(57)【要約】【課題】  熱電変換素子及びその製造方法において、製造コストの増大を抑制しつつ積層時の絶縁層の段差も抑制すること。【解決手段】  絶縁性基板２と、該絶縁性基板２の表面に直接又は絶縁層３を介して互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とで帯状にパターン形成されていると共に端部で交互に接合されて電気的に直列接続された複数対の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと、を備え、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとで構成されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎが、絶縁層３を介して複数積層され、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂが、少なくとも絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの間に延在する部分で、他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの直下又は直上を避けてパターン形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
該絶縁性基板の表面に直接又は絶縁層を介して互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とで帯状にパターン形成されていると共に端部で交互に接合されて電気的に直列接続された複数対の第１の導電体膜及び第２の導電体膜と、を備え、
前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とで構成されたパターン層が、上下の前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とを電気的に直列接続させた状態で絶縁層を介して複数積層され、
上下に積層された前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜が、少なくとも前記絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜の直下又は直上を避けてパターン形成されていることを特徴とする熱電変換素子。
【請求項２】
請求項１に記載の熱電変換素子において、
上下に積層された前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜とが、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成されていることを特徴とする熱電変換素子。
【請求項３】
絶縁性基板の表面に直接又は絶縁層を介して互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とで帯状にパターン形成すると共に端部で交互に接合して電気的に直列接続させた複数対の第１の導電体膜及び第２の導電体膜を形成する導電体形成工程を有し、
該導電体形成工程において、前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とで構成されたパターン層を、上下の前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とを電気的に直列接続させた状態で絶縁層を介して複数積層し、
上下に積層する前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜を、少なくとも前記絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜の直下又は直上を避けてパターン形成することを特徴とする熱電変換素子の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の熱電変換素子の製造方法において、
上下に積層された前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜とを、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成することを特徴とする熱電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電発電素子やサーモパイル等に適用可能な薄型の熱電変換素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゼーベック効果による熱電発電（熱電発電素子）やペルチェ効果による熱電冷却（ペルチェ素子）、サーモパイル（熱電堆）等の素子として熱電変換素子が知られている。これらの熱電変換素子は、互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とを接続した構造を有している。一般的な熱電変換素子としては、ｐ型熱電材料のブロック体とｎ型熱電材料のブロック体とを基板上に配列して直列に接続した構造であるが、この場合、微細な精密加工が難しく、小型化や薄型化が困難であった。
【０００３】
このため、従来、例えば特許文献１に記載されているように、ｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とを基材の表面にスパッタリング等の物理的蒸着技術により薄膜状に形成した熱電変換素子が提案されている。このような熱電変換素子では、薄膜状の熱電材料を形成するので、微細で複雑なパターンを持った熱電材料の形成が可能で、極めて小さく薄い熱電変換素子を実現可能としている。
【０００４】
また、特許文献２に記載されているように、ｐ型ＦｅＳｉ２膜のパターンの一部を露出させるようにして絶縁膜で被覆し、露出した部分に接合するようにｎ型ＦｅＳｉ２膜を被着するサーモパイルの製造方法が提案されている。この製法では、膜厚を厚くできる結果、内部比抵抗を低くでき、熱センサとしてのＳ／Ｎ比を向上させることができる。また、この製法によれば、パターン形成されて電気的に直列接続されたｐ型ＦｅＳｉ２膜とｎ型ＦｅＳｉ２膜とをスパッタリングで複数積層することで、多層構造によって熱電対部分を多数直列に接続することができ、高い起電力を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７７３４３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平５−４１５４５号公報（特許請求の範囲、段落番号００１８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、上記特許文献２の技術では、図９に示すように、パターン形成されたｐ型ＦｅＳｉ２膜である第１の導電体膜４Ａとｎ型ＦｅＳｉ２膜である第２の導電体膜４Ｂとで構成されるパターン層を、絶縁層３を介してスパッタリングで複数積層して電気的に直列接続することができるが、このように多層化した場合、図１０に示すように、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとの積層部分が他の部分に比べて厚くなり、他の部分との段差が大きくなって層間の絶縁層３が薄くなり、絶縁性を確保できないおそれがあった。このため、絶縁層３を、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとの積層部分とその他の部分とで、それぞれ２回に分けて成膜してパターニングすることで段差を無くす方法もあるが、製造コストが増大してしまう不都合がある。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、製造コストの増大を抑制しつつ積層時の絶縁層の段差も抑制することができる熱電変換素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の熱電変換素子は、絶縁性基板と、該絶縁性基板の表面に直接又は絶縁層を介して互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とで帯状にパターン形成されていると共に端部で交互に接合されて電気的に直列接続された複数対の第１の導電体膜及び第２の導電体膜と、を備え、前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とで構成されたパターン層が、上下の前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とを電気的に直列接続させた状態で絶縁層を介して複数積層され、上下に積層された前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜が、少なくとも前記絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜の直下又は直上を避けてパターン形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の熱電変換素子の製造方法は、絶縁性基板の表面に直接又は絶縁層を介して互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とで帯状にパターン形成すると共に端部で交互に接合して電気的に直列接続させた複数対の第１の導電体膜及び第２の導電体膜を形成する導電体形成工程を有し、該導電体形成工程において、前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とで構成されたパターン層を、上下の前記第１の導電体膜と前記第２の導電体膜とを電気的に直列接続させた状態で絶縁層を介して複数積層し、上下に積層する前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜を、少なくとも前記絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜の直下又は直上を避けてパターン形成することを特徴とする。
【００１０】
これらの熱電変換素子及びその製造方法では、上下に積層されたパターン層のうち一方の第１の導電体膜及び第２の導電体膜が、少なくとも絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、他方の第１の導電体膜及び第２の導電体膜の直下又は直上を避けてパターン形成されるので、絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、上下の第１の導電体膜及び第２の導電体膜が重ならず、段差が小さくなることで絶縁層の十分な厚さが得られ、各層間の絶縁性を確保することができる。したがって、小さいスペースでも多層構造によって熱電対部分を多数直列に接続することができ、高い起電力を得ることができると共に、製造コストを増大させずに、積層されたパターン層の平坦化が可能になり、高い信頼性を得ることができる。なお、絶縁層をＺｒＯ２膜等の熱伝導性の低い材料で形成することで、より明確な温度差が得られ、より高い起電力を得ることが可能になる。
【００１１】
また、本発明の熱電変換素子は、上下に積層された前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜とが、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の熱電変換素子の製造方法は、上下に積層された前記パターン層のうち一方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜と他方の前記第１の導電体膜及び前記第２の導電体膜とを、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成することを特徴とする。
【００１３】
すなわち、これらの熱電変換素子及びその製造方法では、上下に積層されたパターン層のうち一方の第１の導電体膜及び第２の導電体膜と他方の第１の導電体膜及び第２の導電体膜とが、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成されるので、一方の櫛歯状パターンの隙間に他方の櫛歯状パターンが噛み合うように配されて、互いに交差する部分がない。したがって、全体的にさらに平坦化することができ、より各層間の高い絶縁性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る熱電変換素子及びその製造方法によれば、上下に積層されたパターン層のうち一方の第１の導電体膜及び第２の導電体膜が、少なくとも絶縁性基板の両側端部の間に延在する部分で、他方の第１の導電体膜及び第２の導電体膜の直下又は直上を避けてパターン形成されるので、段差が小さくなり、各層間の絶縁性を確保することができる。したがって、多層構造によって高い起電力を得ることができると共に、製造コストを増大させずに、積層されたパターン層の平坦化が可能になり、高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る熱電変換素子及びその製造方法の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態において、熱電変換素子を示す分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視の簡易的な断面図である。
【図４】第１実施形態において、第１の導電体膜と第２の導電体膜との接合を示す要部の拡大平面図である。
【図５】第１実施形態において、熱電変換素子の製造方法を工程順に示す図４のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図６】本発明に係る熱電変換素子及びその製造方法の第２実施形態を示す斜視図である。
【図７】第２実施形態において、熱電変換素子を示す分解斜視図である。
【図８】図６のＣ−Ｃ線矢視の簡易的な断面図である。
【図９】本発明に係る熱電変換素子及びその製造方法の従来例を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明に係る熱電変換素子及びその製造方法の従来例を示す簡易的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る熱電変換素子及びその製造方法の第１実施形態を、図１から図５を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１７】
本実施形態の熱電変換素子１は、熱電発電素子や温度センサ等に適用されるものであって、図１から図４に示すように、絶縁性基板２と、該絶縁性基板２の表面に直接又は絶縁層３を介して互いにｐ型熱電材料とｎ型熱電材料とで帯状にパターン形成されていると共に端部で交互に接合されて電気的に直列接続された複数対の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと、直列接続された第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの末端に接続された一対のリード線５と、を備えている。
【００１８】
また、熱電変換素子１では、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとで構成されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎが、上下の第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとを電気的に直列接続させた状態で絶縁層３を介して複数積層されている。
さらに、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂが、少なくとも絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの間に延在する部分で、他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの直下又は直上を避けてパターン形成されている。
【００１９】
上記各第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂは、端部を絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの近傍に配して両側端部２ａ，２ｂの間に延在して並べられている。また、図４に示すように、互いに端部で接合される第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとは、一方の導電体膜の端部がＬ字状に曲がって他方の導電体膜の端部に重なって接合部４ａを形成している。
【００２０】
すなわち、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとは、互いに端部の接合部４ａで接続されて一対で一つの熱電対部を構成している。また、各パターン層Ｌ１〜Ｌｎの第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとは、複数が交互に接続されて折り返すことで全体として櫛歯状に配設され、複数の熱電対部が繰り返し直列接続されて構成されている。この第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとによる熱電対部のパターンの繰り返し数（第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとの接続の数）を増やすことによってその感度を向上させることができる。
【００２１】
これら第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂは、例えばｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料の双方がＦｅＳｉ２系熱電材料で形成されている。例えば、ＦｅＳｉ２系熱電材料以外には、既知のＢｉ−Ｔｅ系熱電材料、Ｍｇ―Ｓｉ系熱電材料、Ｍｎ−Ｓｉ系熱電材料、酸化物系熱電材料でもよい。
【００２２】
上記絶縁層３は、熱伝導性の低い材料が好ましく、本実施形態では、ＺｒＯ２膜が採用されている。各層の絶縁層３は、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとの折り返し部分の一部（接合部４ａ）を除いて第１の導電体膜４Ａ又は第２の導電体膜４Ｂの表面と絶縁性基板２全体とを覆っている。
【００２３】
最下層であるパターン層Ｌ１の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂは、一端がリード線５の一方に接続されていると共に他端が一層上に積層されたパターン層Ｌ２の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの一端に接続されている。パターン層Ｌ２の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの他端は、さらにその上に積層されたパターン層Ｌ３の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの一端に接続されている。
【００２４】
そして、最上層のパターン層Ｌｎの第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの他端は、他方のリード線５に接続されている。このように上下の層間でも第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂは交互に直列接続されている。なお、図３では、簡略的に第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂで櫛歯状に構成されるパターン層Ｌ１〜Ｌｎを二層のみで図示している。
【００２５】
図１及び図２からわかるように、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂとが、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成されている。例えば、パターン層Ｌ１の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂによって形成された櫛歯状パターンの間に、パターン層Ｌ２の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂによって形成された櫛歯状パターンが噛み合うように配置されている。
【００２６】
すなわち、パターン層Ｌ２の第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとが、パターン層Ｌ１の第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとに挟まれた領域の直上に形成されている。本実施形態では、パターン層Ｌ１の櫛歯状パターンとパターン層Ｌ２の櫛歯状パターンとが、交互に積層されている。
したがって、図３に示すように、上下に積層されたパターン層Ｌ１とパターン層Ｌ２との第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂは、互いに重ならず、段差が小さくなっている。なお、図３では、パターン層Ｌ１〜Ｌ４の４層を積層した場合を簡易的に図示している。
【００２７】
上記絶縁性基板２は、例えば、アルミナ基板等のセラミックス材料で形成されている。
なお、上記リード線５は、電流測定器又は電圧測定器（図示略）に接続される。
【００２８】
次に、本実施形態の熱電変換素子１の製造方法について、図４及び図５を参照して説明する。
【００２９】
まず、絶縁性基板２として、図５の（ａ）に示すように、例えば所定の一定厚さのアルミナ基板を使用し、図５の（ｂ）に示すように、この絶縁性基板２の上面全面に、第１の導電体膜４Ａとして例えばｐ型ＦｅＳｉ２膜をスパッタリングにより所定の厚さに被着する。さらに、図５の（ｃ）に示すように、この第１の導電体膜４Ａ上に第１フォトレジスト膜１１を被着、露光等することにより所定のパターンの第１フォトレジスト膜１１を形成する。
【００３０】
次に、図５の（ｄ）に示すように、ＨＦ＋ＨＮＯ３系またはＨＦ＋Ｈ２ＳＯ４系等のエッチング液で選択的にエッチングして第１フォトレジスト膜１１の下地以外の部分の第１の導電体膜４Ａを除去する。図５の（ｅ）に示すように、さらに、第１フォトレジスト膜１１を除去して第１の導電体膜４Ａのパターンを絶縁性基板２上に形成する。
【００３１】
次に、図５の（ｆ）に示すように、この第１の導電体膜４Ａを第２フォトレジスト膜１２で覆い、露光、エッチングしてこの第１の導電体膜４Ａ上の一部に所定パターンの第２フォトレジスト膜１２を残す。さらに、図５の（ｇ）に示すように、この絶縁性基板２、第１の導電体膜４Ａおよび第２フォトレジスト膜１２の全体を覆うように絶縁層３としてＺｒＯ２膜を被着する。そして、図５の（ｈ）に示すように、リフトオフ法によりこの第２フォトレジスト膜１２を絶縁層３の一部とともに剥離することにより、第１の導電体膜４Ａのパターンの一部を露出部４ｂとして露出させる。
【００３２】
次に、図５の（ｉ）に示すように、第１の導電体膜４Ａの露出部４ｂ及び絶縁層３の全体を覆うように第２の導電体膜４Ｂを、スパッタリング等で被着する。さらに、図５の（ｊ）に示すように、この第２の導電体膜４Ｂ上に所定パターンの第３フォトレジスト膜１３を被着する。そして、図５の（ｋ）に示すように、ＨＦ＋ＨＮＯ３系等のエッチング液で第３フォトレジスト膜１３の下地以外の第２の導電体膜４Ｂを選択的にエッチングする。さらに、図５の（ｌ）に示すように、第３フォトレジスト膜１３を除去する。この結果、第１の導電体膜４Ａの一部（露出部４ｂ）と第２の導電体膜４Ｂの一部とは接合されて接合部４ａとなる。
【００３３】
次いで、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとを結晶化させるために４００〜９００℃でアニールを行う。このアニールは、熱起電力を高めるものである。
さらに、上記リソグラフィプロセスのうち図５の（ｆ）〜（ｌ）で示す工程を、各層毎に繰り返し、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとを交互にパターン形成しつつ接合部４ａを除いて絶縁層３を挟むことで、電気的に直列接続された複数の熱電対部を有するパターン層Ｌ１〜Ｌｎを複数積層する。すなわち、第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとからなる櫛歯状パターンのパターン層Ｌ１〜Ｌｎを、互いに上下の第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとを電気的に直列接続された状態で絶縁層３を介して複数積層する。
【００３４】
この際、上下に積層するパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂを、少なくとも絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの間に延在する部分で、他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの直下又は直上を避けてパターン形成する。特に、本実施形態では、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂとが、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成する。
【００３５】
そして、上記薄膜形成後、接続された第１の導電体膜４Ａと第２の導電体膜４Ｂとの末端に電極部としてリード線５をハンダ付けすることで、熱電変換素子１が作製される。
【００３６】
このように本実施形態の熱電変換素子１及びその製造方法では、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂが、少なくとも絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの間に延在する部分で、他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの直下又は直上を避けてパターン形成されるので、絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの間に延在する部分で、上下の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂが重ならず、段差が小さくなることで絶縁層３の十分な厚さが得られ、各層間の絶縁性を確保することができる。
【００３７】
したがって、小さいスペースでも多層構造によって熱電対部分を多数直列に接続することができ、高い起電力を得ることができると共に、製造コストを増大させずに、積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎの平坦化が可能になり、高い信頼性を得ることができる。なお、絶縁層３をＺｒＯ２膜等の熱伝導性の低い材料で形成することで、より明確な温度差が得られ、より高い起電力を得ることが可能になる。
【００３８】
また、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂとが、互いに平面視で噛み合い状態に対向配置された櫛歯状にパターン形成されているので、一方の櫛歯状パターンの隙間に他方の櫛歯状パターンが噛み合うように配されて、互いに交差する部分がない。したがって、全体的にさらに平坦化することができ、より各層間の高い絶縁性を確保することができる。
【００３９】
次に、本発明に係る熱電変換素子の第２実施形態について、図６から図８を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４０】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂとが、互いに平面視で噛み合い状態で対向配置された櫛歯状にパターン形成されているのに対し、第２実施形態の熱電変換素子２１では、図６から図８に示すように、上下に積層されたパターン層Ｌ１〜Ｌｎのうち一方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂと他方の第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂとが、互いに平面視で水平方向にずれて積層されている点である。なお、図８では、パターン層Ｌ１〜Ｌ４の４層を積層した場合を簡易的に図示している。
【００４１】
第２実施形態では、互いに上下に積層された櫛歯状パターンを有するパターン層Ｌ１〜Ｌｎの第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂが、側端部２ａ，２ｂに沿った方向にずれて積層され互いに交差部４ｃを除いて重ならないように形成されている。この第２実施形態では、パターン層Ｌ２における第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂの端部がパターン層Ｌ１における第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂを跨ぐように交差した交差部４ｃのみが重なってしまうが、その他の大部分で重なりを回避したパターンとなっている。すなわち、第１の導電体膜４Ａ及び第２の導電体膜４Ｂにおいて絶縁性基板２の両側端部２ａ，２ｂの間に延在する部分では、重ならず、高い絶縁性を確保することができる。
【００４２】
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１，２１…熱電変換素子、２，２２…絶縁性基板、２ａ，２ｂ…絶縁性基板の両側端部、３…絶縁層、４Ａ…第１の導電体膜、４Ｂ…第２の導電体膜、Ｌ１〜Ｌｎ…パターン層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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