(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュールの製造方法であって、
略棒状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材を、複数本のものがそれぞれ平行となるよう絶縁性基板の表面に接着してＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板を形成し、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数を積層させて積層長尺体を形成し、同積層長尺体を長手方向と直交する方向に切断してそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極を設けることを特徴とする熱電モジュールの製造方法。
【請求項２】
隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュールの製造方法であって、
長尺板状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材を絶縁性基板の表面に接着するとともにその各熱電素子部材を長手方向にそれぞれ分離するよう複数本の平行溝を刻設してＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板を形成し、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数を積層させて積層長尺体を形成し、同積層長尺体を長手方向と直交する方向に切断してそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極を設けることを特徴とする熱電モジュールの製造方法。
【請求項３】
熱電素子部材は、その内部構造がＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の長手方向に略一致した平行のへき開面を有することを特徴とする請求項１又は２記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項４】
熱電素子部材が溶製材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つの請求項記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項５】
絶縁性基板を、熱可塑性樹脂等の加熱溶融材によるものとするとともに、上記電極を配設した後に熱電モジュールを加熱してその絶縁性基板を除去することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つの請求項記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項６】
絶縁性基板を、ワックス材にて形成したことを特徴とする請求項５記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項７】
Ｐ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板を、Ｐ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材同士が隣接するよう相互に対をなして複数を積層させたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つの請求項記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項８】
請求項１若しくは請求項３乃至７のいずれか一つの請求項記載の製造方法にて形成したことを特徴とする熱電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱電モジュール及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱電モジュールは、ゾーンメルト法等で溶融育成したインゴット状の熱電材料を切断して断面角状で棒状の熱電素子を作り、所定の導通パターンになるよう、熱電素子と導電性材料からなる電極とを半田付け等で接合して作成されていた。このようにして製造された熱電モジュールは、熱電素子の形状が一定である。したがって、インゴットの時点での熱的、機械的特性にバラツキがなければ熱的特性、電気的な伝導性あるいは機械的性能が一定であるといった利点を有している。（特公昭３８−２５９２５号公報参照）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術による熱電モジュールや熱電モジュールの製造方法においては、熱電素子が脆弱な材料にて形成されているために、インゴット状の熱電材料を切断して熱電素子部材を製造するとき、あるいは棒状の熱電素子部材を組み立てたものに切れ目を入れるときに、熱電素子となるその熱電素子部材に割れが生じやすく、熱電素子の製造工程において製品の歩留まり低下を生じるという問題があった。
【０００４】
ところで、熱電素子部材の製造工程における割れ不良対策としては、例えば、本出願人において出願されて特開平９−２９３９０９として開示されている、略棒状に形成され束ねられた複数の熱電素子部材を長手方向に対して横断するように切断するとともに、この切断面に電極を形成してなる熱電モジュール及びその製造方法がある。しかしこの場合、熱電素子部材を束ねて切断するためにはその棒状の外形寸法を取り扱い可能な大きさとする必要があり、熱電素子部材を細径化し熱電効率を高くすることが実質上困難であった。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、容易に割れを防止して切断可能であって熱電素子の細線化も容易な熱電モジュール及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の熱電モジュールの製造方法にあっては、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュールの製造方法であって、略棒状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材を、複数本のものがそれぞれ平行となるよう絶縁性基板の表面に接着してＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板を形成し、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数を積層させて積層長尺体を形成し、同積層長尺体を長手方向と直交する方向に切断してそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極を設けることを特徴としている。
【０００７】
この場合、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュールが、まず、絶縁性基板の表面に、複数本の略棒状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材を、それぞれが平行となるよう接着されてＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板が形成され、次いで、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数が積層されて積層長尺体が形成され、その後、長手方向と直交する方向に同積層長尺体が切断されてそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極が設けられ製造される。
【０００８】
また、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュールの製造方法であって、長尺板状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材を絶縁性基板の表面に接着するとともにその各熱電素子部材を長手方向にそれぞれ分離するよう複数本の平行溝を刻設してＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板を形成し、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数を積層させて積層長尺体を形成し、同積層長尺体を長手方向と直交する方向に切断してそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極を設けることも好ましい。
【０００９】
この場合、まず、絶縁性基板の表面に、長尺板状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材をそれぞれ接着されるとともに、複数本の平行溝がその各熱電素子部材を長手方向にそれぞれ分離するよう刻設されてＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板が形成され、次いで、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数が積層されて積層長尺体が形成され、その後、長手方向と直交する方向に同積層長尺体が切断されてそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極が設けられ製造される。
【００１０】
そして、上記熱電素子部材は、その内部構造がＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の長手方向に略一致した平行のへき開面を有することが好ましい。
【００１１】
この場合、Ｐ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の長手方向に略一致した平行の、熱電素子部材の内部構造へき開面に沿って通電される。
【００１２】
また、上記熱電素子部材が溶製材料であることが好ましい。
【００１３】
この場合、熱電モジュールは、溶製材料による複数本の略棒状または長尺板状の、Ｐ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材が、上記絶縁性基板表面に接着されて熱電素子基板が形成されて、その切断面間に電極が設けられ製造される。
【００１４】
また、上記絶縁性基板を、熱可塑性樹脂等の加熱溶融材によるものとするとともに、上記電極を配設した後に熱電モジュールを加熱してその絶縁性基板を除去することが好ましい。
【００１５】
この場合、熱電モジュールは、その熱電素子部材の切断面間に電極の配設された後に、熱可塑性樹脂等の加熱溶融材にて形成された絶縁性基板が加熱にて除去され製造される。
【００１６】
また、上記絶縁性基板を、ワックス材にて形成するのが好ましい。
【００１７】
この場合、熱電モジュールは、その熱電素子部材の切断面間に電極の配設された後に、加熱溶融材としてのワックス材にて形成された絶縁性基板が加熱にて除去される。
【００１８】
また、上記Ｐ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板を、Ｐ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材同士が隣接するよう相互に対をなして複数を積層させるのが好ましい。
【００１９】
この場合、熱電モジュールは、Ｐ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材同士が隣接し且つ相互に対をなすよう複数が積層された熱電素子基板による積層長尺体を切断した、Ｐ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極が設けられ製造される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１、２は、本発明の請求項１、３、４及び８に対応する第１の実施の形態を示し、図３は、本発明の請求項２及び８に対応する第２の実施の形態を示し、図４は、本発明の請求項５、６及び８に対応する第３の実施の形態を示し、図５は、本発明の請求項７及び８に対応する第４の実施の形態を示している。
【００２１】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は熱電素子部材、（ｂ）は熱電素子基板、（ｃ）は積層長尺体、（ｄ）は熱電モジュールである。図２は、同実施の形態の熱電モジュールの製造方法の熱電素子部材の説明図である。
【００２２】
この実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュール１の製造方法であって、略棒状のＰ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７を、複数本のものがそれぞれ平行となるよう絶縁性基板５の表面に接着してＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４を形成し、そのＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の複数を積層させて積層長尺体２を形成し、同積層長尺体２を長手方向と直交する方向に切断してそのＰ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７との切断面間に電極８を設けている。
【００２３】
又、該実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、熱電素子部材６，７は、その内部構造がＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の長手方向に略一致した平行のへき開面（図示せず）を有してもいる。又、該実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、熱電素子部材６，７が溶製材料であることとしてもいる。
【００２４】
熱電モジュール１は、電極８，８の表面上に熱交換基板が取着されて、熱電素子方式の発電装置や熱ポンプ等の熱電装置を形成するもので、上記の製造方法にて製造されて、Ｐ型及びＮ型の熱電素子の電気抵抗を容易に低減化し所定の電源装置に対する特性を効果的に合致させることができる。詳しくは、この熱電モジュール１は、図１（ａ）に示すような、所定長さの長い角棒状のＰ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７を用いて製造される。
【００２５】
熱電素子部材６，７は、Ｐ型の熱電素子部材６には鉛・テルル系化合物、Ｎ型の熱電素子部材７にはビスマス・テルル系化合物が使用される。この場合、上記原料を溶融させて所定温度にて撹拌させ、一方向性凝固を行った、図２（ａ）に示す多結晶の熱電素子インゴットＡを切り出した、図２（ｂ）に示すような長尺板状の溶製材料Ｂが、図２（ｃ）に示すように角棒状に切断され用いられる。この溶製材料による場合、より良好な熱電特性が得られる反面、結晶のへき開面による機械的強度の低下が問題となる。そのため、所定の大きさの外形をもった角棒状の熱電素子部材６，７とする必要がある。
【００２６】
この熱電素子部材６，７は、後述するＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の長手方向である矢印Ｃにて示す方向に向け通電されるが、その長手方向に略一致した平行の、熱電素子部材６，７の内部構造へき開面に沿って通電されるのでより良好な熱電特性を得ることができる。なお、熱電素子部材６，７は、上記によるものの他、熱電素子材料粉末の焼結若しくは押し出し加工等により、Ｐ型及びＮ型の角柱状の熱電素子部材として作製しても良い。
【００２７】
Ｐ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４は、この場合、ポリイミドやパリレン等の絶縁材による板材にて形成された絶縁性基板５の一面に、上記の長い角棒状の熱電素子部材６，７の複数本を、所定間隔をもって、例えば半導体封止材料に用いられるエポキシ系樹脂による接着剤にて接着して形成される。なお、隣り合う熱電素子部材６または７の相互間の間隔は、図１（ｄ）に示すように、絶縁性基板５の板厚寸法と略同一とすることにて後述する電極８を４５度の角度をもって設けることができて、最短距離にて接続させて隣接する熱電素子間の相互の熱伝達の調和を図ることができる。
【００２８】
この場合、積層長尺体２は、図１（ｃ）に示すように、複数のＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４が交互にそれぞれ積層し、上記のエポキシ系樹脂による接着剤にて接着されて形成されている。なお、本発明においては、Ｐ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の積層の順番は、上記の交互によるもの以外に、Ｐ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７同士及び、Ｐ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の絶縁性基板５，５同士が隣接するよう相互に対をなして設けるようにしても良いが、この場合、各熱電素子部材６，７の表面を予めポリイミドやパリレン等の絶縁材でコーティングした後に絶縁性基板５へ接着する必要がある。
【００２９】
次に、固着後の上記積層長尺体２を長手方向に対して直交（横断）する方向に切断し、図１（ｄ）に示すような所定長さのブロック状をした後、Ｐ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７の表裏両側の切断面を電極形成面とするため、これらの電極形成面の全面にスパッタリング処理により、ＣｕやＮｉあるいは半田等を付着させて電極形成面のメタライズを行う。そのスパッタ膜の膜厚は０．１〜５μｍ程度の薄膜にしている。次いで電気めっきにより、スパッタ膜の上にＣｕめっき膜或いはＮｉめつき膜を積層してさらに２０〜２００μｍ程度の厚膜とした後、このめっき膜表面にクリーム半田を塗布して電極８，８…をその一面を当接させて１６０〜１７０℃に加熱して、Ｐ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７とがその電極８を通じて交互に直列に通電できるよう、表裏両側の切断面に同図に示すように電極８，８…を半田付けにより固着させて設ける。
【００３０】
上記の熱電モジュールは、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュール１が、まず、絶縁性基板５の表面に、複数本の略棒状のＰ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７を、それぞれが平行となるよう接着されてＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４が形成される。次いで、そのＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の複数が積層されて積層長尺体２が形成される。その後、長手方向と直交する方向に同積層長尺体２が、例えばソーイングマシン等の鋸刃を使用して切断される。このとき、各熱電素子部材が絶縁性基板５に安定状態となるよう保持されており、略棒状の熱電素子部材に曲げ力が加わること無く切断される。その後、そのＰ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７との切断面間に電極８が設けられ熱電モジュール１が製造される。
【００３１】
したがって、以上説明した熱電モジュール１の製造方法によると、略棒状の熱電素子部材に曲げ力が加わること無く切断されるので、容易に割れを防止して切断可能であって熱電素子の細線化も容易に行うことができる。
【００３２】
そして、Ｐ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の長手方向に略一致した平行の、熱電素子部材の内部構造へき開面に沿って通電されるので、良好な熱電特性を達成できて、性能の向上した熱電モジュールを得ることができる。また、熱電モジュール１は、溶製材料による複数本の略棒状の、Ｐ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７が、上記絶縁性基板５表面に接着されて熱電素子基板３，４が形成されて、その切断面間に電極８が設けられ製造されるので、より良好な熱電特性を達成できる。
【００３３】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は熱電素子部材の、（ｂ）は熱電素子基板、（ｃ）は積層長尺体、（ｄ）は熱電モジュールである。
【００３４】
この実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、熱電素子部材の構成と製造工程の一部とが第１の実施の形態と異なるもので、他の構成と手順とは第１の実施の形態のものと同一で、該実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュール１の製造方法であって、長尺板状のＰ型の熱電素子部材９及びＮ型の熱電素子部材１０を絶縁性基板５の表面に接着するとともにその各熱電素子部材を長手方向にそれぞれ分離するよう複数本の平行溝１１、１１…を刻設してＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４を形成し、そのＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の複数を積層させて積層長尺体２を形成し、同積層長尺体２を長手方向と直交する方向に切断してそのＰ型の熱電素子部材９とＮ型の熱電素子部材１０との切断面間に電極８，８…を設けている。
【００３５】
詳しくは、この熱電モジュール１は、図３（ａ）に示すように、所定長さの長尺板状のＰ型の熱電素子部材９及びＮ型の熱電素子部材１０を用いて製造される。この熱電素子部材９，１０は、Ｐ型の熱電素子部材９には鉛・テルル系化合物、Ｎ型の熱電素子部材１０にはビスマス・テルル系化合物が使用されるが、この場合、上記原料を溶融させて所定温度にて撹拌させ一方向性凝固を行って得られた、図２（ａ）に示すような多結晶の熱電素子インゴットＡを切り出して、図２（ｂ）に示すような長尺板状とした溶製材料Ｂが使用される。
【００３６】
すなわちこのものにおいては、まず、図３（ａ）に示すように、長尺板状の熱電素子部材９，１０を絶縁性基板５の表面に直接接着し、次いで、図３（ｂ）に示すように、その各熱電素子部材９，１０を長手方向にそれぞれ分離するよう複数本の平行溝１１、１１…を刻設してＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４を形成する。したがって、この場合、熱電素子インゴットを棒状とする必要がないため、溶製材料の問題である結晶のへき開面による熱電素子部材の機械的強度の低下の影響をより低く抑えることができて、より良好な熱電特性をもった熱電モジュール１を得ることができる。
【００３７】
その後、図３（ｃ）に示すように、上記Ｐ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の複数が積層されて積層長尺体２が形成された後、その長手方向と直交する方向に同積層長尺体２が、例えばソーイングマシン等の鋸刃を使用して切断され、図３（ｄ）に示すように、そのＰ型の熱電素子部材９とＮ型の熱電素子部材１０との切断面間に電極８が設けられ熱電モジュール１が製造される。
【００３８】
したがって、以上説明した熱電モジュール１の製造方法によると、まず、絶縁性基板５の表面に、長尺板状のＰ型の熱電素子部材９及びＮ型の熱電素子部材１０をそれぞれ接着されるとともに、複数本の平行溝１１がその各熱電素子部材を長手方向にそれぞれ分離するよう刻設されてＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４が形成され、次いで、そのＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４の複数が積層されて積層長尺体２が形成され、その後、長手方向と直交する方向に同積層長尺体２が切断されてそのＰ型の熱電素子部材９とＮ型の熱電素子部材１０との切断面間に電極８が設けられ製造されるので、溶製材料の問題である結晶のへき開面による、熱電素子部材の機械的強度の低下の影響をより低く抑えることができ、以て、容易に割れを防止して熱電素子の細線化を達成し、より良好な熱電特性を容易に得ることができる。
【００３９】
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は絶縁性基板の除去前、（ｂ）は絶縁性基板の除去後を示す。
【００４０】
この実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、絶縁性基板の構成と製造工程の一部とが第１の実施の形態と異なるもので、他の構成と手順とは第１の実施の形態のものと同一で、該実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、絶縁性基板５を、熱可塑性樹脂等の加熱溶融材によるものとするとともに、上記電極８を配設した後に熱電モジュール１を加熱してその絶縁性基板５を除去している。また、該実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、絶縁性基板５を、ワックス材にて形成してもいる。
【００４１】
詳しくは、この熱電モジュール１は、加熱溶融材に相当するワックス材として、日化精工（株）製の商品名がイエローワックスと呼ばれているものを板状化し形成された絶縁性基板５を使用して、図４（ａ）に示すように熱電モジュール１を形成した後、この熱電モジュール１を、その内部温度が大略７０℃に維持されている加熱炉内に収容し、図４（ｂ）に示すように、絶縁性基板５を溶融させて除去させている。
【００４２】
上記のワックス材においては、一般に６０〜７０℃に加熱することにて溶融させることができ、電極８，８…を半田付けにて固着させた状態の熱電モジュール１の半田付け部分へ過大な熱的ストレスを加えることなく除去することができて、作業性とともに品質面において優れる。また、熱電モジュールがその熱電素子部材９，１０の切断面間に電極８，８…の配設された後に、加熱溶融材にて形成された絶縁性基板５が加熱にて除去されて、図４（ｂ）に示すように熱電素子間が空気層を介して分離される。そのため、熱電素子相互間の熱伝達を少なくできて熱電モジュール１全体の熱電効率を高めることができる。
【００４３】
したがって、以上説明した熱電モジュール１の製造方法によると、熱電モジュール１は、その熱電素子部材６，７の切断面間に電極８，８…の配設された後に、熱可塑性樹脂等の加熱溶融材にて形成された絶縁性基板５が加熱にて除去され製造されるので、熱電素子相互間の熱伝達を少なくでき、以て、全体の熱電効率を高めることができる。また、その熱電素子部材６，７の切断面間に電極８，８…の配設された後に、加熱溶融材としてのワックス材にて形成された絶縁性基板５が加熱にて除去されるので、低い加熱溶融温度にて絶縁性基板５を除去できて、作業性とともに品質面において優れる。
【００４４】
［第４の実施の形態］
図５は、第４の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は積層長尺体、（ｄ）は熱電モジュールである。
【００４５】
この実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、熱電素子基板の構成と製造工程の一部とが第１の実施の形態と異なるもので、他の構成と手順とは第１の実施の形態のものと同一で、該実施の形態の熱電モジュールの製造方法は、Ｐ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４を、Ｐ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７同士が隣接するよう相互に対をなして複数を積層させている。
【００４６】
詳しくは、この熱電モジュール１は、図５（ａ）に示すように、例えば長い角棒状の熱電素子部材６，７の複数本を、その熱電素子部材６，７の外形幅より僅かに広い間隔をもって接着してＰ型熱電素子基板３及びＮ型熱電素子基板４を形成し、そのＰ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７同士を相互がかみ合うようにして積層長尺体２を形成した後、この積層長尺体２を長手方向に対して直交（横断）する方向に切断し、図５（ｂ）に示すように、所定長さのブロック状をした後、Ｐ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７の表裏両側の切断面のメタライズを行う。そのメタライズされたスパッタ膜の上に、Ｃｕめっき膜或いはＮｉめつき膜を積層してさらに２０〜２００μｍ程度の厚膜とした後、Ｐ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７とがその電極８を通じて交互に直列に通電できるよう、表裏両側の切断面に同図に示すように電極８，８…を半田付けにより固着させて設ける。
【００４７】
このとき、Ｐ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７同士が隣接し且つ相互に対をなすよう複数が積層された熱電素子基板３，４による積層長尺体２を切断した、Ｐ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７との切断面間に、図５（ｂ）に示すように、電極８，８…を同一方向に最短距離をもって接続させて設けることができ、簡単な構成によって容易に隣接する熱電素子間の相互の熱伝達の調和を図ることができる。
【００４８】
したがって、以上説明した熱電モジュール１の製造方法によると、熱電モジュール１は、Ｐ型の熱電素子部材６及びＮ型の熱電素子部材７同士が隣接し且つ相互に対をなすよう複数が積層された熱電素子基板３，４による積層長尺体２を切断した、Ｐ型の熱電素子部材６とＮ型の熱電素子部材７との切断面間に電極８，８…が設けられ製造されるので、電極８を簡単な形状のものを使用して形成でき以て、より組立の作業性において優れる。
【００４９】
なお、本発明の熱電モジュールの製造方法は、上記によるもの以外に、勿論、熱電素子部材を溶製材料の長尺板状のものとして平行溝を刻設して分離させたもの、あるいは、絶縁性基板を加熱溶融材によるものとして組立後除去させたものを含むことは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の熱電モジュール及びその製造方法は、上述の実施態様の如く実施されて、隣接させて配設されたＰ型の熱電素子及びＮ型の熱電素子の、表裏両側の面を電極にて接続する熱電モジュールが、まず、絶縁性基板の表面に、複数本の略棒状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材を、それぞれが平行となるよう接着されてＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板が形成され、次いで、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数が積層されて積層長尺体が形成され、その後、長手方向と直交する方向に同積層長尺体が切断されてそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極が設けられ製造されるので、容易に割れを防止して切断可能であって熱電素子の細線化も容易に行うことができる。
【００５１】
また、まず、絶縁性基板の表面に、長尺板状のＰ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材をそれぞれ接着されるとともに、複数本の平行溝がその各熱電素子部材を長手方向にそれぞれ分離するよう刻設されてＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板が形成され、次いで、そのＰ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の複数が積層されて積層長尺体が形成され、その後、長手方向と直交する方向に同積層長尺体が切断されてそのＰ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極が設けられ製造されるので、溶製材料の問題である結晶のへき開面による、熱電素子部材の機械的強度の低下の影響をより低く抑えることができ、以て、容易に割れを防止して熱電素子の細線化を達成し、より良好な熱電特性を容易に得ることができる。
【００５２】
そして、Ｐ型熱電素子基板及びＮ型熱電素子基板の長手方向に略一致した平行の、熱電素子部材の内部構造へき開面に沿って通電されるので、良好な熱電特性を達成できて、性能の向上した熱電モジュールを得ることができる。
【００５３】
また、熱電モジュールは、溶製材料による複数本の略棒状または長尺板状の、Ｐ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材が、上記絶縁性基板表面に接着されて熱電素子基板が形成されて、その切断面間に電極が設けられ製造されるので、より良好な熱電特性を達成できる。
【００５４】
また、熱電モジュールは、その熱電素子部材の切断面間に電極の配設された後に、熱可塑性樹脂等の加熱溶融材にて形成された絶縁性基板が加熱にて除去され製造されるので、熱電素子相互間の熱伝達を少なくでき、以て、全体の熱電効率を高めることができる。
【００５５】
また、熱電モジュールは、その熱電素子部材の切断面間に電極の配設された後に、加熱溶融材としてのワックス材にて形成された絶縁性基板が加熱にて除去されるので、低い加熱溶融温度にて絶縁性基板を除去できて、作業性とともに品質面において優れる。
【００５６】
また、熱電モジュールは、Ｐ型の熱電素子部材及びＮ型の熱電素子部材同士が隣接し且つ相互に対をなすよう複数が積層された熱電素子基板による積層長尺体を切断した、Ｐ型の熱電素子部材とＮ型の熱電素子部材との切断面間に電極が設けられ製造されるので、電極を簡単な形状のものを使用して形成でき以て、より組立の作業性において優れる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の、第１の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は熱電素子部材、（ｂ）は熱電素子基板、（ｃ）は積層長尺体、（ｄ）は熱電モジュールである。
【図２】同実施の形態の熱電モジュールの製造方法の熱電素子部材の説明図である。
【図３】第２の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は熱電素子部材の、（ｂ）は熱電素子基板、（ｃ）は積層長尺体、（ｄ）は熱電モジュールである。
【図４】第３の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は絶縁性基板の除去前、（ｂ）は絶縁性基板の除去後を示す。
【図５】第４の実施の形態の熱電モジュールの製造方法の、手順の概要を示す図で、（ａ）は積層長尺体、（ｄ）は熱電モジュールである。
【符号の説明】
１    熱電モジュール
２    積層長尺体
３    Ｐ型熱電素子基板
４    Ｎ型熱電素子基板
５    絶縁性基板
６    熱電素子部材（Ｐ型）
７    熱電素子部材（Ｎ型）
８    電極
９    熱電素子部材（Ｐ型）
１０  熱電素子部材（Ｎ型）
１１  平行溝
【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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