热电转换模块制造技术

本发明专利技术涉及热电转换模块。能抑制按压构件的热引起的损伤及隔着高温侧的按压构件的散热及其引起的热电转换效率的下降，在热电转换元件和电极未用接合材料接合的情况下也得到良好的电导通。低温侧电极（6）向高温侧基板（8）突出，在低温侧电极（6）上分别形成与低温侧基板（7）表面所成的角θ为锐角的斜面（6a、6b）。p型热电转换元件（3）与低温侧电极（6）接触的面（3a）沿着低温侧电极的一个斜面（6a）、n型热电转换元件（4）与低温侧电极（6）接触的面（4b）沿着低温侧电极（6）的另一斜面（6b），p型热电转换元件（3）及n型热电转换元件（4）分别在斜面与低温侧电极（6）接触，按压构件（5）将外侧的热电转换元件（10）的低温侧基板侧的部分向其他的外侧的热电转换元件（10）按压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热电转换模块。
技术介绍
热电转换元件和电极通过焊料或钎焊料等的接合材料而接合的热电转换模块由于热电转换元件的热膨胀系数和电极的热膨胀系数的不同，在热电转换模块的高温侧，在热电转换元件和电极之间产生热应力，存在接合部破损的情况。为了解决这样的问题，在不利用焊料或钎焊料等将热电转换模块的热电转换元件和电极进行接合的情况下进行用于得到良好的电导通的尝试。在专利文献1中公开了如下的热电转换模块具有从热电转换元件的高温侧的侧面向热电转换元件施加按压载荷的按压构件。日本特开2008-270618号公报。但是，当在热电转换模块的高温侧配置有例如弹簧等的按压构件时，存在由于从外部所施加的热而使按压构件损伤的危险。此外，不仅如此，从位于高温侧的热源施加到热电转换模块的热在按压构件中传导而向外部放出，隔着热电转换元件的高温侧和低温侧之间的温度差变小，导致热电转换模块的热电转换效率下降。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种热电转换模块，能够抑制按压构件的热所引起的损伤，并且，能够抑制经由高温侧的按压单元的散热以及由此所引起的热电转换效率的下降，即使在未利用接合材料对热电转换元件和电极进行接合的情况下，也能够得到良好的电导通。本专利技术的热电转换模块具有低温侧基板；高温侧基板，与低温侧基板对置；低温侧电极，配置在低温侧基板的与高温侧基板对置的面；高温侧电极，以非接合的方式配置在高温侧基板的与低温侧基板对置的面；一个或者多个η型热电转换元件，配置在低温侧基板和高温侧基板间；一个或者多个P型热电转换元件，配置在低温侧基板和高温侧基板间； 绝缘构件，分别配置在P型热电转换元件和η型热电转换元件之间；基板保持构件，保持低温侧基板和高温侧基板；按压构件。ρ型热电转换元件以及η型热电转换元件在沿着与低温侧基板以及高温侧基板平行的面的方向一种一种地交替地配置。低温侧电极以及高温侧电极以将P型热电转换元件和η型热电转换元件串联连接的方式配置。ρ型热电转换元件以及η型热电转换元件分别以非接合的方式与高温侧电极以及低温侧电极接触。低温侧电极向高温侧电极突出。低温侧电极具有与低温侧基板的表面所成的角为锐角的斜面。斜面分别形成在沿着与低温侧基板以及高温侧基板平行的面的方向的低温侧电极的两侧。P型热电转换元件的与低温侧电极接触的面沿着低温侧电极的一个斜面，η型热电转换元件的与低温侧电极接触的面沿着低温侧电极的另一个斜面。P型热电转换元件以及η型热电转换元件和低温侧电极分别在该斜面接触。按压构件配置在离开高温侧基板而接近低温侧基板的位置，按压构件将P型热电转换元件以及η型热电转换元件中的配置在最外侧的两种类型的热电转换元件中的一方的热电转换元件的低温侧基板侧的部分，向P型热电转换元件以及η型热电转换元件中的配置在最外侧的两种类型的热电转换元件中的另一方的热电转换元件进行按压。根据本专利技术，按压构件的针对ρ型热电转换元件以及η型热电转换元件的按压载荷经由斜面进行传播，所以，在各斜面产生沿着低温侧基板以及高温侧基板的方向的载荷和与低温侧基板以及高温侧基板垂直的方向的载荷。因此，从与低温侧基板以及高温侧基板垂直的方向的低温侧电极朝向高温侧电极的载荷作用于P型热电转换元件以及η型热电转换元件。利用该载荷，P型热电转换元件与η型热电转换元件、低温侧电极与高温侧电极分别牢固地紧靠，在P型热电转换元件与η型热电转换元件之间以及低温侧电极与高温侧电极之间能够得到良好的电导通。此外，高温侧电极与高温侧基板、低温侧电极以及高温侧电极与热电转换元件分别以非接合的方式配置，所以，例如与按压构件的按压载荷的大小或者按压载荷作用的位置相匹配地，高温侧电极能够在高温侧基板表面上移动，热电转换元件能够在低温侧电极表面上或者高温侧电极表面上移动。因此，利用按压构件5，能够效率非常良好地得到上述效果。此处，低温侧电极和低温侧基板可以利用接合的方式配置，也可以利用非接合的方式配置。并且，按压构件配置在离开高温侧基板并且接近低温侧基板的位置，所以，按压构件不容易暴露在高温下。此处，优选低温侧电极的两个斜面分别是平面。当低温侧电极的两个斜面是平面时，P型热电转换元件以及η型热电转换元件的与低温侧电极接触的斜面也成为与低温侧电极的两个斜面对应的平面。当低温侧电极的两个斜面是平面时，能够容易进行低温侧电极的斜面和P型热电转换元件以及η型热电转换元件所具有的斜面的加工，能够降低热电转换模块的制造成本。此外，当低温侧电极的两个斜面是平面时，P型热电转换元件以及η 型热电转换元件与电极更容易紧靠，在P型热电转换元件以及η型热电转换元件和电极之间能够得到更良好的电导通。此外，优选低温侧电极的两个斜面分别是凸面或者分别是凹面。当低温侧电极的两个斜面分别是凸面或者分别是凹面时，能够容易进行低温侧电极的斜面和P型热电转换元件以及η型热电转换元件所具有的斜面的加工，能够降低热电转换模块的制造成本。此外，在低温侧电极的两个斜面分别是凸面或者分别是凹面的情况下，更优选低温侧电极的斜面由通过利用按压构件按压热电转换元件而能够进行变形的材料形成。当低温侧电极的斜面由通过利用按压构件按压热电转换元件而能够进行变形的材料形成时，低温侧电极的斜面能够以沿着热电转换元件的斜面的形状的方式变形。在低温侧电极的两个斜面分别是凸面或者分别是凹面的情况下，存在难以以低温侧电极和热电转换元件彼此紧靠的方式形成低温侧电极以及热电转换元件的凸面形状的斜面或者凹面形状的斜面的情况，但是，当低温侧电极的斜面由上述材料形成时，低温侧电极的斜面和与其接触的P型热电转换元件的斜面以及η型热电转换元件的斜面容易紧靠，在ρ型热电转换元件以及η型热电转换元件和电极之间能够得到更良好的电导通。此外，ρ型热电转换元件以及η型热电转换元件的至少一方含有金属粉末，优选一方的类型的热电转换元件的金属粉末的浓度在与低温侧电极的接触面附近部或者与高温5侧电极的接触面附近部比与低温侧电极的接触面附近部和与高温侧电极的接触面附近部之间的中间部高。由此，能够降低P型热电转换元件以及η型热电转换元件和电极之间的电阻，在P型热电转换元件以及η型热电转换元件和电极之间能够得到更良好的电导通。根据本专利技术，能够防止按压单元的热所引起的损伤以及经由高温侧的按压单元的散热及其所引起的热电转换效率的下降，即使在热电转换元件和电极未利用接合材料进行接合的情况下，也能够得到更良好的电导通。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的热电转换模块的示意剖面图。图2是本专利技术的第二实施方式的热电转换模块的示意剖面图。图3是本专利技术的第三实施方式的热电转换模块的示意剖面图。具体实施例方式以下，参照附图详细地对本专利技术的优选实施方式进行说明。并且，在附图的说明中，对相同或者相当的要素标注相同的附图标记并且省略重复的说明。此外，各附图的尺寸比例不一定与实际的尺寸比例一致。 首先，对本实施方式的热电转换模块进行说明。(第一实施方式的热电转换模块)图1是第一实施方式的热电转换模块的示意剖面图。热电转换模块1具有热电转换部、 按压构件5、基板保持构件11，该热电转换部具有低温侧基板2、高温侧基板7、低温侧电极 6、高温侧电极8、ρ型热电转换元件3、η型热电转换元件4、绝缘构件15以及绝缘构件16。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：泽边佳成，广山雄一，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：