热电转换模块制造技术

本发明专利技术提供一种热电转换模块，其具备在2个层叠基板(90)之间配置的P型以及N型热电转换元件(110、120)。P型以及N型热电转换元件具备柱状的P型以及N型热电转换部(111、121)、设置于P型以及N型热电转换部的侧面的绝缘体(112、122)、和设置在P型以及N型热电转换部的与侧面不同的面即顶面上的扩散防止膜(105)。各层叠基板具备通过扩散防止膜将P型以及N型热电转换部电连接的布线层(101)、和将扩散防止膜与所述布线层进行接合的接合材料(102)。在连结P型或N型热电转换部的上侧以及下侧的顶面的方向上，扩散防止膜的顶面从绝缘体的上侧以及下侧的各顶面突出，在上述方向上，在绝缘体上具有问隙(130)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种热电转换模块，其具备在2个层叠基板(90)之间配置的P型以及N型热电转换元件(110、120)。P型以及N型热电转换元件具备柱状的P型以及N型热电转换部(111、121)、设置于P型以及N型热电转换部的侧面的绝缘体(112、122)、和设置在P型以及N型热电转换部的与侧面不同的面即顶面上的扩散防止膜(105)。各层叠基板具备通过扩散防止膜将P型以及N型热电转换部电连接的布线层(101)、和将扩散防止膜与所述布线层进行接合的接合材料(102)。在连结P型或N型热电转换部的上侧以及下侧的顶面的方向上，扩散防止膜的顶面从绝缘体的上侧以及下侧的各顶面突出，在上述方向上，在绝缘体上具有问隙(130)。【专利说明】热电转换模块
本专利技术涉及热电转换模块。
技术介绍
作为热电转换模块所具备的热电转换元件的构成，例如存在P型或N型热电转换 部填充在中空筒状的绝缘体的内部而构成的P型或N型热电转换元件（例如，参照专利文 献1)。在上述那样的P型以及N型热电转换元件中，例如上述P型以及N型热电转换部彼 此电串联连接。 在此，若在上述的热电转换模块的两面设置温度差，则从该温度差的高温侧的一 个面向低温侧的另一个面产生热流。若该热流流经P型以及N型热电转换元件，则通过产 生与P型以及N型热电转换元件的两端的温度差成比例的电压的现象（塞贝克效应），从而 产生电力。此外，上述的P型以及N型热电转换部的周围覆盖有绝缘体。因此，能够防止相 邻的P型以及N型热电转换部之间的电短路，并能够将P型以及N型热电转换元件的间距 抑制在最小限度以高密度地进行配置。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :国际公开第2012/066788号
技术实现思路
专利技术要解决的课题 但是，在上述的热电转换模块的构成中，设置了温度差时，由于该温度差而产生的 热流也传到被配置为覆盖P型以及N型热电转换部的侧面的上述绝缘体。因此，存在如下 课题：流过P型以及N型热电转换部的热量减少，热电转换模块的热电转换效率下降。 例如，在该热电转换元件的短边方向上的P型以及N型热电转换部的截面积与绝 缘体的截面积的比率为1 :1，P型以及N型热电转换部的热传导率为1.4W/mK，绝缘体的热 传导率为〇. 6W/mK的情况下，流过P型以及N型热电转换部的热量下降大约40%左右。 本专利技术为了解决上述课题，目的在于提供一种热电转换模块，该热电转换模块能 够抑制流过绝缘体的热量，从而使流过P型以及N型热电转换部的热量增大，使热电转换效 率提商。 用于解决课题的手段 为了达成上述目的，本专利技术所涉及的热电转换模块具备配置在2个层叠基板之间 的P型以及N型热电转换元件， 所述P型热电转换元件具备： 柱状的P型热电转换部； 绝缘体，其设置于所述P型热电转换部的侧面；和 扩散防止膜，其设置在所述P型热电转换部的与所述侧面不同的面即顶面上， 所述N型热电转换元件具备： 柱状的N型热电转换部； 绝缘体，其设置于所述N型热电转换部的侧面；和 扩散防止膜，其设置在所述N型热电转换部的与所述侧面不同的面即顶面上， 所述各层置基板具备： 布线层，其通过所述扩散防止膜将所述P型热电转换部以及N型热电转换部电连 接；和 接合材料，其将所述扩散防止膜与所述布线层进行接合， 在连结所述P型或N型热电转换部的上侧以及下侧的顶面的方向上，所述扩散防 止膜的顶面从所述绝缘体的上侧以及下侧的各顶面突出， 在所述方向上，在所述绝缘体上具有间隙。 专利技术效果 根据本专利技术所涉及的热电转换模块，能够抑制流过绝缘体的热量，从而使流过P 型以及N型热电转换部的流量增大，使热电转换效率得到提高。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示本专利技术的实施方式1所涉及的热电转换模块的截面结构的纵截面图。 图2是将图1的热电转换元件的上侧顶面的附近放大来表示的纵截面图。 图3是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序的图。 图4是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序的图。 图5是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序（基板准备工序的纵 截面图。 图6是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序（焊料印刷工序）的 纵截面图。 图7是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序（元件安装工序）的 纵截面图。 图8是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序（基板安装工序）的 纵截面图。 图9是表示实施方式1所涉及的热电转换模块的一制造工序（回流焊工序）的纵 截面图。 图10是表示实施方式2所涉及的热电转换模块的截面结构的纵截面图。 图11是表示实施方式3所涉及的热电转换模块的截面结构的纵截面图。 图12是将图11的热电转换元件的上侧顶面的附近放大来表示的纵截面图。 图13是表示实施方式4所涉及的热电转换模块的截面结构的纵截面图。 图14是表示实施方式5所涉及的热电转换元件的平面结构的俯视图。 图15是沿图14的XV-XV线的纵截面图。 【具体实施方式】 以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。另外，在该说明中，关于实质性重 复的部分的详细说明则进行省略。 (实施方式1) 1?关于构成 1-1?关于热电转换模块的整体构成 首先，使用图1来说明实施方式1所涉及的热电转换模块的整体构成。图1是表 示实施方式1所涉及的热电转换模块100A的截面结构的纵截面图。如图1所示，热电转换 模块100A具备：彼此对置地配置的上侧以及下侧的2个层叠基板90 ;和在上述2个层叠基 板90之间夹着其两端部而配置的多个P型以及N型热电转换元件110、120。 1-1-1.关于层叠基板90的构成 如图1所示，上侧以及下侧的各层叠基板90具备传热体106、绝缘板103、导电体 101、层间绝缘膜104和接合材料102。 传热体106在连结P型以及N型热电转换元件110、120的上侧以及下侧的各顶面 的方向（以下称为"长边方向"）上，设置于各层叠基板90的最外侧。在本实施方式1中， 传热体106例如使用陶瓷基板等。此外，作为传热体106,从向面方向的热扩散性的观点出 发，也可以例如使用包含Cu、Al、Fe中的任意一者的金属体、石墨等。 绝缘板103在各层叠基板90中设置在各传热体106上。绝缘板103例如能够使 用厚度为10um以下的聚酰亚胺制的膜等。此外，作为绝缘板103,在使用了上述聚酰亚胺 制的膜的情况下，在热电转换模块100A的柔软性提高、从曲面的受热的观点上优选。而且， 在使用了聚酰亚胺制的膜作为绝缘板103的情况下，也可以在绝缘板103的外侧，如本实施 方式1那样具备热传导性高的传热体106。若使用热传导性高的传热体106,则向面方向的 热扩散性和刚性进一步提高，故进一步优选。 导电体（布线层）101在各层叠基板90中分别设置于P型以及N型热电转换元件 110U20的上表面侧以及下表面侧，使得将在与长边方向正交的方向（以下称为"短边方 向"）上相邻的P型以及N型热电转换元件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电转换模块，其具备配置在2个层叠基板之间的P型热电转换元件以及N型热电转换元件，所述P型热电转换元件具备：柱状的P型热电转换部；绝缘体，其设置于所述P型热电转换部的侧面；和扩散防止膜，其设置在所述P型热电转换部的与所述侧面不同的面即顶面上，所述N型热电转换元件具备：柱状的N型热电转换部；绝缘体，其设置于所述N型热电转换部的侧面；和扩散防止膜，其设置在所述N型热电转换部的与所述侧面不同的面即顶面上，各所述层叠基板具备：布线层，其通过所述扩散防止膜将所述P型热电转换部以及N型热电转换部电连接；和接合材料，其将所述扩散防止膜与所述布线层进行接合，在连结所述P型热电转换部或N型热电转换部的上侧以及下侧的顶面的方向上，所述扩散防止膜的顶面从所述绝缘体的上侧以及下侧的各顶面突出，在所述方向上，在所述绝缘体上具有间隙。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：前岛聪，豊田香，东田隆亮，车谷和道，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP