 열전 재료로 변형시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi and Te layers on the first electrode;
Positioning a second electrode over the first electrode deposited with the Bi layer and the Te layer; And
Thermally compressing the first electrode and the second electrode to deform the Bi layer and the Te layer into an N-type thermoelectric material electrically connected to the first and second electrodes. . 제1 기판 상에 Bi레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 기판 위에 제2 기판을 위치시키는 단계; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 열압착시켜, 상기 Bi레이어와 상기 Te레이어를 N형 열전 재료로 변형시킴과 동시에 상기 N형 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi and Te layers on the first substrate;
Positioning a second substrate over the first substrate deposited with the Bi layer and the Te layer; And
Thermo-compressing the first substrate and the second substrate to deform the Bi layer and the Te layer into an N-type thermoelectric material and to form an electrode electrically connected to the N-type thermoelectric material. Manufacturing method. 제3 항에 있어서,
상기 제1 전극의 상부에 Bi 와 Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어, 상기 Te레이어를 교대로 증착시키는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 제조방법.The method of claim 3,
And depositing a layer in which Bi and Te are mixed on the first electrode, and then alternately depositing the Bi layer and the Te layer. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Bi레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소와 Te원소를 합한 원소백분율이 2:3인 것을 특징으로 하는 열전 소자의 제조방법.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A method of manufacturing a thermoelectric element according to claim 1, wherein an element percentage of the Bi elements and the Te elements included in each of the Bi layers and the Te layers is 2: 3. P형 열전 재료상에 Bi레이어(Bi layer), Sb레이어(Sb layer), Te레이어(Te layer)를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Sb레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판의 전극을 위치시키는 단계; 및
상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 열압착시켜 상기 Bi레이어와 상기 Sb 레이어 및 상기 Te레이어를 Bi-Sb-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 기판의 전극과 상기 열전 재료를 접합시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi layers, Sb layers, and Te layers on the P-type thermoelectric material;
Positioning an electrode of a substrate on the thermoelectric material deposited with the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer; And
Thermally compressing the electrode of the substrate and the thermoelectric material to deform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a Bi-Sb-Te compound, and simultaneously bonding the electrode and the thermoelectric material of the substrate to each other. Method of manufacturing a thermoelectric element. P형 열전 재료상에 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Sb레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 열전 재료 위에 기판을 위치시키는 단계; 및
상기 기판과 상기 열전 재료를 열압착시켜, 상기 Bi레이어와 상기 Sb레이어 및 상기 Te레이어를 Bi-Sb-Te화합물로 변형시킴과 동시에 상기 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi, Sb and Te layers on the P-type thermoelectric material;
Positioning a substrate on the thermoelectric material deposited with the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer; And
Thermo-compressing the substrate and the thermoelectric material to transform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a Bi-Sb-Te compound and to form an electrode electrically connected to the thermoelectric material. Method of manufacturing the device. 제1 전극 상에 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, 상기 Sb레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 전극 위에 제 2 전극을 위치시키는 단계; 및
상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 열압착시켜, 상기 Bi레이어와 상기 Sb레이어 및 상기 Te레이어를 상기 제1, 제2 전극과 전기적으로 연결되는 P형 열전 재료로 변형시키는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi, Sb and Te layers on the first electrode;
Positioning a second electrode on the first electrode deposited with the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer; And
Thermocompressing the first electrode and the second electrode to deform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a P-type thermoelectric material electrically connected to the first and second electrodes. Method of manufacturing the device. 제1 기판 상에 Bi레이어, Sb레이어, Te레이어를 교대로 증착시키는 단계;
상기 Bi레이어, Sb레이어, 상기 Te레이어로 증착된 상기 제1 기판 위에 제2 기판을 위치시키는 단계; 및
상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 열압착시켜, 상기 Bi레이어와 상기 Sb레이어 및 상기 Te레이어를 P형 열전 재료로 변형시킴과 동시에 상기 P형 열전 재료와 전기적으로 연결된 전극을 형성하는 단계를 포함하는 열전 소자의 제조방법.Alternately depositing Bi, Sb and Te layers on the first substrate;
Positioning a second substrate on the first substrate deposited with the Bi layer, Sb layer, and Te layer; And
Thermally compressing the first substrate and the second substrate to deform the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer into a P-type thermoelectric material and to form an electrode electrically connected to the P-type thermoelectric material. Method for producing a thermoelectric element comprising. 제9 항에 있어서,
상기 제1 전극의 상부에 Bi, Sb, Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어, 상기 Sb 레이어 , 상기 Te레이어를 교대로 증착시키는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 제조방법.10. The method of claim 9,
And depositing the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer alternately after depositing a mixed layer of Bi, Sb, and Te on the first electrode. 제7 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 Bi레이어 각각, 상기 Sb레이어 각각과 상기 Te레이어 각각에 포함된 Bi원소, Sb원소와 Te원소를 합한 원소백분율이 0.5:1.5:3인 것을 특징으로 하는 열전 소자의 제조방법.The method according to any one of claims 7 to 10,
The Bi element, the Sb element and Te element contained in each of the Bi layer, each of the Sb layer and each of the Te layer is an element percentage of 0.5: 1.5: 3. 제4 항에 있어서,
상기 제1 기판의 상부에 Bi 와 Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어, 상기 Te레이어를 교대로 증착시키는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 제조방법.5. The method of claim 4,
And depositing layers of Bi and Te on the first substrate, and then alternately depositing the Bi and Te layers. 제10 항에 있어서,
상기 제1 기판의 상부에 Bi, Sb, Te를 혼합한 레이어를 증착시킨 후 상기 Bi레이어, 상기 Sb 레이어 , 상기 Te레이어를 교대로 증착시키는 것을 특징으로 하는 열전 소자의 제조방법.The method of claim 10,
And depositing the Bi layer, the Sb layer, and the Te layer alternately after depositing a mixed layer of Bi, Sb, and Te on the first substrate.
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