KR101950371B1 - The thermoelectric device manufacturing method - Google Patents
The thermoelectric device manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- KR101950371B1 KR101950371B1 KR1020110100261A KR20110100261A KR101950371B1 KR 101950371 B1 KR101950371 B1 KR 101950371B1 KR 1020110100261 A KR1020110100261 A KR 1020110100261A KR 20110100261 A KR20110100261 A KR 20110100261A KR 101950371 B1 KR101950371 B1 KR 101950371B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thermoelectric
- thermoelectric element
- sintering
- fine
- moisture
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/01—Manufacture or treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
- H10N10/852—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising tellurium, selenium or sulfur
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
- H10N10/80—Constructional details
- H10N10/85—Thermoelectric active materials
- H10N10/851—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions
- H10N10/853—Thermoelectric active materials comprising inorganic compositions comprising arsenic, antimony or bismuth
Abstract
본 발명은 개선된 효율의 열전 모듈 제조방법에 대한 것으로, 열전소자 제조를 위한 원소를 이용하여 잉곳(Ingot)을 제조하고 밀링에 의해 미세 열전 분말을 제조한 후, 상기 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 공정을 수행하거나, 열전소자에 확산방지층을 형성하는 공정에 있어서, 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하여 도금용액에 침지함으로써 상기 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법을 제공한다. The present invention relates to a method of manufacturing a thermoelectric module with improved efficiency, in which an ingot is produced by using an element for thermoelectric device fabrication, a fine thermoelectric powder is produced by milling, In the process of pretreatment for sintering to remove impurities and moisture in the fine thermoelectric powder or to form a diffusion preventing layer on a thermoelectric element, the surface of the remaining four surfaces except the two symmetrical surfaces of the thermoelectric elements And the substrate is airtightly sealed so as not to be able to be made, and is immersed in a plating solution, thereby plating diffusion preventing layers on the two symmetrical surfaces.
Description
본 발명은 개선된 효율의 열전 모듈 제조방법에 대한 것이다. The present invention relates to a method of manufacturing thermoelectric modules of improved efficiency.
열전현상(Thermoelectric effect)은 열과 전기 사이의 가역적, 직접적인 에너지 변환을 의미하며, 재료 내부의 전자(electron)와 정공(홀, hole)의 이동에 의해 발생하는 현상이다. 이러한 열전 현상은 외부로부터 인가된 전류에 의해 형성된 양단의 온도 차를 이용하여 냉각분야에 응용하는 펠티어 효과(Peltier effect)와 재료 양단의 온도 차로부터 발생하는 기전력을 이용하여 발전분야에 응용하는 제벡 효과(Seebeck effect)로 구분된다. Thermoelectric effect refers to reversible and direct energy conversion between heat and electricity, and is a phenomenon caused by the movement of electrons and holes (holes) in the material. This heat transfer phenomenon is caused by the Peltier effect applied to the cooling field and the electromotive force generated from the temperature difference between the two ends of the material by using the temperature difference between both ends formed by the current applied from the outside, (Seebeck effect).
이러한 열전현상은 온도전자기기의 발열문제에 대응하는 능동형 냉각 시스템과 DNA에 응용되는 정밀온도제어 시스템 등 기존의 냉매가스 압축방식의 시스템으로는 해결 불가능한 분야에서의 수요가 확대되고 있다. 또한 열전냉각은 환경문제를 유발하는 냉매가스를 사용하지 않는 무진동, 저소음의 친환경 냉각기술이며, 고효율의 열전냉각재료의 개발로 냉장고, 에어컨 등 범용냉각 분야에까지 응용의 폭을 확대할 수 있다. 또한 자동차 엔진부, 산업용 공장 등에서 열이 방출되는 부분에 열전재료를 적용하면 재료 양단에 발생하는 온도 차에 의한 발전이 가능하며, 태양에너지 사용이 불가능한 화성, 토성 등의 우주 탐사선에는 이미 이러한 열전발전시스템이 가동되고 있다.
These thermoelectric phenomena are increasingly demanded in the fields that can not be solved by conventional refrigerant gas compression systems such as active cooling systems that respond to heat problems of temperature electronic devices and precision temperature control systems that are applied to DNA. In addition, thermoelectric cooling is an environmentally friendly, non-vibration-free cooling technology that does not use refrigerant gas to cause environmental problems. By developing high-efficiency thermoelectric cooling materials, it can expand applications to general cooling fields such as refrigerator and air conditioner. In addition, if a thermoelectric material is applied to a portion where heat is emitted from an automobile engine or an industrial plant, it is possible to generate electricity by the temperature difference generated at both ends of the material. In addition, space probes such as Mars and Saturn, The system is running.
도 1은 종래의 일반적인 열전 소자 모듈을 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 열전 소자 모듈(1)은 P형 열전 재료들(3)과 N형 열전 재료들(5)을 구비한다. 세라믹 또는 질화 규소로 제조된 한 쌍의 절연 기판(7)에는 각각 소정 패턴으로 전극들(9)이 부착된다. 이러한 재료들(3)(5)은 전극들(9)에 직렬 연결된다. 종래의 열전 소자 모듈(1)에 있어서, 단자(2)에 연결된 리드선(4)을 통해 전극(9)에 직류 전압을 인가여 열전 소자 모듈(1)을 통전시키면, 펠티에 효과에 의해, P형 열전 재료(3)에서 N형 열전 재료(5)로 전류가 흐르는 측은 열이 발생되고, 반대로 N형 열전 재료(5)에서 P형 열전 재료(3)로 전류가 흐르는 측은 열을 흡수하게 된다. 따라서, 발열측에 접합된 절연 기판(7)은 가열되고, 흡열측에 접합된 절연 기판(7)은 냉각된다. 1 is a partially cutaway perspective view schematically showing a conventional thermoelectric module. Referring to FIG. 1, a conventional
한편, 열전 소자 모듈(1)에 있어서, 단자(2)에 인가되는 직류의 극성을 반대로 하면, 발열측과 흡열측이 바뀌게 된다. 또한, 열전 소자 모듈(1)에 있어서, 한 쌍의 절연 기판들(7) 사이의 온도를 서로 다르게 하면, 제벡 효과에 의해 단자(2)에서 전압이 생성된다. On the other hand, in the
대체적으로, 열전 소자는 예를 들어, 수 십 또는 수 백 개의 PN 접합 쌍들이 직렬로 연결된 모듈 형태로 사용된다. 통상적인 열전 소자 모듈은 단결정이나, 일방향 응고법에 의해 제조된 잉곳 형태의 열전 재료를 특정 치수의 소자로 기계 가공한 후, 패턴이 인쇄된 세라믹 또는 질화 규소 등의 기판에 전극들을 접합하고, 다시 전극과 열전 재료들(P형, N형)을 접합하는 공정에 의해 제조된다. 각각의 열전 재료들은 접합재를 이용하여 상응하는 전극에 접합된다.Typically, thermoelectric elements are used, for example, in the form of modules in which tens or hundreds of PN junction pairs are connected in series. A typical thermoelectric module is manufactured by machining a thermoelectric material of an ingot shape manufactured by a single crystal or a one-way solidification method into a device having a specific dimension, bonding electrodes to a substrate such as ceramic or silicon nitride printed with a pattern, And the thermoelectric materials (P type, N type). Each thermoelectric material is bonded to a corresponding electrode using a bonding material.
도 2는 열전소자 모듈(100)의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of the
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열전 소자 모듈(100)은 절연 부재(112)의 표면에 소정 패턴으로 접합된 다수의 전극들(114)을 구비하는 한 쌍의 기판들(110), 기판들(110)과 대향되는 전극들(114)의 표면에 개재되며 P형 및 N형 열전 부분에 대응되는 면적을 가진 확산방지층(116)을 포함하는 P형 및 N형 열전 소자(120)을 구비한다. 2, a
또한 도 3은 상기와 같은 종래 열전 소자 제조공정에 대한 공정도로서, 이를 참조하면, 열전 소자를 제조하기 위하여는, 먼저 각 원소를 노(Furnace)에서 녹여 잉곳(Ingot)을 제조(101)하고, 상기 제조된 잉곳을 밀링(Milling) 공정을 통해 분쇄(102)하여, 나노 및 마이크로 사이즈가 혼재된 열전 분말을 제조한다(103). 3 is a process diagram of the conventional thermoelectric device manufacturing process. Referring to FIG. 3, in order to manufacture a thermoelectric device, an ingot is first prepared by melting each element in a furnace, The ingot is pulverized (102) through a milling process to produce a nano- and micro-sized thermoelectric powder (103).
이후, 상기 다양한 사이즈의 입자가 혼합된 상기 열전 분말을 sieving 장비를 이용하여 크기에 따라 거르고 분리한 후(104), Spark Plasma Sintering 장비를 이용하여 소정의 조건에서 소결하고(105), 이 후, 상기 소결된 재료를 원하는 크기에 맞게 잘라 P형 또는 N형의 소자가 될 수 있는 셀(Cell)을 제조(106)한다. Thereafter, the thermoelectric powder mixed with the particles having various sizes is filtered and separated according to size using a sieving machine (104), sintered (105) under predetermined conditions using a Spark Plasma Sintering machine, The sintered material is cut to a desired size to produce a cell (106) which can be a P-type or N-type device.
이후, 상기 셀이 열전 모듈에 배치되는 경우, 셀이 전극과 직접 접촉됨으로써 셀의 성분이 전극에 확산되는 것을 방지하기 위하여 셀 표면에 확산방지층을 형성(107)하고 P형과 N형을 구분하여 전극이 형성된 기판에 부착한 후(108), 상기 기판에 전선을 부착(109)하여 열전 모듈의 제작을 완료한다.
Then, when the cell is disposed in the thermoelectric module, a diffusion preventing layer is formed on the surface of the cell to prevent diffusion of components of the cell into the electrode due to direct contact of the cell with the electrode, After attaching to the substrate on which the electrode is formed (108), electric wires are attached to the substrate (109) to complete the fabrication of the thermoelectric module.
다만, 상기 열전소자 모듈의 제조방법에 있어, 셀 표면에 확산방지층을 형성하는 방법은 도금(니켈) 방식을 이용하여 형성되는 것으로, 도금에 의하여 확산방지막을 셀의 전면에 형성한 후, 도 2와 같이 전극과 접촉하는 면을 제외한 나머지 4면의 확산방지층은 그라인딩(Grinding)에 의해 제거하여야 한다.However, in the method of manufacturing the thermoelectric element module, the diffusion preventing layer is formed on the cell surface using a plating (nickel) method. After the diffusion preventing film is formed on the entire surface of the cell by plating, , The diffusion prevention layer of the remaining four surfaces except the surface contacting with the electrode should be removed by grinding.
그러나 이와 같은 확산방지층 제거 공정은 상당한 시간과 노동력이 소요되고 복잡하며, 제거 공정 중 열전 재료가 깨지기 쉽고 이로 인하여 회수율이 떨어지는 단점이 있어, 열전소자 모듈의 성능 저하 및 제조비용을 상승으로 이어지는 문제가 있다. However, such a process of removing the diffusion preventing layer requires a considerable amount of time and labor, is complicated, the thermoelectric material is easily broken during the removal process, and thus, the recovery rate is lowered. have.
또한, 미세열전분말을 소결하는 단계(105)는, 도 4에 나타난 종래의 소결 공정도와 같이, 상기 미세열전분말을 소결 장치에 장입(201)하고 진공상태에서 예정된 소결 온도 및 압력으로 상승시켜(202) 소결을 진행하고 이후, 냉각 과정을 거쳐 완료되나, 이와 같은 종래 열전소자의 제조공정은 미세 열전 분말의 특성상 소결시 외부에서 유입된 불순물 및 남아있는 수분 등이 내부에 확산되면서 열전소자의 효율이 떨어지고 나아가 셀의 특성이 저하되는 문제가 있다. In addition, the
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 본원 발명은 열전소자 제조공정에 있어서, 미세 열전 분말의 소결 전 특정한 조건에서의 전처리 공정을 통해 미세열전분말 내부의 불순물 및 수분 등을 미리 제거함으로써 효율이 좋고 우수한 성능의 열전소자를 제조하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thermoelectric element, in which, before a sintering of a fine thermoelectric powder, In order to manufacture a thermoelectric device with good efficiency and excellent performance.
본 발명은 또한 상기 확산방지층의 그라인딩 과정에서 야기되는 제조공정의 시간 및 비용상의 문제점과 셀의 소실 및 기능 저하 등의 문제를 해결하기 위하여 새로운 방법의 확산방지층 형성 공정을 도입한 열전소자 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention also relates to a method of manufacturing a thermoelectric device in which a diffusion preventing layer forming process of a new method is introduced to solve the problem of time and cost of the manufacturing process caused by the grinding process of the diffusion preventing layer, The purpose is to provide.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 열전소자를 제조하는 공정에 있어서, 열전소자 제조를 위한 원소를 이용하여 잉곳(Ingot)을 제조하고 밀링에 의해 미세 열전 분말을 제조한 후, 상기 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a method for manufacturing a thermoelectric element, which comprises: preparing an ingot by using an element for thermoelectric element fabrication; preparing a fine thermoelectric powder by milling; And a sintering pretreatment step for removing impurities and moisture in the fine thermoelectric powder before sintering the powder is performed.
바람직하게는 상기 전처리 공정은 스파크 플라즈마 소성(Spark Plasma Sintering) 및 고진공 펌프를 이용하여 불순물 및 수분을 제거하는 공정인 것일 수 있으며, 상기 전처리 공정은 150 ~ 230 ?의 온도 및 15~30 MPa의 압력으로 수행하는 것일 수 있다. 또한, 상기 전처리 공정은 5분 ~ 30분간 수행하는 것일 수 있다.
Preferably, the pretreatment step may be a process of removing impurities and moisture using spark plasma sintering and a high-vacuum pump, and the pretreatment may be performed at a temperature of 150 to 230 ° C. and a pressure of 15 to 30 MPa . ≪ / RTI > The pretreatment may be performed for 5 minutes to 30 minutes.
본 발명은 나아가, 열전소자를 제조하는 공정에 있어서,The present invention further provides a process for producing a thermoelectric element,
열전소자에 확산방지층을 형성하는 공정은 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하여 도금용액에 침지함으로써 상기 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법을 더 제공한다. In the step of forming the diffusion preventing layer on the thermoelectric element, the surface of the remaining four surfaces except for the two symmetrical surfaces of the thermoelectric elements is hermetically sealed so that moisture can not permeate and immersed in the plating solution, Is formed by plating the surface of the thermoelectric element.
바람직하게는 상기 열전 소자의 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금하는 공정 후에 상기 4면의 밀봉을 해제하는 것일 수 있다. Preferably, after the step of plating the diffusion preventing layer on two symmetrical surfaces of the thermoelectric element, the sealing of the four surfaces may be released.
또한, 상기 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하는 방법은 열전소자의 모양으로 관통부가 형성된 케이스에 상기 열전소자를 끼워 수행하는 것일 수 있으며,In addition, a method of hermetically sealing the surfaces of the remaining four surfaces except the two symmetrical surfaces of the thermoelectric elements so that moisture can not permeate is performed by sandwiching the thermoelectric element in a case having a through- And,
또는 상기 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하는 방법은 상기 4면을 테이핑 하는 방법인 것일 수 있다. Or a method of hermetically sealing the surfaces of the remaining four surfaces except for two symmetrical surfaces of the thermoelectric elements so that moisture can not penetrate the surfaces, may be a method of taping the four surfaces.
이때, 상기 열전소자의 모양으로 관통부가 형성된 케이스는 고무 패킹(Packing) 재질로 이루어진 것일 수 있다. At this time, the case having the penetrating portion in the shape of the thermoelectric element may be made of a rubber packing material.
한편, 상기 열전소자는 비스무트(Bi), 안티몬(Sb), 텔루르(Te), 및 셀렌(Se)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것일 수 있다. Meanwhile, the thermoelectric element may include one or more selected from the group consisting of bismuth (Bi), antimony (Sb), tellurium (Te), and selenium (Se).
나아가, 상기 열전소자는 조성식이 [A]2[B]3(여기서, A는 Bi, Sb 또는 이들의 조합이고, B는 Te, Se 또는 이들의 조합임)인 것일 수 있다. Further, the thermoelectric element may be one whose composition formula is [A] 2 [B] 3 (where A is Bi, Sb or a combination thereof, and B is Te, Se or a combination thereof).
또한, 상기 열전소자는 P-type의 경우, (AxBy)2C3이고, N-type의 경우는 D2(EwFz)3 (여기서, A는 Bi, B는 Sb, C는 Te이고 x+y는 1, D는 Bi, E는 Se, F는 Te이고 w+z는 1임)일 수 있다. (A x B y ) 2 C 3 for the P-type and D 2 (E w F z ) 3 for the N-type where A is Bi and B is Sb and C Is Te, x + y is 1, D is Bi, E is Se, F is Te and w + z is 1).
본 발명은 또한, 열전소자를 제조하는 공정에 있어서,The present invention also relates to a process for producing a thermoelectric element,
열전소자 제조를 위한 원소를 이용하여 잉곳(Ingot)을 제조하고 밀링에 의해 미세 열전 분말을 제조하는 단계;Preparing an ingot using an element for manufacturing a thermoelectric element and manufacturing a fine thermoelectric powder by milling;
상기 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 단계;A pre-sintering step of removing impurities and moisture in the fine thermoelectric powder before sintering the fine thermoelectric powder;
이후, 상기 열전 분말을 거르고(sieving), 핫프레스 또는 방전 플라즈마 소결 방법으로 소결하는 단계;Thereafter, the thermoelectric powder is sieved and sintered by a hot press or a discharge plasma sintering method;
상기 소결된 재료를 잘라(cutting) P형 또는 N형의 열전 소자를 제조하는 단계;Forming a P-type or N-type thermoelectric element by cutting the sintered material;
상기 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하고 도금용액에 침지하여 상기 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금단계; 및 Sealing the surfaces of the remaining four surfaces of the six thermoelectric elements except the two symmetric surfaces in a hermetically sealed manner so that moisture can not penetrate and dipping the surface in the plating solution to deposit the diffusion preventing layer on the two symmetrical surfaces; And
상기 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면 밀봉을 해제하는 단계; 를 포함하는 열전소자의 제조방법을 더 제공한다. Releasing the surface sealing of the remaining four surfaces except for the two symmetrical surfaces; And a thermoelectric element.
나아가 본 발명은 상기 열전소자 제조방법을 포함하는 열전모듈의 제조방법을 더 제공한다.The present invention further provides a method of manufacturing a thermoelectric module including the thermoelectric-element manufacturing method.
본 발명의 새로운 열전소자 제조방법을 통하여 열전소자 내부의 불순물 및 수분의 확산을 방지하여 높은 효율 및 우수한 성능을 발현할 수 있는 열전소자를 제공할 수 있으며, 아울러, 새로운 확산방지층 형성 고정을 도입하여 열전소자의 제조시간 및 비용을 크게 단축하고 셀의 소실 및 손상을 방지함으로써 우수한 성능의 열전소자를 제조할 수 있는 효과가 있다. It is possible to provide a thermoelectric device capable of preventing the diffusion of impurities and moisture inside the thermoelectric element through the new thermoelectric device manufacturing method of the present invention and exhibiting high efficiency and excellent performance, The manufacturing time and cost of the thermoelectric device can be greatly shortened and the cell can be prevented from being lost or damaged, thereby providing a thermoelectric device with excellent performance.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예들를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 일반적인 열전 소자 모듈을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 일반적인 열전 소자 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 종래 열전소자의 제조방법에 대한 공정 순서도이다.
도 4는 종래 열전소자 제조방법에 있어 소결 과정을 상세히 나타낸 공정 순서도이다.
도 5는 본 발명의 열전소자 제조방법에 따른 소결 과정을 상세히 나타낸 공정 순서도 이다.
도 6은 종래 열전소자 제조방법에 따른 확산방지층을 형성하는 공정에 대한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 열전소자 제조방법에 따른 확산방지층 형성 공정에 대한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 열전 소자를 포함하여 온도 차에 의해 냉각 효과를 나타낼 수 있는 열전모듈에 대한 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 열전 소자를 포함하여 온도 차에 의해 발전 효과를 나타낼 수 있는 열전모듈에 대한 개략적인 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given above, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And should not be construed as interpretation.
1 is a perspective view schematically showing a general thermoelectric module.
2 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a general thermoelectric module.
3 is a process flow chart of a conventional method of manufacturing a thermoelectric element.
FIG. 4 is a flowchart showing a sintering process in detail in a conventional method of manufacturing a thermoelectric element.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a sintering process according to a method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention.
6 is a flowchart showing a process of forming a diffusion preventing layer according to a conventional method for manufacturing a thermoelectric element.
7 is a flow chart of the diffusion preventing layer forming process according to the thermoelectric device manufacturing method of the present invention.
8 is a schematic cross-sectional view of a thermoelectric module including a thermoelectric element of the present invention and capable of exhibiting a cooling effect by a temperature difference.
9 is a schematic cross-sectional view of a thermoelectric module including a thermoelectric element of the present invention and capable of exhibiting a power generation effect by a temperature difference.
본 발명의 열전 소자 제조방법은 열전소자 제조를 위한 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 공정을 수행하거나, 열전소자에 확산방지층을 형성하는 공정에 있어, 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하여 도금용액에 침지함으로써 상기 대칭되는 2면에만 확산방지층을 도금하는 것을 특징으로 한다.
The method for manufacturing a thermoelectric element according to the present invention is characterized in that in the step of performing a pre-sintering process for removing impurities and moisture in the micro-thermoelectric powder before sintering the micro-thermoelectric powder for the production of a thermoelectric element, The surfaces of the remaining four surfaces except for the two symmetrical surfaces of the thermoelectric elements are hermetically sealed so that moisture can not penetrate them and are immersed in the plating solution so that the diffusion preventing layer is plated only on the two symmetrical surfaces.
이하, 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
열전소자의 제조방법은 상기한 바와 같이, 먼저 열전소자에 포함되는 각 원소의 재료를 노(Furnace)에서 녹여 잉곳(Ingot)을 제조(101)하고, 상기 제조된 잉곳을 밀링(Milling) 공정을 통해 분쇄하여, 나노 및 마이크로 사이즈가 혼재된 미세 열전 분말을 제조한다. As described above, a method of manufacturing a thermoelectric element is such that a material of each element included in a thermoelectric element is first melted in a furnace to manufacture an
이후, 상기 다양한 사이즈의 입자가 혼합된 상기 미세 열전 분말을 시빙(sieving) 장비를 이용하여 크기에 따라 거르고 분리한 후, 방전 플라즈마 소결(Spark Plasma Sintering) 장비를 이용하여 소정의 조건에서 소결한 후, 상기 소결된 재료를 원하는 크기에 맞게 잘라 P형 또는 N형의 소자로 제조한다.Thereafter, the fine thermoelectric powders in which the particles of various sizes are mixed are sieved by a sieving machine according to their sizes and sintered under predetermined conditions using a Spark Plasma Sintering machine , And the sintered material is cut to a desired size to produce a P-type or N-type device.
본원발명의 열전소자 제조방법은 상기 미세 열전 분말을 소결하기 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하기 위한 소결 전처리 공정을 수행함에 특징이 있다. The method for manufacturing a thermoelectric device of the present invention is characterized in that a pre-sintering process is performed to remove impurities and moisture inside the micro-thermoelectric powder before sintering the micro-thermoelectric powder.
이와 같은 전처리 공정을 통하여 미세열전 분말 내에 포함되어 있는 불순물과 수분을 먼저 제거함으로써, 이후 소결 과정에서 수분 또는 불순물에 의한 순도 저하 및 부반응 등의 발생을 억제하여 열전소자의 효율을 보다 높일 수 있다. By removing the impurities and moisture contained in the fine thermoelectric powder through the pretreatment process, the efficiency of the thermoelectric device can be further improved by suppressing the occurrence of purity lowering and side reaction due to moisture or impurities in the subsequent sintering process.
상기 소결 전처리 공정은 이 후 진행되는 소결 공정보다 낮은 온도 및 압력의 조건으로 소성하는 것에 특징이 있는 것으로, 그 구체적인 조건은 한정하지 않을 수 있으나, 바람직하게는 150 ~ 230℃의 온도 및 15~30 MPa의 압력으로 소성을 진행하도록 한다. 또한 상기 전처리 공정은 5분 ~ 30분간 수행하는 것이 바람직하다. 상기 소결 전처리 공정이 상기 조건의 범위 미만인 경우에는 미세 열전 분말 내부의 불순물과 수분을 제거하는 목적을 달성하기 어려우며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 오히려, 불순물과 수분이 제거되지 않은 채로 소결 과정이 진행될 수 있어 바람직하지 않다. The sintering pretreatment is characterized in that sintering is performed under conditions of lower temperature and pressure than the subsequent sintering process. The specific conditions are not limited, but preferably a temperature of 150 to 230 캜 and a temperature of 15 to 30 Let the plasticity proceed with the pressure of MPa. The pretreatment is preferably performed for 5 minutes to 30 minutes. If the pre-sintering process is less than the above-mentioned range, it is difficult to achieve the object of removing impurities and moisture inside the fine thermoelectric powder. If the pre-sintering process is out of the range, the sintering process is performed without removing impurities and moisture Which is not preferable.
또한, 상기 소결 전처리 공정은 당업계의 통상적인 소성 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 핫 프레싱(Hot pressing) 또는 방전 플라즈마 소결(Spark plasma sintering)법 등이 이용될 수 있으나, 바람직하게는 이후 진행되는 소결 방법과 동일한 방법을 이용하도록 한다.
For example, hot pressing or spark plasma sintering may be used as the pre-sintering process, but it is preferable to use a sintering process The same method as the progressive sintering method is used.
한편, 본 발명에 따른 열전소자의 제조방법은, 나아가 열전소자에 확산방지층을 형성하는 공정에 있어서, 도 6과 같은 종래의 확산방지층 형성공정은 상기 제조된 열전소자를 그대로 확산방지층 도금액에 침지함으로써, 확산방지층의 형성이 필요한 대칭되는 2면은 물론, 열전소자의 전면에 확산방지층이 도금되는바, 상기 2면을 제외한 나머지 4면의 옆면의 확산방지층을 그라인딩 등의 방식으로 제거해야만 했다. 이 과정에서 열전소자의 소실 및 인력과 비용이 과다하게 소비되어 개선이 필요했다. In the method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention, in the process of forming a diffusion preventing layer on a thermoelectric device, the conventional process of forming a diffusion preventing layer as shown in FIG. 6 is performed by immersing the thermoelectric device as it is in the diffusion preventing layer plating solution The diffusion preventing layer is plated on the entire surface of the thermoelectric element as well as the two symmetrical surfaces requiring the formation of the diffusion preventing layer and the diffusion preventing layers on the side surfaces of the remaining four surfaces except for the two surfaces have to be removed by grinding or the like. In this process, the loss of the thermoelectric element and the labor and cost were excessively consumed and needed improvement.
이에, 본 발명에 따른 확산방지층 형성공정은 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면을, 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉한 후 확산방지층 도금액에 침지하여 확산방지층을 형성함으로써 확산방지층이 형성되어야 하는 면에만 선택적으로 도금을 할 수 있도록 한다. In the diffusion preventing layer forming step according to the present invention, the four surfaces of the six thermoelectric elements other than the two symmetrical surfaces are hermetically sealed so that moisture can not penetrate, and then dipped in the diffusion preventing layer plating solution to form a diffusion preventing layer, It is possible to selectively perform plating only on the surface on which the prevention layer is to be formed.
상기와 같은 본원발명의 확산방지층 형성방법은, 열전소자가 전극과 직접 닿게 되는 면에만 선택적으로 확산방지층을 형성함으로써, 확산방지층 그라인딩 공정을 위한 시간 및 노동력 허비를 방지할 수 있으며, 열전소자의 제조단가를 크게 낮출 수 있다. The diffusion preventing layer forming method of the present invention as described above can prevent the waste of labor and time for the diffusion preventing layer grinding process by selectively forming the diffusion preventing layer only on the surface where the thermoelectric element directly contacts the electrode, The unit price can be greatly reduced.
상기와 같이 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하는 방법은 특별히 한정하지 아니하나, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 상기 열전소자의 모양(육면체)으로 관통부가 형성된 케이스에 상기 열전소자를 끼워 도금을 수행하는 것일 수 있다. As described above, a method of hermetically sealing the surfaces of the remaining four surfaces except the two symmetrical surfaces of the six thermoelectric elements so that moisture can not permeate is not particularly limited, but according to a preferred embodiment of the present invention, (Thermoelectric element) is inserted into a case having a through-hole formed in a shape (hexahedron).
상기 케이스의 관통부에 열전소자를 끼움으로써 관통부와 밀착되는 열전소자의 4면에는 도금이 되지 않고, 열전소자의 대칭되는 2면, 즉 관통부와 밀착되지 않고 노출되는 아래 위 2면에만 확산방지를 위한 도금층이 형성된다. The four sides of the thermoelectric element which are in close contact with the penetrating portion by inserting the thermoelectric element into the penetration portion of the case are not plated, and only two symmetrical sides of the thermoelectric element, that is, A plating layer is formed.
상기 열전소자의 모양으로 관통부가 형성된 케이스는 더욱 바람직하게는 도 7에 도시된 바와 같이 형성된 고무 패킹(Packing) 재질로 이루어진 것일 수 있다. 이때 상기 관통부는 상기 열전소자의 크기보다 미세하게 작게 형성하여 열전소자를 고무패킹에 끼웠을 때 열전소자와 고무패킹이 보다 기밀하게 밀착될 수 있도록 한다. 이와 같이 고무 패킹을 이용하는 경우, 관통부에 열전소자를 끼운 상태에서 용액 등이 열전소자와 고무 패킹 사이로 침투하는 것을 완벽하게 방지할 수 있으며, 상기 고무패킹을 계속적으로 재사용이 가능하여 바람직하다. The case having the penetrating portion in the shape of the thermoelectric element may further preferably be made of a rubber packing material formed as shown in FIG. At this time, the penetration portion is formed to be finer than the size of the thermoelectric element, so that when the thermoelectric element is fitted to the rubber packing, the thermoelectric element and the rubber packing can be closely attached to each other. When the rubber packing is used as described above, it is possible to completely prevent the solution or the like from penetrating between the thermoelectric element and the rubber packing in a state where the thermoelectric element is inserted into the penetrating portion, and the rubber packing can be continuously reused.
본 발명의 또 다른 실시예에서 상기 열전 소자 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하는 방법은 상기 4면을 테이핑하는 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, a method of hermetically sealing the surface of the remaining four surfaces of the six thermoelectric elements other than the two symmetrical surfaces so that moisture can not permeate may be taping the four surfaces.
상기 테이핑 재료는 특별히 한정하지 아니하며, 수분이 침투 하지 않을 수 있도록하는 비닐 재질이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 염화비닐(PVC)와 같은 재질의 비닐랩을 열전소자의 상기 4면에 돌려가며 감은 후에 도금 공정을 진행하는 것일 수 있다. 이때 상기 테이핑 재료는 접착성이 있을 수도 있으나, 바람직하게는 도금 공정이 종료된 후 테이핑의 해제가 더욱 용이하도록 접착성이 없는 것을 이용할 수 있다. 또한 상기 테이핑을 감는 횟수는 특별히 한정하지 아니하며, 열전소자 4면에 수분이 침투하지 않을 수 있도록 기밀성을 확보할 수 있는 정도라면 만족될 것이다. The taping material is not particularly limited and is preferably made of a vinyl material so that moisture can not permeate. More preferably, a vinyl wrap such as vinyl chloride (PVC) is wound around the four surfaces of the thermoelectric element The plating process may be performed. At this time, the taping material may be adhesive, but it is preferable to use one having no adhesiveness so that taping can be released more easily after the plating process is completed. The number of times the taping is wound is not particularly limited, and it would be satisfied if the degree of securing the airtightness so that moisture does not permeate the four surfaces of the thermoelectric elements.
본 발명에 따른 열전 소자의 확산방지층 확산 공정이 종료된 이후에는 상기 4면의 밀봉을 해제하도록 하며, 상기 밀봉 재료들은 재사용하여 제조원가를 낮출 수 있다. After the diffusion barrier layer diffusion process of the thermoelectric device according to the present invention is completed, the sealing of the four surfaces is released, and the sealing materials can be reused to reduce the manufacturing cost.
상기 확산방지층 형성을 위한 도금 방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 아니하며 공지된 종래의 도금 방법을 이용할 수 있으므로 도금에 대한 구체적인 설명은 생략할 수 있다.
The plating method for forming the diffusion preventing layer is not particularly limited in the present invention, and a known plating method can be used, so that a detailed description of the plating can be omitted.
이하, 본 발명에 따른 열전소자의 제조방법에 대해 도 5를 참조하여, 보다 자세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명에 따른 열전소자의 제조방법은,A method of manufacturing a thermoelectric device according to the present invention comprises:
먼저 500 ℃ 내지 1000 ℃의 고온의 퍼니스(Furnace)에서 열전 분말의 전구체가 되는 잉곳(Ingot)을 제조하는 단계; 상기 잉곳(Ingot)을 분쇄 및 혼합하여 미세 열전 분말을 형성하는 단계; 상기 미세 열전 분말을 거르는 거름(Sieving) 단계; 상기 미세열전 분말을 소결 전처리 하는 단계 및 소결하는 단계를 포함한다.
Preparing an ingot to be a precursor of thermoelectric powder in a high-temperature furnace at 500 ° C to 1000 ° C; Crushing and mixing the ingot to form a fine thermoelectric powder; A step of filtering the fine thermoelectric powder; And pre-sintering and sintering the fine thermoelectric powder.
먼저, 상기한 종류의 열전분말 재료를 고온의 퍼니스(Furnace)에서 녹여 잉곳(Ingot)을 제조하는 단계는 당 기술분야에서 공지된 작업으로서 추후 소결 과정에서 열전재료 매트릭스를 이룰 수 있는 전구체를 형성할 수 있다면 본 발명에서 특별히 제한되지 아니한다.
The step of melting the above-mentioned thermoelectric powder material in a high-temperature furnace to produce an ingot is a known operation in the art and forms a precursor capable of forming a thermoelectric material matrix in a subsequent sintering process The present invention is not particularly limited thereto.
이후, 상기 단계에 의하여 형성된 잉곳(Ingot)은 분쇄 및 혼합되어 미세 열전 재료 분말로 제조하는데, 이때, 상기 분쇄 및 혼합의 방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 않고 공지의 방법을 이용할 수 있을 것이나, 제조 공정의 편의 및 나노 구조체의 형성을 고려할 때, 기계적 분쇄화 방법 즉, 밀링에 의하여 제조될 수 있다. Thereafter, the ingot formed by the above step is pulverized and mixed to produce a fine thermoelectric material powder. In this case, the pulverizing and mixing method is not particularly limited in the present invention, but a known method may be used, Considering the convenience of the process and the formation of the nanostructure, it can be produced by mechanical pulverization, that is, milling.
즉, 원료분말과 금속볼(steel ball) 등을 초경합금 소재의 용기(jar)에 넣고 회전시켜, 금속볼이 원료분말을 기계적으로 충격함으로써 분쇄화하는 방법으로, 구체적으로는 진동 볼밀, 회전 볼밀, 유성 볼밀(planetary ball mill), 어트리션 밀(attrition mill), 스펙스 밀(specs mill) 및 제트 밀(jet mill), 벌크 기계적인 합금법(bulk mechanical alloying) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니하며, 바람직하게는 건식 방법인 제트 밀(jet mill)또는 볼 밀(Ball Mill) 등을 이용하여 미세 열전 재료 분말을 얻을 수 있다. 제트 밀은 공기의 압력에 의한 노즐에서의 분사에너지로 분쇄물의 상호충돌에 의한 분쇄방법이다.That is, a method in which a raw material powder and a steel ball are put into a jar of a cemented carbide material and rotated, and the metal ball is pulverized by mechanically impacting the raw material powder. Specifically, a vibration ball mill, But are not limited to, planetary ball mills, attrition mills, specs mills and jet mills, bulk mechanical alloying, and the like. And a fine thermoelectric material powder can be obtained by using a jet mill, a ball mill or the like, which is a dry method. The jet mill is a milling method by mutual collision of pulverized material with jet energy from a nozzle by the pressure of air.
상기와 같은 잉곳(Ingot)의 분쇄 및 혼합 단계를 거치게 되면 미세 열전 분말을 얻게 된다. 상기 미세 열전 재료 분말은, 수 nm에서 수 ㎛를 갖는 다양한 입자 크기 재료가 혼재되어 있는 것으로 종래에는 이와 같은 미세 열전재료 분말을 그대로 소결하여 열전 소자를 얻었으나, 제조된 열전소자의 내부에 존재하는 나노 구조체의 입자 크기가 균일하지 않게 되어 열전 효율도 크게 향상되지 않는다. 이에 상기 나노 구조체의 입자의 크기를 보다 미세화하고 균일한 크기의 입자를 포함할 수 있도록 상기 미세 열전 재료 분말의 거름(Sieving) 단계를 수행함이 바람직하다. When the above ingot is pulverized and mixed, a fine thermoelectric powder is obtained. The fine thermoelectric material powders are mixed with various particle size materials having a few micrometers to several micrometers. Conventionally, such thermoelectric material powders have been sintered to obtain thermoelectric elements. However, The particle size of the nanostructure is not uniform and the thermoelectric efficiency is not greatly improved. It is preferable that the micro-thermoelectric material powder is subjected to a sieving step so that the size of the particles of the nanostructure is made finer and particles of a uniform size are contained.
상기 거름 단계를 통해 균일한 크기의 입자를 갖는 미세 열전 분말에 대해 소결 전처리 공정을 진행한다. 도 5는 본 발명에 따른 소결 공정에 대한 공정 순서도이다.The pre-sintering process is performed on the fine thermoelectric powder having particles of uniform size through the above-mentioned filtering step. 5 is a process flow chart for the sintering process according to the present invention.
상기 소결 전처리 공정은 상기한 바와 같이 당업계의 통상적인 소성 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 핫 프레싱(Hot pressing) 또는 방전 플라즈마 소결(Spark plasma sintering)법 등이 이용될 수 있으나, 이후 진행되는 소결 단계의 공정 방법과 동일한 방법을 이용함이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 방전 플라즈마 소결(Spark Plasma Sintering) 및 고진공 펌프를 이용하여 불순물 및 수분을 제거하도록 한다. 상기 방전 플라즈마 소결은 예를 들어, 몰드 내에 분쇄된 미세 열전 분말을 도입한 뒤, 진공 펌프로 용기를 진공 상태로 만든 후 가스(gas)를 도입하여 몰드 내로 압력을 가하고, 몰드 중앙부의 플라즈마 존에서 분말을 플라즈마 처리하여 수행할 수 있다. For example, hot pressing or spark plasma sintering may be used as the sintering pretreatment process, as described above. However, after the sintering process, And more preferably, the impurities and moisture are removed by using a spark plasma sintering method and a high vacuum pump. In the discharge plasma sintering, for example, after pulverized fine thermoelectric powders are introduced into a mold, a vacuum pump is used to evacuate the vessel, and then gas is introduced to apply pressure into the mold. In the plasma zone at the center of the mold The powder may be subjected to plasma treatment.
상기 전처리 공정은 이후 진행되는 소결 공정의 온도 및 압력보다 낮은 조건에서 수행하도록 하며, 바람직하게는 150 ~ 230 ℃의 온도 및 15~30 MPa의 압력에서 5분 ~ 30분간 수행하는 것일 수 있다.
The pretreatment may be performed at a temperature lower than the temperature and pressure of the sintering process, and preferably at a temperature of 150 to 230 ° C. and a pressure of 15 to 30 MPa for 5 to 30 minutes.
상기와 같은 소결 전처리 공정이 종료된 이후에는 상기 미세 열전 분말을 소결을 통하여 열전소자로 제조한다. After the pre-sintering process is completed, the fine thermoelectric powder is sintered to form a thermoelectric device.
상기 소결 방법 또한 당업계의 통상적인 소성 방법이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 핫 프레싱(Hot pressing) 또는 방전 플라즈마 소결(Spark plasma sintering)법 등이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 미세 열전 분말을 몰드에 넣고 방전 플라즈마 소결(Spark plasma sintering)을 수행할 수 있다. 방전 플라즈마 소결을 이용하면 단시간에 소결이 가능하므로 결정학적 배향성을 향상시키고, 조직의 치밀화 및 제어를 용이하게 함으로써 기계적 강도가 우수한 열전재료를 제조할 수 있다.For example, hot pressing or spark plasma sintering may be used as the sintering method or a conventional sintering method in the art. Preferably, the fine thermoelectric powder Can be put into a mold and spark plasma sintering can be performed. Since the sintering is possible in a short time by using the discharge plasma sintering, the thermoelectric material having excellent mechanical strength can be produced by improving the crystallographic orientation and facilitating the densification and control of the structure.
상기 방전 플라즈마 소결은 예를 들어, 몰드 내에 분쇄된 미세 열전 분말을 도입한 뒤, 진공 펌프로 챔버(Chamber) 내부를 진공 상태로 만든 후 가스(gas)를 주입하고 몰드 내로 온도 및 압력을 가하고, 몰드 중앙부의 플라즈마 존에서 분말을 플라즈마 처리하여 수행할 수 있다. 상기 가스는, 예를 들어, Ar, H2, O2 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In the discharge plasma sintering, for example, after pulverized fine thermoelectric powders are introduced into a mold, a chamber is vacuumed with a vacuum pump, a gas is injected into the chamber, temperature and pressure are applied to the mold, The powder may be plasma-treated in the plasma zone at the center of the mold. The gas may be, for example, Ar, H2, O2 or the like, but is not limited thereto.
상기 플라즈마 소결 공정시 챔버 내의 압력이 너무 높거나 낮으면 플라즈마의 발생 또는 처리가 어려우므로, 바람직하게는 50~200 kN의 압력으로 수행할 수 있다. 또한, 플라즈마 처리시간이 너무 짧거나 승온 속도가 너무 적으면 플라즈마 처리를 충분히 수행하기 어려우므로, 바람직하게는 200 ~ 600℃의 온도, 및 10~50℃/분의 승온 속도로 1 ~ 10분간 수행될 수 있다.When the pressure in the chamber is too high or low in the plasma sintering process, it is difficult to generate or process the plasma, so that the pressure can be preferably 50 to 200 kN. If the plasma treatment time is too short or the temperature raising rate is too low, it is difficult to sufficiently perform the plasma treatment. Therefore, it is preferably carried out at a temperature of 200 to 600 캜 and a temperature raising rate of 10 to 50 캜 / min for 1 to 10 minutes .
이와 같이, 미세 열전재료 분말을 사용하여 방전 플라즈마 소결법에 의해 열전 소자를 제조하는 경우, 상기 열전재료 분말에 포함된 나노 구조 또는 크기가 유지되는 상태로 벌크화될 수 있다. When the thermoelectric device is manufactured by the discharge plasma sintering method using the fine thermoelectric material powder, the nanostructure or size included in the thermoelectric material powder can be bulked to be maintained.
상기 소결 과정이 종료된 이후에는 챔버 내부에서 냉각시키는 과정을 거쳐 열전소자 제조를 완성한다. After the sintering process is completed, the inside of the chamber is cooled and the thermoelectric device is completed.
본 발명에 따라 제조된 상기 열전 소자는 p형 열전 소자 또는 n형 열전 소자일 수 있다.The thermoelectric element manufactured according to the present invention may be a p-type thermoelectric element or an n-type thermoelectric element.
또한, 상기 열전 소자는 전극과 결합된 형태로, 도 8에 모식적으로 도시한 바와 같이 전류 인가에 의해 냉각 효과를 나타낼 수 있는 소자 또는 도 9에 모식적으로 도시한 바와 같이 온도 차에 의해 발전 효과를 나타낼 수 있는 소자일 수 있다.In addition, the thermoelectric element is in the form of being combined with an electrode. As shown schematically in Fig. 9, the thermoelectric element is a device capable of exhibiting a cooling effect by applying a current as schematically shown in Fig. 8, And may be an element capable of exhibiting an effect.
예컨대, 상기 열전 소자는 열전냉각시스템, 열전발전시스템일 수 있고, 상기 열전냉각시스템은, 마이크로 냉각 시스템, 범용냉각기기, 공조기, 폐열 발전 시스템 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 열전 냉각시스템의 구성 및 제조방법에 대해서는 당업계에 공지되어 있는바 본 명세서에서는 구체적인 기재를 생략한다.
For example, the thermoelectric element may be a thermoelectric cooling system, a thermoelectric power generation system, and the thermoelectric cooling system may include a micro cooling system, a general cooling device, an air conditioner, and a waste heat generation system. The construction and the manufacturing method of the thermoelectric cooling system are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted herein.
이와 같이 완성된 열전 소자는 기판에 형성된 전극에 접착 배치되기 전에 전극으로의 확산을 방지하는 확산방지층을 형성한다. 상기 확산 방지층을 전극과 접촉되는 면에 형성하는 것으로, 위에서 이미 설명한 본 발명에 따른 확산방지층 형성 방법에 따르면 전극과 접촉하는 열전소자의 대칭되는 2면에만 선택적으로 도금을 할 수 있어 비용 및 제조시간을 절약할 수 있다.
The thus completed thermoelectric element forms a diffusion preventing layer for preventing diffusion into the electrode before being adhered to the electrode formed on the substrate. According to the above-described diffusion preventing layer forming method of the present invention, since the diffusion preventing layer is formed on the surface contacting with the electrode, it is possible to selectively coat only the two symmetrical surfaces of the thermoelectric element in contact with the electrode, Can be saved.
본 발명에 이용되는 상기 열전 분말은 통상적으로 업계에 널리 알려진 것들로서, 예를 들어, Bi-Te계 재료, Fe-Si계 재료, Si-Ge계 재료, Co-Sb계 재료 등과 같은 열전 반도체 재료들이 사용될 수 있지만, 특히 냉각용으로는 Bi-Te계 재료가 이용되는 것이 바람직하다.The thermoelectric powders used in the present invention are generally well known in the art and include thermoelectric semiconductor materials such as Bi-Te based materials, Fe-Si based materials, Si-Ge based materials, Co- But Bi-Te-based materials are preferably used for cooling.
상기 열전 분말은 조성식이 [A]2[B]3(여기서, A는 Bi, Sb 또는 이들의 조합이고, B는 Te, Se 또는 이들의 조합임)인 것일 수 있으며, P-type의 경우, (AxBy)2C3이고, N-type의 경우는 D2(EwFz)3 (여기서, A는 Bi, B는 Sb, C는 Te이고 x+y는 1, D는 Bi, E는 Se, F는 Te이고 w+z는 1임)인 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
The thermoelectric powder may be one having a composition formula of [A] 2 [B] 3 (where A is Bi, Sb or a combination thereof and B is Te, Se or a combination thereof) (A x B y ) 2 C 3 for N-type, D 2 (E w F z ) 3 where A is Bi, B is Sb, C is Te, x + y is 1, D is Bi , E is Se, F is Te and w + z is 1), but the present invention is not limited thereto.
본 발명은 또한 상기 열전소자 방법을 포함하는 열전 모듈의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a thermoelectric module including the thermoelectric element method.
열전모듈은 상기 도 2에 도시된 단면과 같이, 하면 기판(112)위에 일정한 패턴의 전극(114)을 형성하고 그 위에 상기 P형 또는 N형의 열전소자(120)를 부착한다. 이후, 와이어(wire; 미도시)를 부착하고, 상기 열전소자 위에 전극(114)이 형성된 상면 기판(112)을 부착함으로써 완성된다.
2, the thermoelectric module is formed with
이하, 하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples, but is used for the purpose of describing the present invention only. And are not used to limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
[실시예 1] - 전처리 공정 포함 효과 테스트[Example 1] - Effect test including pretreatment process
Bi0 .5Sb1 .5Te3 잉곳을 제조하고 볼 밀(Ball mill)을 사용하여 매트릭스 재료인 상기 p-type Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전재료 분말을 제조하였다. Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 ingot was prepared and the p-type Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 thermoelectric material powder as a matrix material was prepared using a ball mill.
구체적으로, 초경합금으로 만든 용기(jar)에 원료 원소인 Bi, Sb, Te와 직경 5 mm의 스틸 볼(steel ball)을 원료원소의 15배에 해당하는 무게비로 넣고, 원료의 산화방지를 위해 Ar 가스를를 흘려 주었다. 초경합금 재질로 만든 용기(jar)를 300 rpm의 속도로 회전시킨다. Specifically, raw materials such as Bi, Sb and Te and steel balls having a diameter of 5 mm are added to a jar made of cemented carbide at a weight ratio of 15 times the raw material element, and Ar I poured the gas. The jar made of cemented carbide is rotated at a speed of 300 rpm.
상기 단계에 의해 제조된 Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전재료 분말을 20㎛의 체로 거른 후 이를 초경합금 몰드에 넣고 진공(10 torr 이하) 중에서 20MPa, 200℃의 조건에서 10분간 플라즈마 소결 전처리 공정을 수행하였으며, 이 후, 50 MPa의 압력과 420℃의 온도 조건에서 플라즈마 소결을 수행하여 열전소자를 제조하였다.The Bi 0 .5 prepared by the above step 1 .5 Sb Te 3 was filtered the thermoelectric material powder was put into a cemented carbide body of 20㎛ mold vacuum (10 torr or lower) from 20MPa, 10 minutes pretreatment plasma sintering under conditions of 200 ℃ Then, plasma sintering was performed at a pressure of 50 MPa and a temperature of 420 ° C to produce a thermoelectric device.
이후, 니켈 도금액에 상기 열전소자를 침지하여 도 4와 같이 열전소자 전면에 니켈 도금을 한 후, 옆면 4면은 그라인딩 공정에 의해 도금층을 제거하여 확산방지층을 형성하였다. Thereafter, the thermoelectric element was immersed in a nickel plating solution to nickel-plating the entire surface of the thermoelectric element as shown in FIG. 4, and then the plating layer was removed by a grinding process on four side surfaces to form a diffusion preventing layer.
상기 열전소자를 이용하여 열전모듈을 제작하였다.
A thermoelectric module was fabricated using the thermoelectric element.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 1에서 소결 전처리 공정을 수행하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 통하여 열전 모듈을 제조하였다.
A thermoelectric module was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the sintering pretreatment process was not performed in Example 1.
[실시예 2] - 본 발명에 따른 확산방지층 형성 공정 효과 테스트[Example 2] -Effect of diffusion preventing layer forming process test according to the present invention
Bi0 .5Sb1 .5Te3 잉곳을 제조하고 볼 밀(Ball mill)을 사용하여 매트릭스 재료인 상기 p-type Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전재료 분말을 제조하였다. Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 ingot was prepared and the p-type Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 thermoelectric material powder as a matrix material was prepared using a ball mill.
구체적으로, 초경합금으로 만든 용기(jar)에 원료 원소인 Bi, Sb, Te와 직경 5 mm의 스틸 볼(steel ball)을 원료원소의 20배에 해당하는 무게비로 넣고, 원료의 산화방지를 위해 Ar 가스를 흘려 주었다. 초경합금 재질로 만든 용기(jar)를 300 rpm의 속도로 회전시킨다. Specifically, raw materials such as Bi, Sb and Te and steel balls having a diameter of 5 mm were placed in a jar made of cemented carbide at a weight ratio of 20 times that of the raw material element, and Ar Gas was flowed. The jar made of cemented carbide is rotated at a speed of 300 rpm.
상기 단계에 의해 제조된 Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전재료 분말을 20㎛의 체로 거른 후 이를 초경합금 몰드에 넣고 50 MPa의 압력과 420℃의 온도 조건에서 플라즈마 소결을 수행하여 열전소자를 제조하였다.The Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 thermoelectric material powder prepared in the above step was sieved with a sieve of 20 μm and put into a cemented carbide mold and plasma sintered at a pressure of 50 MPa and a temperature of 420 ° C. to form a thermoelectric device .
이후, 도 5와 같이, 열전소자 크기의 관통부가 형성된 고무 패킹의 상기 관통부에 상기 열전소자를 넣고 열전소자와 고무패킹이 합체된 상태에서 니켈 도금액에 침지하여 니켈 도금을 한 후, 상기 고무패킹을 제거함으로써 확산방지층을 형성하였다. 이후, 상기 열전소자를 이용하여 열전모듈을 제작하였다.
Then, as shown in FIG. 5, the thermoelectric element is inserted into the penetration portion of the rubber packing having the penetration portion of the thermoelectric element size, and the thermoelectric element and the rubber packing are immersed in the nickel plating solution in the state where the thermoelectric element and the rubber packing are combined, To thereby form a diffusion preventing layer. Then, a thermoelectric module was manufactured using the thermoelectric element.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 2에서 확산방지층 공정을 고무패킹을 이용하지 않고 열전소자 그대로 니켈 도금액에 침지하여 열전소자 전면에 니켈 도금을 한 후, 옆면 4면은 그라인딩 공정에 의해 도금층을 제거하여 확산방지층을 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 열전모듈을 제작하였다.
In Example 2, the diffusion barrier layer process was immersed in a nickel plating solution as a thermoelectric element without using a rubber packing, and nickel plating was performed on the entire surface of the thermoelectric element. Then, the plating layer was removed by a grinding process on the four side surfaces, A thermoelectric module was fabricated in the same manner as in Example 2 above.
[실시예 3]- 전처리 공정/ 본 발명의 확산방지층 형성 공정 모두 포함 효과 테스트[Example 3] - Pretreatment step / diffusion preventing layer forming step of the present invention [
Bi0 .5Sb1 .5Te3 잉곳을 제조하고 볼 밀(Ball mill)을 사용하여 매트릭스 재료인 상기 p-type Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전재료 분말을 제조하였다. Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 ingot was prepared and the p-type Bi 0 .5 Sb 1 .5 Te 3 thermoelectric material powder as a matrix material was prepared using a ball mill.
구체적으로, 초경합금으로 만든 용기(jar)에 원료 원소인 Bi, Sb, Te와 직경 5 mm의 스틸 볼(steel ball)을 원료원소의 15배에 해당하는 무게비로 넣고, 원료의 산화방지를 위해 Ar 가스를를 흘려 주었다. 초경합금 재질로 만든 용기(jar)를 300 rpm의 속도로 회전시킨다.Specifically, raw materials such as Bi, Sb and Te and steel balls having a diameter of 5 mm are added to a jar made of cemented carbide at a weight ratio of 15 times the raw material element, and Ar I poured the gas. The jar made of cemented carbide is rotated at a speed of 300 rpm.
상기 단계에 의해 제조된 Bi0 .5Sb1 .5Te3 열전재료 분말을 20㎛의 체로 거른 후 이를 초경합금 몰드에 넣고 진공(10 torr 이하) 중에서 20MPa, 200℃의 조건에서 10분간 플라즈마 소결 전처리 공정을 수행하였으며, 이 후, 50 MPa의 압력과 420℃의 온도 조건에서 플라즈마 소결을 수행하여 열전소자를 제조하였다.The Bi 0 .5 prepared by the above step 1 .5 Sb Te 3 was filtered the thermoelectric material powder was put into a cemented carbide body of 20㎛ mold vacuum (10 torr or lower) from 20MPa, 10 minutes pretreatment plasma sintering under conditions of 200 ℃ Then, plasma sintering was performed at a pressure of 50 MPa and a temperature of 420 ° C to produce a thermoelectric device.
이후, 도 5와 같이, 열전소자 크기의 관통부가 형성된 고무 패킹의 상기 관통부에 상기 열전소자를 넣고 열전소자와 고무패킹이 합체된 상태에서 니켈 도금액에 침지하여 니켈 도금을 한 후, 상기 고무패킹을 제거함으로써 확산방지층을 형성하였다. 이후, 상기 열전소자를 이용하여 열전모듈을 제작하였다.
Then, as shown in FIG. 5, the thermoelectric element is inserted into the penetration portion of the rubber packing having the penetration portion of the thermoelectric element size, and the thermoelectric element and the rubber packing are immersed in the nickel plating solution in the state where the thermoelectric element and the rubber packing are combined, To thereby form a diffusion preventing layer. Then, a thermoelectric module was manufactured using the thermoelectric element.
상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1. 2를 통해 제조된 열전모듈에 열전 성능 효율을 측정하기 위하여 양단에 20~40K의 온도 차이를 인가하였다. In order to measure the thermoelectric efficiency of the thermoelectric module manufactured through Examples 1 to 3 and Comparative Example 1. 2, a temperature difference of 20 to 40K was applied to both ends.
이를 통해서 생성된 전위를 측정해서 최종적으로 얻어진 평균 열전 성능 효율(ZT)은 아래 표 1과 같다.
The average thermoelectric performance efficiency (ZT) finally obtained by measuring the generated potential is shown in Table 1 below.
Claims (14)
열전소자 제조를 위한 원소를 이용하여 잉곳(Ingot)을 제조하고 밀링에 의해 미세 열전 분말을 제조한 후, 상기 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 공정을 수행하고,
상기 소결 전처리 공정은 스파크 플라즈마 소성(Spark Plasma Sintering) 및 고진공 펌프를 이용하여 불순물 및 수분을 제거하며, 150 ~ 230 ℃의 온도 및 15~30 MPa의 압력으로 5분 ~ 30분간 수행하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
In a process for manufacturing a thermoelectric element,
An ingot is prepared by using an element for manufacturing a thermoelectric element, a fine thermoelectric powder is produced by milling, and a pre-sintering process is performed to remove impurities and moisture inside the fine thermoelectric powder before sintering the fine thermoelectric powder And,
The sintering pretreatment step is performed by spark plasma sintering and a high vacuum pump to remove impurities and moisture and is performed at a temperature of 150 to 230 ° C and a pressure of 15 to 30 MPa for 5 minutes to 30 minutes Of the thermoelectric element.
열전소자 제조를 위한 원소를 이용하여 잉곳(Ingot)을 제조하고 밀링에 의해 미세 열전 분말을 제조한 후, 상기 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 공정을 수행하고,
열전소자에 확산방지층을 형성하는 공정은 열전 소자의 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하여 도금용액에 침지함으로써 상기 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금하며,
상기 소결 전처리 공정은 스파크 플라즈마 소성(Spark Plasma Sintering) 및 고진공 펌프를 이용하여 불순물 및 수분을 제거하며, 150 ~ 230 ℃의 온도 및 15~30 MPa의 압력으로 5분 ~ 30분간 수행하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
In a process for manufacturing a thermoelectric element,
An ingot is prepared by using an element for manufacturing a thermoelectric element, a fine thermoelectric powder is produced by milling, and a pre-sintering process is performed to remove impurities and moisture inside the fine thermoelectric powder before sintering the fine thermoelectric powder And,
In the step of forming the diffusion preventing layer on the thermoelectric element, the surfaces of the remaining four sides of the thermoelectric element other than the two symmetrical surfaces are hermetically sealed so that moisture can not permeate and the thermoelectric element is immersed in the plating solution to diffuse The anti-
The sintering pretreatment step is performed by spark plasma sintering and a high vacuum pump to remove impurities and moisture and is performed at a temperature of 150 to 230 ° C and a pressure of 15 to 30 MPa for 5 minutes to 30 minutes Of the thermoelectric element.
상기 열전 소자의 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금하는 공정 후에 상기 4면의 밀봉을 해제하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the sealing of the four surfaces is released after the step of plating the diffusion prevention layer on two symmetrical surfaces of the thermoelectric element.
상기 열전 소자의 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하는 방법은 열전소자의 모양으로 관통부가 형성된 케이스에 상기 열전소자를 끼워 수행하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
6. The method of claim 5,
A method of hermetically sealing the surfaces of four surfaces except for two symmetrical surfaces of the thermoelectric element so that moisture can not penetrate the thermoelectric element is characterized in that the thermoelectric element is sandwiched between the thermoelectric elements in a case having a through- Of the thermoelectric element.
상기 열전 소자의 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하는 방법은 상기 4면을 테이핑 하는 방법인 것임을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the four surfaces of the thermoelectric element are airtightly sealed so that moisture can not permeate the surfaces of the remaining four surfaces except for two symmetrical surfaces of the thermoelectric elements.
상기 열전소자의 모양으로 관통부가 형성된 케이스는 고무 패킹(Packing) 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
8. The method of claim 7,
Wherein a case having a penetrating portion in the shape of the thermoelectric element is made of a rubber packing material.
상기 열전소자는 비스무트(Bi), 안티몬(Sb), 텔루르(Te), 및 셀렌(Se)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
6. The method according to claim 1 or 5,
Wherein the thermoelectric element includes at least one selected from the group consisting of bismuth (Bi), antimony (Sb), tellurium (Te), and selenium (Se).
상기 열전소자는 조성식이 [A]2[B]3(여기서, A는 Bi, Sb 또는 이들의 조합이고, B는 Te, Se 또는 이들의 조합임)인 것을 특징으로 하는 열전소자의 제조방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the thermoelectric element is a thermoelectric device having a composition formula of [A] 2 [B] 3 wherein A is Bi, Sb or a combination thereof, and B is Te, Se or a combination thereof.
상기 열전소자는 P-type의 경우, (AxBy)2C3이고, N-type의 경우는 D2(EwFz)3 (여기서, A는 Bi, B는 Sb, C는 Te이고 x+y는 1, D는 Bi, E는 Se, F는 Te이고 w+z는 1임)인 열전소자의 제조방법.
11. The method of claim 10,
(A x B y ) 2 C 3 for the P-type and D 2 (E w F z ) 3 for the N-type where A is Bi, B is Sb and C is Te Wherein x + y is 1, D is Bi, E is Se, F is Te and w + z is 1.
열전소자 제조를 위한 원소를 이용하여 잉곳(Ingot)을 제조하고 밀링에 의해 미세 열전 분말을 제조하는 단계;
상기 미세 열전 분말의 소결 전, 미세 열전 분말 내부의 불순물 및 수분을 제거하는 소결 전처리 단계;
이후, 상기 미세 열전 분말을 거르고(sieving), 핫프레스 또는 방전 플라즈마 소결 방법으로 소결하는 단계;
소결된 재료를 잘라(cutting) P형 또는 N형의 열전 소자를 제조하는 단계;
상기 열전 소자의 6면 중 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면을 수분이 침투할 수 없도록 기밀하게 밀봉하고 도금용액에 침지하여 상기 대칭되는 2면에 확산방지층을 도금단계; 및
상기 대칭되는 2면을 제외한 나머지 4면의 표면 밀봉을 해제하는 단계; 를 포함하고,
상기 소결 전처리 단계는, 스파크 플라즈마 소성(Spark Plasma Sintering) 및 고진공 펌프를 이용하여 불순물 및 수분을 제거하며, 150 ~ 230 ℃의 온도 및 15~30 MPa의 압력으로 5분 ~ 30분간 수행하는 열전소자의 제조방법.
In a process for manufacturing a thermoelectric element,
Preparing an ingot using an element for manufacturing a thermoelectric element and manufacturing a fine thermoelectric powder by milling;
A pre-sintering step of removing impurities and moisture in the fine thermoelectric powder before sintering the fine thermoelectric powder;
Thereafter, the fine thermal conductive powder is sieved and sintered by a hot press or a discharge plasma sintering method;
Preparing a P-type or N-type thermoelectric element by cutting the sintered material;
Sealing the surfaces of the remaining four sides of the six sides of the thermoelectric element except the two symmetric surfaces in a hermetically sealed manner so that moisture can not penetrate and dipping them in the plating solution to deposit the diffusion preventing layer on the two symmetrical surfaces; And
Releasing the surface sealing of the remaining four surfaces except for the two symmetrical surfaces; Lt; / RTI >
The pre-sintering step is a step of removing impurities and moisture using a spark plasma sintering method and a high-vacuum pump, performing a heat treatment at a temperature of 150 to 230 ° C and a pressure of 15 to 30 MPa for 5 minutes to 30 minutes, ≪ / RTI >
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110100261A KR101950371B1 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | The thermoelectric device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110100261A KR101950371B1 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | The thermoelectric device manufacturing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130036079A KR20130036079A (en) | 2013-04-09 |
| KR101950371B1 true KR101950371B1 (en) | 2019-04-25 |
Family
ID=48437640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110100261A KR101950371B1 (en) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | The thermoelectric device manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101950371B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470393B1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-08 | 서울대학교산학협력단 | Segmented thermoelectric material including diffusion barrier and fabrication method thereof |
| KR102322169B1 (en) * | 2014-12-24 | 2021-11-03 | 한국전기연구원 | Method for manufacturing a thermoelectric element electrode using nickel electroplating |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001257383A (en) * | 2000-01-07 | 2001-09-21 | Citizen Watch Co Ltd | Thermoelectric element and manufacturing method therefor |
| JP2002274831A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Clathrate compound and high-efficiency thermoelectric material as well as method of manufacturing for the same and thermoelectric module using the high- efficiency thermoelectric material |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030092692A (en) * | 2002-05-30 | 2003-12-06 | 이지환 | The fabrication method of thermoelectric material united thermoelectric element with electrode |
-
2011
- 2011-09-30 KR KR1020110100261A patent/KR101950371B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001257383A (en) * | 2000-01-07 | 2001-09-21 | Citizen Watch Co Ltd | Thermoelectric element and manufacturing method therefor |
| JP2002274831A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Clathrate compound and high-efficiency thermoelectric material as well as method of manufacturing for the same and thermoelectric module using the high- efficiency thermoelectric material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130036079A (en) | 2013-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10566514B2 (en) | Thermoelectric module | |
| US9601679B2 (en) | Thermoelectric module and method of manufacturing the same | |
| KR102094995B1 (en) | Thermoelectric module, thermoelectric device comprising the same, and process for preparing the thermoelectric element | |
| JP6182889B2 (en) | Thermoelectric conversion module and method for manufacturing thermoelectric conversion module | |
| TW201803999A (en) | Method for producing magnesium-based thermoelectric conversion material, method for producing magnesium-based thermoelectric conversion element, magnesium-based thermoelectric conversion material, magnesium-based thermoelectric conversion element | |
| KR20120086190A (en) | Thermoelectric Device using Bulk Material of Nano Structure and Thermoelectric Module having The Same, and Method of Manufacture The Same | |
| US20210111327A1 (en) | Thermoelectric conversion module and method for producing thermoelectric conversion module | |
| KR20110071881A (en) | Thermoelectric device and manufacturing method of the same | |
| KR101101704B1 (en) | Electrode for thermoelectric device and manufacturing method of the same | |
| US20150214456A1 (en) | Thermoelectric material and thermoelectric element including the same | |
| KR101470393B1 (en) | Segmented thermoelectric material including diffusion barrier and fabrication method thereof | |
| KR100889946B1 (en) | Manufacturing method of thermoelectric module | |
| JPH0555640A (en) | Manufacture of thermoelectric converter and thermoelectric converter manufactured by the same | |
| KR101950371B1 (en) | The thermoelectric device manufacturing method | |
| US9153763B2 (en) | Thermoelectric material, method for preparing the same, and thermoelectric module including the same | |
| JPWO2011148686A1 (en) | Thermoelectric conversion module manufacturing method and thermoelectric conversion module | |
| JP2011198778A (en) | Method for manufacturing thermoelectric device | |
| KR101323097B1 (en) | Thermoelectric device with copper electrode and manufacturing method of the same | |
| KR101851736B1 (en) | The thermoelectric device having improved thermoelectric efficiency and manufacturing method thereof | |
| KR101195122B1 (en) | Manufacturing method of Thermoelectric module | |
| TWI752242B (en) | Thermoelectric conversion module and method for producing thermoelectric conversion module | |
| JP2002076451A (en) | Thermoelectric transducing element and its manufacture | |
| KR101812270B1 (en) | Thermoelectric module with improved thermoelectric element-to-electrode bonding and method of fabricating the same | |
| US9543493B2 (en) | Packaging for thermoelectric subcomponents | |
| KR102045716B1 (en) | Electrode material for thermo electric module, thermo electric module including the same and methods for preparing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |