具有经由布线图案连接的热电转换元件的热电转换装置及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热电转换技术，特别是涉及连接有热电转换元件和布线图案的热电转换装置及其制造方法。
【背景技术】
[0002]以往，热电转换装置被广泛使用。作为热电转换装置的一个例子，日本特开2009-117792号公报提出了 N型热电转换元件与P型热电转换元件经由电极以交替的方式串联连接的热电转换装置。具体而言，在该热电转换装置的多个矩形板状的下侧金属电极上分别配置有N型热电转换元件以及P型热电转换元件。而且，在配置于邻接的下侧金属电极的各N型热电转换元件以及P型热电转换元件中，配置于一方的下侧金属电极的N型热电转换元件与配置于另一方的下侧金属电极的P型热电转换元件经由上侧金属电极电连接。由此，N型热电转换元件与P型热电转换元件经由下侧金属电极以及上侧金属电极以交替的方式串联连接。
[0003]对于这样的热电转换装置，例如在用作塞贝克元件的情况下，上侧金属电极侧配置于高温部，并且下侧金属电极侧配置于低温部。而且，P型热电转换元件在低温侧扩散空穴向，N型热电转换元件在低温侧扩散电子。因此，在P型热电转换元件中，低温侧成为高电位，在N型热电转换元件中，高温侧成为高电位。因此，P型热电转换元件与N型热电转换元件以交替的方式串联连接，由此能够得到较大的电动势。
[0004]专利文献1:日本特开2009-117792号公报
[0005]然而，在这样的热电转换装置中，使用N型热电转换元件以及P型热电转换元件这两种热电转换元件，所以存在构造以及制造工序容易变得复杂化的问题。
【发明内容】
[0006]本发明鉴于上述情况，提供能够简化构造以及制造工序的热电转换装置及其制造方法。
[0007]本发明的典型的一个例子的热电转换装置具备:背面绝缘基材(10)，其在一面(1a)侧形成有布线图案(11);表面绝缘基材(20)，其配置于背面绝缘基材的一面侧，并与背面绝缘基材一体化；以及多个热电转换元件(30)，它们为相同的导电型，配置在背面绝缘基材与表面绝缘基材之间，且经由布线图案以串联的方式连接。该热电转换装置具有以下特征。
[0008]特征在于:布线图案具有形成于背面绝缘基材的第一区域的多个第一连接部(11a)、形成于背面绝缘基材的与第一区域不同的区域亦即第二区域的多个第二连接部(11b)、以及将第一连接部与第二连接部连结起来的多个连结部(11c)。多个热电转换元件沿背面绝缘基材的平面方向延伸配置，并且分别与一个第一连接部以及一个第二连接部连接。此外，在邻接的热电转换元件中，连结部将连接于一方的热电转换元件的第一连接部和连接于另一方的热电转换元件的第二连接部连结起来。
[0009]对于这样的热电转换装置，例如在用作塞贝克元件的情况下，第一区域配置于高温部，并且第二区域配置于低温部。此时，连结部在邻接的热电转换元件中，将连接于一方的热电转换元件的第一连接部和连接于另一方的热电转换元件的第二连接部连结起来。因此，即使由一种导电型的热电转换元件构成，也能够获得很大的电动势，由此能够实现构造的简化。
[0010]此外，本发明的典型的一个例子的热电转换装置的制造方法的特征在于，具有如下工序:在背面绝缘基材的一面形成布线图案的工序;在表面绝缘基材的与背面绝缘基材的一面对置的一面(20a)的多个规定位置涂覆一种导电膏(31)的工序；以使背面绝缘基材的一面与表面绝缘基材的一面对置并且使在多个规定位置涂覆的导电膏分别与一个第一连接部以及一个第二连接部接触的方式将背面绝缘基材与表面绝缘基材层叠而构成层叠体(40)的工序；以及一边加热层叠体一边从层叠方向加压由此烧结导电膏而形成热电转换元件并使层叠体一体化的工序。
[0011]由此，可以仅涂覆一种用于构成热电转换元件的导电膏即可，所以与制造具有两种(P型以及N型)热电转换元件的热电转换装置的情况相比，能够实现制造工序的简化。
[0012]此外，上述以及权利要求书所记载的各机构的括弧内的附图标记表示与在后述的实施方式中记载的具体机构的对应关系。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的第一实施方式的热电转换装置的剖视图。
[0014]图2是图1所示的热电转换装置的俯视图。
[0015]图3是图1所示的背面绝缘基材的俯视图。
[0016]图4A是表示图1所示的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0017]图4B是表示图1所示的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0018]图4C是表示图1所示的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0019]图4D是表示图1所示的热电转换装置的制造工序的剖视图。
[0020]图5A是用于说明图1所示的热电转换装置的使用方法的图。
[0021]图5B是用于说明图1所示的热电转换装置的使用方法的图。
[0022]图6是用于说明图1所示的热电转换装置的使用方法的图。
[0023]图7A是用于说明图1所示的热电转换装置的使用方法的图。
[0024]图7B是用于说明图1所示的热电转换装置的使用方法的图。
[0025]图8是用于说明图1所示的热电转换装置的使用方法的图。
[0026]图9是本发明的第二实施方式的热电转换装置的俯视图。
[0027]图10是本发明的第三实施方式的热电转换装置的俯视图。
[0028]图11是本发明的第四实施方式的热电转换装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0029]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。[°03°](第一实施方式)
[0031]参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。如图1?图3所示，本实施方式的热电转换装置I由背面绝缘基材10和表面绝缘基材20—体化而成。并且构成为，在该一体化的构造的内部配置有多个I种的热电转换元件30。此外，为了便于理解，图2将表面绝缘基材20省略来进行表示。
[0032]在本实施方式中，背面绝缘基材10由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮(PEK)的俯视时呈矩形的热塑性树脂膜片构成。而且，在该背面绝缘基材10的一面1a形成有布线图案
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[0033]表面绝缘基材20由包含聚醚醚酮(PEEK)或聚醚酮(PEK)的俯视时呈矩形的热塑性树脂膜片构成。此外，在本实施方式中，表面绝缘基材20的俯视形状构成为与背面绝缘基材10的俯视形状同样大小。
[0034]热电转换元件30在背面绝缘基材10与表面绝缘基材20之间，沿背面绝缘基材10的平面方向(与一面1a平行的面方向)延伸配置，经由形成于背面绝缘基材10的布线图案11而相互串联连接。虽然没有特别限定，但在本实施方式中，热电转换元件30由固相烧结的金属化合物(烧结合金)构成，由此使B1-Sb-Te合金的粉末(金属粒子)维持烧结前的多个金属原子的结晶构造。即，热电转换元