热电转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热电转换元件与布线图案连接而成的热电转换装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，例如专利文献I提出了一种热电转换装置，在对置配置的第一、第二基板之间配置有多个热电转换元件，上述多个热电转换元件与形成于第一基板的表面图案以及形成于第二基板的背面图案连接。
[0003]具体而言，在该热电转换装置中，热电转换元件在与第一、第二基板的面方向平行的方向的截面积中，与背面图案连接的端部的截面积大于与表面图案连接的端部的截面积，以及大于将上述各端部连结起来的中间部的截面积。
[0004]由此，与热电转换元件在中间部的截面积恒定的情况比较，能够增大在背面图案与热电转换元件的界面所产生的热电转换的效果。另外，与热电转换元件在背面图案侧的端部的截面积恒定的情况比较，能够抑制热电转换元件的热阻力变小，能够抑制第一、第二基板的温差变小。
[0005]这样的热电转换装置以如下方式制造。即，首先，在形成有背面图案的第二基板上配置热电导体块。然后，从与第二基板侧的相反侧利用切割刀具等分离热电导体块而形成多个热电转换元件。此时，作为切割刀具，使用刀尖部的宽度朝向前端而从两侧连续变窄的尖细形状的刀具。由此，在切断热电导体块时，形成背面图案侧的端部的截面积比表面图案侧的端部的截面积以及中间部的截面积大的热电转换元件。然后，在隔着各热电转换元件而与第二基板的相反侧配置形成有表面图案的第一基板，由此制造上述热电转换装置。
[0006]专利文献I:日本特开2004-165366号公报
[0007]然而，近几年，为了进一步提高热电转换元件的热电转换的效果，希望除了与背面图案连接的端部的截面积之外，也使与表面图案连接的端部的截面积比中间部的截面积大。
[0008]然而，在上述热电转换装置的制造方法中，由于是从与第二基板侧的相反侧利用切割刀具分离热电导体块从而形成热电转换元件，所以难以使表面图案侧的端部的截面积比中间部的截面积大。
【发明内容】
[0009]本发明鉴于上述情况，目的是提供一种热电转换装置的制造方法，该热电转换装置具有与表面图案连接的端部以及与背面图案连接的端部的截面积比将上述各端部连结起来的中间部的截面积大的热电转换元件。
[0010]为了实现上述目的，提供一种热电转换装置的制造方法，该热电转换装置具备:绝缘基材，其配置有多个热电转换元件;表面保护部件，其配置于绝缘基材的表面，并形成有与规定的热电转换元件电连接的表面图案；以及背面保护部件，其配置在绝缘基材的与表面相反侧的背面，并形成有与规定的热电转换元件电连接的背面图案，热电转换元件具有与表面图案连接的第一端部、与背面图案连接的第二端部、以及将第一端部与第二端部连结起来的中间部，在与绝缘基材的平面方向平行的方向的截面积中，第一端部及第二端部的截面积比中间部的截面积大，上述热电转换装置的制造方法具有如下特征。
[0011]S卩，具有如下工序:准备绝缘基材的工序，该绝缘基材形成有沿厚度方向贯通的多个通孔，并在通孔配置有中间部或者构成中间部的导电膏;准备表面保护部件的工序，还表面保护部件形成有表面图案;准备背面保护部件的工序，该背面保护部件形成有背面图案；在绝缘基材的表面配置表面保护部件并且在绝缘基材的背面配置背面保护部件从而构成层叠体的工序；以及使层叠体一体化的工序，在构成层叠体的工序中构成如下层叠体，即:在表面图案与中间部或者构成中间部的导电膏之间，配置有第一端部或者构成第一端部的导电膏，并且在背面图案与中间部或者构成中间部的导电膏之间，配置有第二端部或者构成第二端部的导电膏，在使层叠体一体化的工序中，一边加热层叠体一边从层叠方向加压，由此形成具有第一端部、第二端部以及中间部的热电转换元件。
[0012]另外，上述热电转换装置的制造方法的特征在于，具有如下工序，S卩:准备绝缘基材的工序，该绝缘基材形成有沿厚度方向贯通的多个通孔，并在通孔配置有中间部或者构成中间部的导电膏;准备表面保护部件的工序，该表面保护部件形成有表面图案;在绝缘基材的表面侧配置表面保护部件从而构成中间构成体的工序;使中间构成体一体化的工序；准备背面保护部件的工序，该背面保护部件形成有背面图案;在绝缘基材的背面侧配置背面保护部件从而构成层叠体的工序；以及使层叠体一体化的工序，在构成中间构成体的工序中构成如下中间构成体，即:在表面图案与中间部或者构成中间部的导电膏之间配置有第一端部或者构成第一端部的导电膏的中间构成体，在使中间构成体一体化的工序中，一边加热中间构成体一边从层叠方向加压，由此形成具有第一端部以及中间部的热电转换元件的一部分，在构成层叠体的工序中构成如下的层叠体，即:在中间部与背面图案之间配置有第二端部或者构成第二端部的导电膏的层叠体，在使层叠体一体化的工序中，一边加热层叠体一边从层叠方向加压，由此形成具有第一端部、第二端部以及中间部的热电转换元件。
[0013]根据上述发明，能够制造具有在与绝缘基材的平面方向平行的方向的截面积中第一端部及第二端部的截面积比中间部的截面积大的热电转换元件的热电转换装置。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的第一实施方式的热电转换装置的俯视图。
[0015]图2是表示图1所示的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0016]图3是表示图2接下来的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0017]图4是表示本发明的第二实施方式的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0018]图5是表示本发明的第三实施方式的热电转换装置的制造工序的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图来说明本发明的实施方式。此外，在以下的各个实施方式中，对彼此相同或均等的部分标注同一附图标记来进行说明。
[0020](第一实施方式)
[0021]参照附图来说明本发明的第一实施方式。如图1所示，本实施方式的热电转换装置I以如下方式构成，即:将绝缘基材10、表面保护部件20、以及背面保护部件30—体化，并在该一体化的结构的内部以交替的方式串联连接有作为不同种类金属的第一层间连接部件40和第二层间连接部件50。此外，在本实施方式中，第一层间连接部件40和第二层间连接部件50相当于本发明的热电转换元件。
[0022]在本实施方式中，绝缘基材10由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酰亚胺(PEI)的俯视呈矩形的热塑性树脂膜片构成。
[0023]并且，在该绝缘基材10，以沿厚度方向贯通该绝缘基材10的方式而配置有第一层间连接部件40、和与该第一层间连接部件40的金属种类不同的第二层间连接部件50。在本实施方式中，这些第一层间连接部件40以及第二层间连接部件50以相互不同的方式配置为交错格子状图案。
[0024]此外，虽然没有特别限定，但例如第一层间连接部件40由将构成P型的B1-Sb-Te合金的粉末(金属粒子)以维持烧结前的多个金属原子的结晶构造的方式固相烧结的金属化合物(烧结合金)构成。另外，第二层间连接部件50由将构成N型的B1-Te合金的粉末(金属粒子)以维持烧结前的多个金属原子的结晶构造的方式固相烧结的金属化合物(烧结合金)构成。
[0025]在绝缘基材10的表面1a配置有表面保护部件20，该表面保护部件20由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酰亚胺(PEI)的俯视呈矩形的热塑性树脂膜片构成。该表面保护部件20形成为其俯视形状与绝缘基材10的大小相同，在与绝缘基材10对置的一面20a侧，将铜箔等刻印图案而成的多个表面图案21相互分离，并且将第一层间连接部件40与第二层间连接部件50连接起来。
[0026]另外，在绝缘基材10的背面1b配置有背面保护部件30，该背面保护部件30由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酰亚胺(PEI)的俯视呈矩形的热塑性树脂膜片构成。该背面保护部件30形成为俯视形状与绝缘基材10的大小相同，在与绝缘基材10对置的一面30a侧，将铜箔等刻印图案而成的多个背面图案31相互分离，并且将第一层间连接部件40与第二层间连接部件50连接起来。
[0027]此外，多个表面图案21以及背面图案31适当地与第一层间连接部件40及第二层间连接部件50电连接，由此使得第一层间连接部件40和第二层间连接部件50经由上述表面图案21以及背面图案31已交替的方式串联连接。
[0028]这里，具体对本实施方式的第一层间连接部件40及第二层间连接部件50的结构进行说明。第一层间连接部件40具有与表面图案21连接的第一端部40a、与背面图案31连接的第二端部40b。以及将上述第一端部40a与第二端部40b连结起来的中间部40c，第二层间连接部件50具有与表面图案21连接的第一端部50a、与背面图案31连接的第二端部50b、以及将上述第一端部50a与第二端部50b连结起来的中间部50c。并且，第一层间连接部件40及第二层间连接部件50在与绝缘基材10的平面方向平行的方向的截面积中，第一端部40a以及第二端部40b的截面积比中间部40c的截面积大，第一端部50a以及第二端部50b的截面积比中间部50c的截面积大。即，第一层间连接部件40及第二层间连接部件50在与绝缘基材10的平面方向正交的方向的剖面中形成为所谓的剖面I字形。
[0029]此外，虽然没有详细地进行图示，但在与图1不同的剖面中，在背面保护部件30形成有接触部，该接触部与背面图案31电连接，并且从背面保护部件30中的与绝缘基材10