(57)【要約】【課題】複数の熱電変換用のチップを高い整列密度で配置できる高密度熱電変換素子の製造方法を提供する。【解決手段】整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを貼り付けて整列チップ群２の整列状態を仮保持した第１組付体を取得する。次に、隣設するチップ２０間の隙間２４に接着材５を供給し、隣設するチップ２０同士を接着させて仮保持させて第２組付体を取得する。次に、整列チップ群２と第１粘着部材４１とを分離させる。その状態で、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１と電極とを加圧により接合すると共に、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２と電極とを加圧により接合し、且つ、第２組付体から接着材５を除去する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整列させた複数の熱電変換用のチップからなる整列チップ群と、前記整列チップ群の高さ方向の一端面側に貼り付けられ前記整列チップ群を仮保持する第１粘着面をもつ第１粘着部材とを有する第１組付体を取得する工程と、
前記組付体の前記整列チップ群に前記第１粘着部材を貼り付けた状態で、前記整列チップ群の隣設する前記チップ間の隙間に接着材を供給し、隣設する前記チップ同士を接着させて仮保持させて第２組付体を取得する工程と、
前記第２組付体の前記整列チップ群と前記第１粘着部材とを分離させて第３組付体を取得する工程と、
前記第３組付体の前記整列チップ群の高さ方向の一端面と第１電極とに対して加圧することにより接合し、前記第３組付体の前記整列チップ群の高さ方向の他端面と第２電極とに対して加圧することにより接合し、且つ、前記第３組付体から前記接着材を熱または溶剤により除去することにより熱電変換素子を形成する除去工程とを順に実施することを特徴とする高密度の熱電変換素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第１組付体を取得する工程は、整列させた複数の熱電変換用の前記チップからなる前記整列チップ群を得る工程と、その後、前記整列チップ群の高さ方向の一端面側に前記第１粘着部材の前記第１粘着面を貼り付けて前記整列チップ群の整列状態を仮保持する工程とを含むことを特徴とする高密度の熱電変換素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記第１組付体を取得する工程は、複数の熱電変換用のチップを整列させつつ前記第１粘着部材の前記第１粘着面に貼り付けることにより前記第１組付体を形成する工程を含むことを特徴とする高密度の熱電変換素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記第１組付体は、整列させた複数の熱電変換用の前記チップからなる前記整列チップ群と、前記整列チップ群の高さ方向の前記一端面側に貼り付けられ前記チップ群の整列状態を仮保持する前記第１粘着面をもつ前記第１粘着部材と、前記整列チップ群の高さ方向の他端面側に貼り付けられ前記チップ群の整列状態を仮保持する第２粘着面をもつ第２粘着部材とを有する高密度の熱電変換素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記第１組付体を取得するにあたり、一方向に張設されていると共に前記一方向と交差する他方向に張設されている線状部材を用い、前記線状部材で仕切られた仕切空間に前記チップを配置することにより、前記整列チップ群を形成する高密度の熱電変換素子の製造方法。
【請求項６】
請求項５において、前記線状部材は熱または溶媒により除去可能である材料で形成されている高密度の熱電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度と電気エネルギとの間における変換を行う高密度熱電変換素子の製造方法に関する。本発明は、温度差を電気エネルギに変換させる熱電変換素子、電気エネルギにより発熱または吸熱させる熱電変換素子に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の細い棒状半導体を接着材と共に束ねた状態のバルク状の母ユニットを形成する工程と、母ユニットを薄くスライスした素子ユニットを形成する工程と、素子ユニットの接着材を溶剤で溶解させる工程とを含む熱電変換素子の製造方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
また、光を照射すると粘着力が低下する粘着シートの上に熱電素子の素材を仮保持する工程と、粘着シート上に仮保持された平板形状の熱電素子の素材をダイシング装置により碁盤の目状に切断することにより、複数のチップを縦横に粘着シート上に並設させたチップ群を形成する工程と、チップ群を粘着シートから転写シートに転写させる工程とを含む熱電変換素子の製造方法が開示されている（特許文献２）。
【０００４】
また、Ｎ型半導体で形成された第１櫛歯素子の櫛歯と、Ｐ型半導体で形成された第２櫛歯素子の櫛歯とを絶縁スペースを介して噛み合わせて一体化させた一体品を形成する工程と、一体品をダイシングソーにより切断する工程とを含む熱電変換素子の製造方法が開示されている（特許文献３）。
【０００５】
また、板状のＮ型熱電材料と板状のＰ型熱電材料とをこれらの厚み方向にスペーサを介して交互に積層させて第１積層体を形成する工程と、第１積層体を積層方向と直交する方向に沿ってスライスしてスライス体を形成する工程と、スライス体を第２スペースを介在させつつ積層させることにより第２積層体を形成する工程と、第２積層体のチップに上部電極および下部電極を形成する工程と、その後、チップに下基板および上基板を接合し、更に、第１スペーサおよび第２スペーサを除去することにより熱電変換素子を形成する製造方法が開示されている（特許文献４）。
【０００６】
また、Ｎ型半導体の未焼成体とＰ型半導体の未焼成体との間に中間材未焼成体を介在させる未焼成体を得る工程と、未焼成体を焼成させる工程と、Ｎ型半導体の未焼成体を焼成させて得られたｎ型半導体と、Ｐ型半導体の未焼成体を焼成させて得られたＰ型半導体とを電気的に接続させる工程とを含む熱電変換素子の製造方法が開示されている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２４４０２７号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１１０９号公報
【特許文献３】特開２００４−２９６９６０号公報
【特許文献４】特開２００５−２７７２２２号公報
【特許文献５】特開２００８−２７７６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
熱電変換素子の性能を高めるためには、複数の熱電変換用のチップを高い整列密度で配置することが好ましい。しかしながら上記した製造方法によれば、複数の熱電変換用のチップを高い整列密度で配置するには限界があった。
【０００９】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、複数の熱電変換用のチップを高い整列密度で配置できる高密度熱電変換素子の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る高密度熱電変換素子の製造方法は、（ｉ）整列させた複数の熱電変換用のチップからなる整列チップ群と、整列チップ群の高さ方向の一端面側に貼り付けられ整列チップ群を仮保持する第１粘着面をもつ第１粘着部材とを有する第１組付体を取得する工程と、（ｉｉ）組付体の整列チップ群に第１粘着部材を貼り付けた状態で、整列チップ群の隣設するチップ間の隙間に接着材を供給し、隣設するチップ同士を接着させて仮保持させて第２組付体を取得する工程と、（ｉｉｉ）第２組付体の整列チップ群と第１粘着部材とを分離させて第３組付体を取得する工程と、（ｉｖ）第３組付体の整列チップ群の高さ方向の一端面と第１電極とに対して加圧することにより両者を接合し、第３組付体の整列チップ群の高さ方向の他端面と第２電極とに対して加圧することにより両者を接合し、且つ、第３組付体から接着材を熱または溶剤により除去することにより熱電変換素子を形成する除去工程とを順に実施することを特徴とする。
【００１１】
第１粘着部材の第１粘着面が整列チップ群の高さ方向の一端面側に貼り付けられた第１組付体の状態では、チップの一端面がシールされている。この状態で、チップ間の隙間に接着材が供給される。このため、チップの整列密度を高くするため、つまり、隣設するチップ間の隙間を狭くするため、整列チップ群のチップ同士を接近させたとしても、整列チップ群の一端面側に接着材が過剰に付着することが抑制される。
【００１２】
更に、除去工程の前に第１粘着部材を整列チップ群から分離させて第３組付体を取得する。従って、第３組付体とチップとを接合させるにあたり、整列チップ群の高さ方向の一端面に貼り付けられている第１粘着部材が電極の接合に悪影響を与えることが抑制される。除去工程において、第３組付体の整列チップ群の高さ方向の一端面と第１電極とが加圧により接合されると共に、第３組付体の整列チップ群の高さ方向の他端面と第２電極とが加圧により接合され、且つ、第３組付体に接着されている接着材が第３組付体から熱または溶剤により除去される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、整列チップ群の高さ方向の一端面側に第１粘着部材の第１粘着面を貼り付けた状態で、チップ間の隙間に接着材を供給して固化させる。このため、チップが高密度で配置されるように整列チップ群のチップ同士を接近させたとしても、整列チップ群の一端面側に接着材が過剰に付着することが抑制される。このため、整列チップ群のチップ同士を接近させることができる。よって、複数の熱電変換用のチップが高い整列密度で配置された高密度熱電変換素子が製造される。これにより熱電変換素子の熱電性能を高めるのに有利である。更に、第３組付体におけるチップを仮保持していた接着材が除去工程において除去されるため、良好な高密度熱電変換素子が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係り、線状部材を有する整列用フレームの平面図である。
【図２】実施形態１に係り、整列用フレームの線状部材に仕切られた空間にチップが整列された状態を示す平面図である。
【図３】実施形態１に係り、整列用フレームの線状部材に仕切られた空間にチップが整列された状態を示す要部の断面図である。
【図４】実施形態１に係り、整列用フレームの線状部材に仕切られた空間に整列されたチップに第１粘着部材を貼り付ける直前の状態を示す要部の断面図である。
【図５】実施形態１に係り、チップの一端面に第１粘着部材を貼り付けた第１組付体を示す要部の断面図である。
【図６】実施形態１に係り、整列フレームにチップを整列させた整列チップ群を示す平面図である。
【図７】実施形態１に係り、整列チップ群のチップ間に接着材を供給した状態を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係り、整列チップ群のチップ間に接着材を供給した状態の第２組付体を示す平面図である。
【図９】実施形態１に係り、整列チップ群のチップ間の隙間に接着材を供給した状態の第３組付体を示す平面図である。
【図１０】実施形態１に係り、整列チップ群のチップ間の隙間に接着材を供給した状態の第３組付体の要部を示す断面図である。
【図１１】実施形態１の別形態に係り、整列チップ群のチップ間の隙間に接着材を供給した状態を示す断面図である。
【図１２】実施形態１の他の別形態に係り、整列チップ群のチップ間の隙間に接着材を供給した第３組付体の状態を示す断面図である。
【図１３】実施形態１に係り、電極取付フレームの挿入口に複数の電極をそれぞれ挿入した状態を示す平面図である。
【図１４】実施形態１に係り、電極取付フレームの挿入口に複数の電極を挿入した状態の要部を示す断面面図である。
【図１５】実施形態１に係り、電極取付フレームの挿入口に挿入した電極の電極面に第３粘着部材を貼り付ける直前の状態の要部を示す断面図である。
【図１６】実施形態１に係り、電極取付フレームの挿入口に挿入した電極の電極面に第３粘着部材を貼り付けた状態の要部を示す断面図である。
【図１７】実施形態１に係り、電極取付フレームの挿入口に挿入した電極の電極面に第３粘着部材を貼り付け、更に、隣接する電極の電極隙間に接着材を供給させた状態を示す平面図である。
【図１８】実施形態１に係り、電極取付フレームの挿入口に挿入した電極の電極面に第３粘着部材を貼り付け、更に、隣接する電極の電極隙間に接着材を供給させた状態の要部を示す断面図である。
【図１９】実施形態１の別形態に係り、電極取付フレームの挿入口に挿入した電極の電極面に第３粘着部材を貼り付け、更に、隣接する電極の電極隙間に接着材を供給させた状態の要部を示す断面図である。
【図２０】実施形態１に係り、隣接する電極同士を接着材で接着した第１電極シートを示す平面図である。
【図２１】実施形態１に係り、隣接する電極同士を接着材で接着した第１電極シートを示す断面図である。
【図２２】実施形態１に係り、第１電極シート、第３組付体および第１電極シートを加圧接合させる過程を示す斜視図である。
【図２３】実施形態１に係り、第１電極シート、第３組付体および第１電極シートを加圧接合させて形成された熱電変換素子を示す斜視図である。
【図２４】実施形態２に係り、チップを選別する選別フレームを示す平面図である。
【図２５】実施形態２に係り、整列保持フレームにチップを整列させた状態を示す平面図である。
【図２６】実施形態２に係り、整列保持フレームに挿入させたチップの一端面に第１粘着部材を貼り付ける直前の状態の要部を示す断面図である。
【図２７】実施形態２に係り、チップの一端面に第１粘着部材を貼り付けた第１組付体の要部を示す断面図である。
【図２８】実施形態２に係り、チップの一端面に第１粘着部材を貼り付けた第１組付体に接着材を供給させて固化させた状態の要部を示す断面図である。
【図２９】実施形態２の別例に係り、チップに第１粘着部材および第２粘着部材を貼り付けた第１組付体に接着材を供給させて固化させた状態の要部を示す断面図である。
【図３０】実施形態２に係り、チップの側面同士を接着材で接着させた第３組付体の要部を示す断面図である。
【図３１】実施形態３に係り、線状部材で仕切られた空間にチップが整列された状態の要部を示す断面図である。
【図３２】実施形態４に係り、線状部材で仕切られた空間にチップが整列された状態の要部を示す断面図である。
【図３３】実施形態４に係り、線状部材をチップの隙間から離間させた状態の要部を示す断面図である。
【図３４】実施形態５に係り、第１粘着部材および第２粘着部材が貼り付けられた第１組付体のチップ間の隙間に接着材を供給させる過程の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
熱電変換素子は、温度と電気エネルギとの間における変換を行うものであり、温度差を電気エネルギに変換させる方式でも良いし、電気エネルギにより発熱または吸熱させる方式でも良い。
【００１６】
本発明方法によれば、次の実施形態が例示される。好ましい形態によれば、第１組付体を取得する工程は、整列させた複数の熱電変換用のチップからなる整列チップ群を得る工程と、その後、整列チップ群の高さ方向の一端面側に第１粘着部材の第１粘着面を貼り付けて整列チップ群の整列状態を仮保持する工程とを含む。これにより第１組付体が取得される。
【００１７】
好ましい形態によれば、第１組付体を取得する工程は、複数の熱電変換用のチップを整列させつつ第１粘着部材の第１粘着面に貼り付けることにより第１組付体を形成する工程を含む。これにより第１組付体が取得される。好ましい形態によれば、第１組付体は、整列させた複数の熱電変換用のチップからなる整列チップ群と、整列チップ群の高さ方向の一端面側に貼り付けられチップ群の整列状態を仮保持する第１粘着面をもつ第１粘着部材と、整列チップ群の高さ方向の他端面側に貼り付けられチップ群の整列状態を仮保持する第２粘着面をもつ第２粘着部材とを有する。整列チップ群の一端面側は第１粘着部材によりシールされる。整列チップ群の他端面側は第２粘着部材によりシールされる。これにより隣設するチップが接近しているときであっても、接着材が一端面および他端面に過剰に付着することが抑制される。
【００１８】
好ましい形態によれば、第１組付体を取得するにあたり、一方向に張設されていると共に一方向と交差する他方向に張設されている線状部材を用い、線状部材で仕切られた仕切空間にチップを配置することにより、整列チップ群を形成する。好ましくは、線状部材は熱または溶媒により除去可能である材料で形成されている。線状部材としては樹脂を母材とする糸またはワイヤで形成できる。線状部材は熱により融解、熱分解、昇華されることが好ましい。線状部材の材質としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂を含む樹脂、天然繊維、低融点金属等の金属が好ましい。線状部材の外径としては０．０５０〜０．０９０ミリメートルの範囲内が例示されるが、これに限定されるものではない。
【００１９】
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。図面は実施形態１の概念を示し、寸法の細部まで規定するものではない。
【００２０】
（第１組付体６Ｆの取得工程）
この工程では、図１に示す整列用フレーム１を用いる。整列用フレーム１は、厚み方向に貫通する四角形状の開口窓１１をもつ枠体１０と、一方向（Ｘ方向）に張設されていると共に一方向と交差する他方向（Ｙ方向）に枠体１０の開口窓１１に張設されている線状部材１２とを有する。線状部材１２は開口窓１１において緊張されていることが好ましく、糸および／またはワイヤで形成できる。線状部材１２は熱により除去できる樹脂、天然繊維または低融点金属等で形成されている。この場合、溶融、熱分解、昇華などで除去されることが好ましい。整列用フレーム１においては、線状部材１２で仕切られた四角形状の複数の仕切空間１３が形成されている。仕切空間１３はＸ方向およびＹ方向に縦横に碁盤の目状に並設されている。なお、枠体１０は辺１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをもつ。開口窓１１は辺１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄをもつ。
【００２１】
図２及び図３に示すように、整列用フレーム１の各仕切空間１３に複数のチップ２０をそれぞれ個別に配置し、第１保持部３０の第１保持面３１に載せる。第１保持部３０は整列用フレーム１と一体でも良いし、別体でも良い。この場合、整列チップ群２においては、Ｐ型熱電半導体のチップ２０（図２において■で示す）と、Ｎ型熱電半導体のチップ２０（図２において□で示す）とを交互に整列させる。Ｎ型熱電半導体とＰ型熱電半導体とを直列に電気接続させるためである。単数の仕切空間１３に単数のチップ２０を個別に配置する。線状部材１２により各チップ２０がそれぞれ仕切られる（図３参照）ため、隣設するチップ２０の側面２３同士の接触は、線状部材１２により回避される。これによりチップ２０を高整列密度で縦横に整列させた整列チップ群２が整列用フレーム１に配置される。この状態では、隣設するチップ２０間の隙間２４に線状部材１２が残留する。このようにチップ２０同士の接触を回避させる線状部材１２が用いられるため、隣設するチップ２０の側面２３同士をできるだけ接近させ、チップ２０の整列密度を高くさせるのに貢献できる。
【００２２】
このように整列させた複数の熱電変換用のチップ２０からなる整列チップ群２を、整列用フレーム１で整列させつつ、第１保持部３０の第１保持面３１に配置されている。この状態（図２および図３）では、まだチップ２０は第１粘着部材４１に粘着されておらず、第１粘着部材４１に仮保持されていないため、仮にチップ２０の配列過誤があったとしても、チップ２０の配列を訂正するのは容易である。次に、図４に示すように、隣設するチップ２０の側面２３間の隙間２４に線状部材１２を残留させた状態で、第１保持面３１に保持されている整列チップ群２の高さ方向（矢印Ｈ方向）の一端面２１側（第１保持面３１と反対側）に、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを対面させつつ矢印Ａ１方向（図４参照）に接近させて貼り付け、一端面２１をシールする。第１粘着部材４１は薄板形状の第１ベース４５で覆われて支持されている。第１ベース４５の母材は金属でも樹脂でも良い。
【００２３】
上記により第１組付体６Ｆが取得される（図５参照）。このため、図５の第１組付体６Ｆに示すように、第１粘着部材４１が貼り付けられている整列チップ２０間の隙間２４に線状部材１２は残留する。この場合、整列チップ群２は第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃに転写されて移し替えられている。すなわち、図５に示すように、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃは、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に接合され、チップ２０の高さ方向の一端面２１を被覆してシールしている。ここで、第１粘着部材４１は第１ベース４５に支持されているため、第１粘着部材４１の過剰な弛みが抑えられている。このため第１粘着部材４１の過剰な弛みを発生させることなく、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃをチップ２０の一端面２１に良好に貼り付け得る。更に、複数のチップ２０の高さ寸法ｈに微小な差が存在していたとしても、第１ベース４５に保持されている第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃをチップ２０の一端面２１に良好に貼り付け、一端面２１のシール性を高め得る。第１ベース４５は適度な撓み性を有するためである。なお図５の矢印Ｋ１として示すように、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃをもつ比較的軟質の粘着層４１ｍにチップ２０の一端面２１を食い込ませ、粘着層４１ｍの盛り上がり部４１ｒをチップ２０の側面２３側に形成しても良い。盛り上がり部４１ｒは一端面２１のシール性を高め、後述の接着材５が一端面２１に付着することが抑制される。盛り上がり部４１ｒは、形成されなくても、形成されても良い。図６は第１粘着部材４１を透視して整列チップ群２を視認した状態を示す。ここで、図６に示すように、第１粘着部材４１は辺４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄをもち、その第１粘着面４１ｃは整列チップ群２の全体を覆う。図５および図６に示す第１組付体６Ｆでは、チップ２０間の隙間２４に線状部材１２が残留するものの、接着材５はまだ存在していない。
【００２４】
（第２組付体６Ｓの取得工程）
次に、粘着部材４１の粘着面４１ｃが整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に接合されている状態（第１組付体６Ｆ）において、図７に示すように、整列チップ群２の隣設するチップ２０間の隙間２４に線状部材１２が残留している状態で、流動性をもつ有機系の接着材５を隙間２４に注入供給して固化させる。上記した接着材５を隙間２４にゆっくりと供給させることが好ましい。接着材５の供給にあたり、大気雰囲気でおこなっても良いし、あるいは、必要に応じて、第１組付体６Ｆのチップ２０の隙間２４を減圧させつつ行っても良い。接着材５は固化すると、完成時に電極８により覆われる一端面２１および他端面２２ではなく、チップ２０の側面２３同士を接着する（図７参照）。接着材５は、加熱により融解、熱分解または昇華可能とされている。チップ２０間の隙間２４に接着材５が供給されるときであっても、線状部材１２の落下が防止され、線状部材１２が隙間２４に残留し続けるため、線状部材１２は、チップ２０を整列させる機能を維持する。図７において、接着材５は、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２側から矢印Ｂ１方向に供給させるよりも、整列チップ群２の高さ方向の中間位置から側方（矢印Ｂ２方向）に供給させることが好ましい。この場合、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２側に接着材５が付着する不具合が回避され易いためである。接着材５の注入後、枠体１０と線状部材１２の接続部分などを工具などで切断させ、枠体１０から線状部材１２を分離させることが好ましい。
【００２５】
接着材５の表面張力により、流動性をもつ接着材５は、隣設するチップ２０間の隙間２４に浸透し、その状態で所定時間経過すれば、固化する。隙間２４には線状部材１２が残留しているが、細径であるため、接着材５の注入に支障を来さない。接着材５が固化すれば、隣設するチップ２０の側面２３同士を接着材５で接着させて仮保持させることができる。これにより図７および図８に示す第２組付体６Ｓを取得する。この場合、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１には第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃが貼り付けられてシールされている。このため、流動性をもつ接着材５が整列チップ群２の一端面２１に過剰に付着することが抑制され、チップ２０の熱電性能が良好に確保される。図７及び図８に示すように、上記したように製造された第２組付体６Ｓは、縦横に整列させた複数の熱電変換用のチップ２０からなる整列チップ群２と、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に貼り付けられ整列チップ群２の整列状態を仮保持する第１粘着面４１ｃをもつ第１粘着部材４１と、整列チップ群２の隣設するチップ２０間の隙間２４に供給され隣設するチップ２０の側面２３同士を接着させて仮保持性を高める接着材５とを有する。この場合、図７に示すように、チップ２０間の隙間２４に注入されている接着材５に、線状部材１２が残留する。
【００２６】
なお、図１１に示すように、チップ２０間の隙間２４に接着材５を供給させるにあたり、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に貼り付けられ整列チップ群２の整列状態を仮保持する第１粘着面４１ｃをもつ第１粘着部材４１を設け、更に、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２側に貼り付けられ整列チップ群２の整列状態を仮保持する第２粘着面４２ｃをもつ第２粘着部材４２を設けても良い。この場合、図１１に示すように、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１には、第１粘着部材４１が貼り付けられてシールされている。更に、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２には、第２粘着部材４２が貼り付けられてシールされている。このため、接着材５の流動性が高いときであっても、接着材５が整列チップ群２の一端面２１および他端面２２の双方に過剰に付着することが抑制され、チップ２０の熱電性能が良好に確保される。
【００２７】
（第３組付体６Ｔの取得工程）
次に、第２組付体６Ｓの整列チップ群２と第１粘着部材４１とを分離させ、図９および図１０に示す第３組付体６Ｔを取得する。具体的には、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを整列チップ群２の高さ方向の一端面２１から剥がす。これにより、図９および図１０に示すように、整列チップ群２の隣設するチップ２０の側面２３同士を接着材５で仮保持した第３組付体６Ｔを取得する。第３組付体６Ｔに付着している余分な接着材５を除去することが好ましい。このように製造された第３組付体６Ｔは、図９および図１０に示すように、Ｘ方向およびＹ方向に整列されたチップ２０で形成された整列チップ群２と、整列チップ群２における互いに隣設するチップ２０同士を接着して仮保持する接着材５とを有しており、更に、互いに隣設するチップ２０同士の隙間２４に注入されている接着材５に覆われた線状部材１２とを有する。前述したように、線状部材１２および接着材５は後工程における加熱によりチップ２０から除去可能である。なお第３組付体６Ｔは辺６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを有する（図９参照）。なお本実施形態によれば、図１２に示すように、第３組付体６Ｔでは接着材５はチップ２０の一端面２１側に寄せられているものの、他端面２２側にはあまり存在していなくても良い。
【００２８】
（第１電極シート７Ｆの取得）
図１３〜図２１は第１電極シート７Ｆ（電極組付体）の製造過程を示す。図１３および図１４に示すように、四角形状の電極８に整合する形状をもつ厚み方向に貫通する挿入口７１を複数個形成した電極組付フレーム７０を用いる。電極組付フレーム７０は辺７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄをもつ。図１３に示すように、複数個の挿入口７１は、一方向（Ｘ方向）およびこれと直交する他方向（Ｙ方向）において所定のパターンで並設されている。そして図１４に示すように、第２保持部３３の第２保持面３２上において、電極組付フレーム７０の挿入口７１に電極８をそれぞれ嵌合させて配置させる。第２保持部３３の第２保持面３２は電極組付フレーム７０と一体でも良いし、別体でも良い。
【００２９】
次に、図１５に示すように、電極組付フレーム７０の挿入口７１に嵌合されている電極８の厚み方向の片側の平坦な第１電極面８１に、第３粘着部材４３の第３粘着面４３ｃを貼り付ける。第３粘着部材４３は薄板状の第３ベース４７に支持されている。ここで、複数の電極８の厚み寸法ｔ２に微小な差が存在していたとしても、第３ベース４７に保持されている第３粘着部材４３の第３粘着面４３ｃを電極８の電極面８１に良好に貼り付け、第１電極面８１のシール性を高め得る。第３ベース４７は適度な撓み性を有するためである。
【００３０】
その後、図１６に示すように、電極８から電極組付フレーム７０を矢印Ａ５方向に相対的に離すことにより、電極８を第３粘着部材４３の第３粘着面４３ｃに転写させ、予備電極シート７３（第１電極組付体）を取得する。このように製造された予備電極シート７３は、図１６に示すように、縦横に配置された複数個の電極８と、複数個の電極８の第１電極面８１を貼り付けてシールする第３粘着面４３ｃをもつ第３粘着部材４３とを有する。ここで、隣設する電極８同士には電極隙間８４が形成されている。
【００３１】
次に、図１７及び図１８に示すように、予備電極シート７３において隣設する電極８同士の電極隙間８４に、流動性をもつ接着材５を、電極８の側方（図１８に示す矢印Ｂ３方向）から注入により供給させて固化させる。これにより第２電極組付体７３Ｓを取得する。第３粘着部材４３を第１電極面８１に貼り付けてこれをシールしているため、電極面８１に接着材５が過剰に付着することが抑えられる。この場合、接着材５としては、チップ２０の隙間２４に注入したものと同一または同系とすることができ、場合によっては、異なる材料にもでき、要するに、加熱によりチップ２０および電極８から融解、熱分解、昇華等により除去できるものであれば良い。その後、電極８から第３粘着部材４３を剥離させて分離させる。これにより図２０および図２１に示す第１電極シート７Ｆ（第３電極組付体）を取得する。図２０に示すように、第１電極シート７Ｆは辺７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを有する。第１電極シート７Ｆに付着している余剰の接着材５を除去することが好ましい。第１電極シート７Ｆはシート状をなしており、図２０および図２１に示すように、複数個の電極８からなる電極群と、隣設する電極８の側面８３同士の電極隙間８４に供給されて隣設する電極８同士を接着させる接着材５とを有する。
【００３２】
なお、接着材５を電極隙間８４に供給させるにあたり、図１９に示すように、第３ベース４７に支持されている第３粘着部材４３の第３粘着面４３ｃを一方の第１電極面８１に貼り付けてこれをシールすると共に、第４ベース４８に支持されている第４粘着部材４４の第４粘着面４４ｃを他方の第２電極面８２に貼り付けてこれをシールすることにしても良い。この場合、双方の電極面８１に接着材５が付着することが抑えられる。第３粘着部材４３は第３ベース４７に支持されているため過剰の弛みが抑えられる。第４粘着部材４４は第４ベース４８に支持されているため過剰の弛みが抑えられる。図２１に示すように、電極８同士を接着させる接着材５は、完成時にチップ２０の一端面２１および他端面２２により覆われる電極面８１，８２ではなく、電極８の側面８３同士を接着する。
【００３３】
（第２電極シート７Ｓの取得）
第１電極シート７Ｆの同様な製造過程に基づいて、第２電極シート７Ｓ（第３電極組付体、図２２参照）を製造する。図２２は、第３組付体６Ｔと共に第２電極シート７Ｓおよび第１電極シート７Ｆを示す。第２電極シート７Ｓは第１電極シート７Ｆとは基本的に同じ構造である。但し、第２電極シート７Ｓにおける電極８の配置パターンは、第１電極シート７Ｆにおける電極８の配置パターンとはやや異なる。
【００３４】
（除去工程）
図２２は除去工程を示す。図２２に示すように、整列チップ群２で接着材５で仮保持している第３組付体６Ｔを用いる。更に、第１加圧型９１および第２加圧型９２を有する加圧型９を用いる。そして、第３組付体６Ｔの下側に第１電極シート７Ｆを配置させる。第３組付体６Ｔの上側に第２電極シート７Ｓを配置させる。そして、第１加圧型９１の第１加圧面９１ｃおよび第２加圧型９２の第２加圧面９２ｃで、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔおよび第２電極シート７Ｓを挟み、この状態で所定時間加熱保持する。この場合、加熱保持する時間は、使用する材料の組合せから選択される接合方法によって変わる。拡散接合の場合には５〜３０分程度、ハンダ接合の場合には３０秒〜１２０秒程度であるが、これに限定されない。これにより第３組付体６Ｔの整列チップ群２にこれを挟むように第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓを加圧接合させる。図２２では、第３組付体６Ｔ、第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓにおける接着材５の図示は省略されている。
【００３５】
加圧時には、第１加圧型９１および第２加圧型９２の一方または双方は、接着材５を融解、熱分解または昇華できる温度領域に加熱されている。温度領域としては、接着材５、線状部材１２およびチップ２０の材質等によっても相違するが、例えば２００〜１１００℃の範囲内、３００〜１０００℃の範囲内の所定の温度にできる。雰囲気としては、真空雰囲気または減圧雰囲気が好ましいが、場合によっては大気雰囲気としても良い。加熱加圧する時間としては、接着材５および線状部材１２を除去できる時間とすることが好ましい。温度および雰囲気等によっても相違するが、例えば１〜１００分間程度にできる。このため、整列チップ群２を構成するチップ２０間の隙間２４に存在する接着材５および線状部材１２を熱により除去させることができる。同様に、隣設する電極８の電極隙間８４に存在する接着材５を熱により除去させることができる。
【００３６】
図１０に示すように、第３組付体６Ｔについて、最終製品においてチップ２０のうち電極８に対面する一端面２１および他端面２２ではなく、チップ２０のうち、隙間２４を形成する側面２３に接着材５が接着されている。このため、チップ２０同士を接着させている接着材５の融解、熱分解、昇華した部分を隙間２４を介して外部に排出させることが容易となる。図２１に示すように、第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓについても、電極８のうち、電極隙間８４を形成する側面８３に接着材５が接着されている。このため、接着材５の融解、熱分解、昇華した部分を電極隙間８４を介して外部に排出させることが容易となる。これにより図２３に示すよう熱電変換素子１００が形成される。このように製造された熱電変換素子１００は、整列チップ群２と、整列チップ２０の高さ方向の一端面２１に接合された電極８と、整列チップ２０の高さ方向の他端面２２に接合された電極８とを有する。
【００３７】
以上説明したように本実施形態によれば、整列チップ群２を仮保持している第１粘着部材４１を除去工程の前に整列チップ群２から分離させて第３組付体６Ｔを取得する。整列チップ群２を仮保持している第２粘着部材４２が設けられている場合には、第２粘着部材４２も除去工程の前に整列チップ群２から分離させる。このため、整列チップ群２に粘着されている第１粘着部材４１や第２粘着部材４２が電極８とチップ２０との接合に対して悪影響を与えることが抑制される。更に、複数の電極８を仮保持している第３粘着部材４３を除去工程の前に電極８から分離させる。複数の電極８を仮保持している第４粘着部材４４が設けられている場合には、第４粘着部材４４も除去工程の前に電極８から分離させる。このため、整列チップ群２に粘着されている第１粘着部材４１や第２粘着部材４２が電極８とチップ２０との接合に悪影響を与えることが抑制される。更に、電極８に粘着されている第３粘着部材４３や第４粘着部材４４が電極８とチップ２０との接合に悪影響を与えることが抑制される。
【００３８】
図１０に示す第３組付体６Ｔにおいてはチップ２０同士を接続している接着材５は、チップ２０の高さ方向（矢印Ｈ方向、つまり接着材５の厚み方向）にチップ２０を多少相対変位できる。第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓにおいては、電極８をこれの厚み方向（図２１の矢印Ｗ３方向、つまり接着材５の厚み方向）に多少相対変位できる。このため第３組付体６Ｔのチップ２０の一端面２１および他端面２２に、第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓの電極８を接合させる場合において、万一、チップ２０の高さ寸法および／または電極８の厚み寸法にばらつきが存在するときであっても、チップ２０の一端面２１および他端面２２に電極８を良好に密接状態に接合させることができる。
【００３９】
上記したように本実施形態によれば、複数の熱電変換用のチップ２０が高い整列密度で配置された高密度の熱電変換素子１００が製造される。整列密度は、整列面における単位面積あたりのチップ投影面積を意味する。また整列面における単位面積あたりのチップの数としても良い。なお、熱電変換素子１００の高さ方向の一端面に第１基板を取り付け、高さ方向の他端面に第２基板を取り付けることができる。
【００４０】
（実施形態２）
図２４〜図３０は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。
【００４１】
（第１組付体６Ｆの取得工程）
まず、図２５に示す整列保持フレーム１６は、一方向（Ｘ方向）および他方向（Ｙ方向）において複数のチップ挿入窓１７をもつ。チップ挿入窓１７は四角形状をなしており、Ｐ型用のチップ挿入窓１７ｐとＮ型用のチップ挿入窓１７ｎとを交互に配置している。そして、Ｐ型熱電半導体からなるチップ２０（■で示す）と、Ｎ型熱電半導体からなるチップ２０（□で示す）とを、整列保持フレーム１６のチップ挿入窓１７に交互に整列させる。チップ挿入窓１７同士の間隔Ｌ１（図２５参照）は、微小（例えば０．０５〜２ミリメートル、０．１〜１ミリメートル）にできる。これにより整列チップ群２が整列保持フレーム１６に配置される。このように整列させた複数の熱電変換用のチップ２０からなる整列チップ群２は、整列保持フレーム１６で縦横に整列されつつ、第１保持部３０の第１保持面３１に配置されている。この状態では、チップ２０は第１粘着部材４１に粘着されておらず、第１粘着部材４１に仮保持されていないため、仮にチップ２０の配列過誤があったとしても、チップ２０の配列を訂正するのは容易である。整列保持フレーム１６と第１保持部３０の第１保持面３１とは一体でも、別体でも良い。
【００４２】
本実施形態によれば、図２４に示すように、Ｎ型熱電半導体のチップ２０を選別するＮ型用の選別フレーム１８を用いることができる。この選別フレーム１８では、Ｎ型熱電半導体のチップ２０を挿入させる位置において、複数個のＮ型選別用の窓１８ｎが厚み方向に貫通するように形成されており、Ｐ型選別用の窓は形成されていない。このようなＮ型用の選別フレーム１８を用いれば、Ｎ型熱電半導体のチップ２０を整列保持フレーム１６のＮ型用のチップ挿入窓１７ｎに容易に配置できる。同様に、図示はしないものの、Ｐ型熱電半導体のチップ２０を選別するＰ型用の選別フレームを用いる。このＰ型用の選別フレームでは、Ｐ型熱電半導体のチップ２０を挿入させる位置において、複数個のＰ型用のチップ選別用の窓が厚み方向に貫通するように形成されている。Ｐ型用の選別フレームを用いれば、Ｐ型熱電半導体のチップ２０を整列保持フレームのＰ型用のチップ挿入窓１７ｐに容易に配置できる。なお、選別フレームを用いることなく、ロボットまたは手作業により、Ｎ型熱電半導体のチップ２０を整列保持フレームのＮ型用のチップ挿入窓１７ｎに配置し、Ｐ型熱電半導体のチップ２０を整列保持フレームのＰ型用のチップ挿入窓１７ｐに配置しても良い。
【００４３】
次に、図２６に示すように、保持面３１に保持されている整列チップ群２の高さ方向（矢印Ｈ方向）の一端面２１側に、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを対面させつつ矢印Ａ１方向に接近させて貼り付けてシールしている。第１粘着部材４１は薄板形状の第１ベース４５で覆われて支持されている。その後、整列保持フレーム１６を整列チップ群２から離すことにより、第１組付体６Ｆ（図２７参照）が取得される。この場合、チップ２０は第１粘着面４１ｃに粘着されているため、チップ２０に外力が作用したとしてもチップ２０の剥離が抑制される。第１組付体６Ｆでは、図２７に示すように、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃは、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に接合され、一端面２１を被覆してシールしている。第１粘着部材４１は第１ベース４５に支持されているため、第１粘着部材４１の過剰な弛みが抑えられている。このため第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃをチップ２０の一端面２１に良好に貼り付け得る。更に、複数のチップ２０の高さ寸法ｈ（図２７参照）に微小な差が存在していたとしても、第１ベース４５に保持されている第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃをチップ２０の一端面２１に良好に貼り付け、一端面２１のシール性を高め得る。第１ベース４５は適度な撓み性を有するためである。ここで、図２５に示すように、第１粘着部材４１は辺４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄをもち、整列チップ群２の全体を覆う。
【００４４】
（第２組付体６Ｓの取得工程）
次に、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃが整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に接合されている状態において、図２８に示すように、整列チップ群２の隣設するチップ２０間の隙間２４に、流動性をもつ有機系の接着材５を供給して固化させる。これにより第２組付体６Ｓを取得する。接着材５は、熱によりチップ２０から除去可能である。図２８において、接着材５は、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２側から矢印Ｂ１方向に供給させるよりも、整列チップ群２の高さ方向の中間位置の側方から矢印Ｂ２方向に供給させることが好ましい。この場合、隣設するチップ２０同士を接近させたとしても、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２側に接着材５が付着する不具合が回避され易いためである。接着材５の表面張力により、流動性をもつ接着材５は、隣設するチップ２０の側面２３間の隙間２４に浸透し、その状態で所定時間経過すれば、固化する。この結果、隣設するチップ２０の側面２３同士を接着材５で接着させて仮保持させ、図２８に示す第２組付体６Ｓを取得する。この場合、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１には第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃが貼り付けられてシールされている。このため、流動性をもつ接着材５が整列チップ群２の一端面２１に付着することが抑制され、チップ２０の熱電性能が良好に確保される。
【００４５】
図２８に示すように、上記したように製造された第２組付体６Ｓは、縦横に整列させた複数の熱電変換用のチップ２０からなる整列チップ群２と、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に貼り付けられ整列チップ群２の整列状態を仮保持する第１粘着面４１ｃをもつ第１粘着部材４１と、整列チップ群２の隣設するチップ２０間の隙間２４に供給され隣設するチップ２０同士を接着させて仮保持性を高める接着材５とを有する。なお、図２９に示すように、チップ２０間の隙間２４に接着材５を供給させるにあたり、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１側に第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを貼り付けてシールし、更に、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２側に第２粘着部材４２の第２粘着面４２ｃを貼り付けてシールしても良い。この場合、整列チップ群２の仮保持性が高まるばかりか、一端面２１および他端面２２のシール性が高まる。よって、流動性をもつ接着材５が整列チップ群２の一端面２１および他端面２２の双方に過剰に付着することが抑制され、チップ２０の熱電性能が良好に確保される。
【００４６】
（第３組付体６Ｔの取得工程）
次に第２組付体６Ｓの整列チップ群２と第１粘着部材４１とを分離させることにより、第３組付体６Ｔ（図３０参照）を取得する。具体的には、第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを、第２組付体６Ｓの整列チップ群２の高さ方向の一端面２１から剥がす。整列チップ群２に第２粘着部材４２が貼り付けられている場合には、整列チップ群２と第２粘着部材４２とを分離させる。これにより図３０に示すように、整列チップ群２の隣設するチップ２０同士を接着材５で仮保持した第３組付体６Ｔを取得する。このように製造された第３組付体６Ｔは、図３０に示すように、整列されたチップ２０で形成された整列チップ群２と、整列チップ群２における互いに隣設するチップ２０の側面２３同士を接着して仮保持する接着材５とを有するものの、第１粘着部材４１および第２粘着部材４２を有していない。
【００４７】
（第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓ）
本実施形態によれば、第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓを実施形態１の場合と同様に形成できる。
【００４８】
（除去工程）
そして除去工程では、整列チップ群２で接着材５で仮保持している第３組付体６Ｔを用いると共に、前記した第１加圧型９１および第２加圧型９２を有する加圧型９（図２２参照）を用いる。そして、前述同様に、第１加圧型９１の第１加圧面９１ｃおよび第２加圧型９２の第２加圧面９２ｃで、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔおよび第２電極シート７Ｓを挟み、この状態で所定時間保持する。これにより第３組付体６Ｔの整列チップ群２に、これを挟むように第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓを接合させる。このとき、第１加圧型９１および第２加圧型９２の一方または双方は、接着材５を融解、熱分解または昇華できる温度領域に加熱されている。温度領域としては、接着材５、チップ２０の材質によっても相違するが、例えば３００〜１１００℃の範囲内の所定の温度にできる。雰囲気としては、真空雰囲気または減圧雰囲気が好ましいが、場合によっては大気雰囲気としても良い。加圧加熱の時間としては、接着材５を除去できる時間とすることが好ましく、線状部材１２が設けられている場合には、接着材５を除去できる時間とすることが好ましい。温度および雰囲気等によっても相違するが、例えば１〜１００分間程度、５〜５０分間程度にできる。このため、整列チップ群２を構成するチップ２０間の隙間２４に存在する接着材５を熱により除去させることができる。隣設する電極８の電極隙間８４に存在する接着材５を熱により除去させることができる。これにより熱電変換素子１００（図２３参照）が形成される。以上説明したように本実施形態においても、複数の熱電変換用のチップ２０が高い整列密度で配置された高密度の熱電変換素子１００が製造される。
【００４９】
（実施形態３）
図３１は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。整列用フレーム１には、チップ２０の高さ方向（矢印Ｈ方向）において２本の線状部材１２（１２ａ，１２ｂ）が同位置に張設されている。このためチップ２０を第１保持部３０の第１保持面３１上に整列させるとき、または、接着材５を隙間２４に注入するとき、チップ２０の軸線Ｐ１の傾きが一層抑制される。なお、線状部材１２は前記したＸ方向およびＹ方向に延設されている。本実施形態によれば、第１ベース４５上の第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃに複数のチップ２０の一端面２１を粘着させて固着させつつ、チップ２０を整列させて整列チップ群２を形成する。整列時には、整列用フレーム１の線状部材１２を利用してチップ２０を第１粘着面４１ｃ上に整列させる。その後、流動性を有する図略の接着材をチップ２０間の隙間２４に注入させて固化させ、隣設するチップ２０の側面２３同士を接着させる。その後、線状部材１２を適宜切断し、整列用フレーム１の枠体１０を線状部材１２から外す。
【００５０】
（実施形態４）
図３２および図３３は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。整列用フレーム１には、チップ２０の高さ方向において線状部材１２が張設されている。このためチップ２０を第１保持部３０の第１保持面３１上に整列させるとき、チップ２０同士の隙間２４を狭くさせつつ、チップ２０を縦横に配列できる。本実施形態においても、第１ベース４５上の第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃに複数のチップ２０の一端面２１を粘着させて固着させつつ、チップ２０を整列させて整列チップ群２を形成する。整列時には、整列用フレーム１の線状部材１２を利用してチップ２０を第１粘着面４１ｃ上に整列させるため、整列密度の均一性が確保される。その後、接着材をチップ２０間の隙間２４に注入する前に、整列用フレーム１と共に線状部材１２を矢印Ａ６方向（図３３参照，チップ２０から離間する方向）に移動させ、線状部材１２をチップ２０の隙間２４から外す。この場合、チップ２０の隙間２４の線状部材１２が残留せず、溶解されないため、線状部材１２を再利用できる。線状部材１２を溶解しないため、線状部材１２を高融点金属等の高融点材料で形成しても良い。線状部材１２をチップ２０の隙間２４から外すとき、隙間２４の隙間幅が狭い場合には、線状部材１２がチップ２０に接触するおそれがある。このような場合であっても、チップ２０は第１粘着部材４１に固着されているため、チップ２０の転倒は抑えられる。その後、流動性を有する図略の接着材をチップ２０間の隙間２４に注入させて固化させ、隣設するチップ２０の側面２３同士を接着させる。
【００５１】
（実施形態５）
図３４は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。図３４に示す第１組付体６Ｆによれば、整列チップ群２の高さ方向の一端面２１には、第１粘着部材４１が貼り付けられてシールされている。更に、整列チップ群２の高さ方向の他端面２２には、第２粘着部材４２が貼り付けられてシールされている。流動性をもつ接着材５の液状物５Ｘの液面５Ｗの下方に第１組付体６Ｆを所定時間浸漬させ、チップ２０の隙間２４に接着材５を注入させる。第１組付体６Ｆを液状物５Ｘから取り出した後に所定時間経過すると、接着材５が固化する。浸漬に先立ち、第１組付体６Ｆのチップ２０の隙間２４を減圧または真空状態にすれば、注入むらが一層抑制される。
【００５２】
（実施形態６）
本実施形態は、実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有するため、図１〜図２２を準用できる。除去工程では、前述同様に、第１加圧型９１の第１加圧面および第２加圧型９２の第２加圧面で、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔおよび第２電極シート７Ｓを挟み、この状態で所定時間保持する。これにより第３組付体６Ｔの整列チップ群２に、これを挟むように第１電極シート７Ｆおよび第２電極シート７Ｓを接合させて積層体を形成する。このとき第１加圧型９１および第２加圧型９２は常温とされている。その後、加圧接合された積層体と有機溶媒とを接触させ、整列チップ群２を構成するチップ２０間の隙間２４に存在する接着材５を有機溶媒により溶出させて除去させる。有機溶媒としては、アルコール、アセトン、ヘキサン、トルエン、アセトニトリルが例示される。同様に、隣設する電極８の電極隙間８４に存在する接着材５を有機溶媒により溶出させて除去させることができる。これにより熱電変換素子１００が形成される。
【００５３】
（試験例１）
試験例１は基本的には実施形態１に基づく。熱電半導体のチップ２０の材質としては、TiNiSn系のハーフホイスラー合金焼結体を用いた。チップ２０の寸法としては、断面の１辺2.0ｍｍ×高さ3.5ｍｍとした。チップ２０については第１粘着部材４１を用いたものの、第２粘着部材４２を用いなかった。電極８については第３粘着部材４３を用いたものの、第４粘着部材４４を用いなかった。電極８の材質としてはTi−Cu合金とした。電極８の寸法としては、1.6ｍｍ×3.9ｍｍ×厚み0.7ｍｍとした。隣設する電極８の電極隙間８４に供給される接着材５としては、シアノアクリレート系を用いた。整列フレームに保持される線状部材１２としては、樹脂糸（φ０．０９ｍｍ，材質  ナイロン）を用いた。隣設するチップ２０の隙間２４に供給される接着材５としては、シアノアクリレート系を用いた。
【００５４】
第１電極シート７Ｆ、第２組付体、第２電極シート７Ｓを接合させるにあたり、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔ、第２電極シート７Ｓを重ねた状態で、真空加熱炉に入れ、温度８９０〜９１０℃、真空度１０−３Ｐａ以下とし、加圧型９により、加圧力０．１〜２ＭＰａ、５〜３０分程度の条件で加圧加熱した。上記の工程中、昇温中（２００〜５００℃）において、チップ２０間の接着材５、電極８間の接着材５および樹脂糸は、熱分解により除去された。その結果、電極８とチップ２０のみからなる高密度の熱電変換素子１００が得られた。表１は試験例１に基づいて製造した熱電変換素子の性能を示す。
【００５５】
【表１】
2011176073.tif 000003
【００５６】
（試験例２）
試験例２は基本的には実施形態２に基づく。熱電半導体のチップ２０の材質としては、TiNiSn系のハーフホイスラー合金焼結体を用いた。チップ２０の寸法としては、断面積の１辺2.0ｍｍ×高さ3.5ｍｍとした。チップ２０については第１粘着部材４１を用いたものの、第２粘着部材４２を用いなかった。電極８については第３粘着部材４３を用いたものの、第４粘着部材４４を用いなかった。電極８の材質としてはTi−Cu合金とした。電極８の寸法としては、1.6ｍｍ×3.9ｍｍ×厚み0.7ｍｍとした。電極８間の電極隙間８４に供給される有機系の接着材５としては、シアノアクリレート系を用いた。整列保持フレーム１６の隣設するチップ挿入窓１７の間隔Ｌ１（図２５参照）としては、０．２ｍｍとした。チップ２０間の隙間２４に供給される接着材５としてはシアノアクリレート系とした。接合にあたり、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔ、第２電極シート７Ｓを重ね合せた状態で、真空加熱炉に入れ、温度８９０〜９１０℃、真空度１０−３Ｐａ以下とし、加圧型９により、加圧力０．１〜２ＭＰａ、５〜３０分程度の条件で加圧加熱した。上記の工程中、昇温中（２００〜５００℃）において、チップ２０間の接着材５、電極８間の接着材５は熱分解により除去された。その結果、電極８とチップ２０のみからなる高密度の熱電変換素子１００が得られた。表１は試験例１に基づいて製造した熱電変換素子の性能を示す。
【００５７】
（試験例３）
試験例３は基本的には実施形態２に基づく。熱電半導体のチップ２０の材質としては、BiTe系の合金焼結体を用いた。チップ２０の寸法としては、断面積の１辺2.0ｍｍ×高さ3.5ｍｍとした。電極８の材質としてはCuを用いた。電極８の寸法としては、1.6ｍｍ×3.9ｍｍ×厚み0.1ｍｍとした。電極８に貼り付けられる粘着部材としては、第２電極シート７Ｓについてはカプトンテープ（注：カプトンテープのカプトンは米国デュポン社の登録商標です）とし、第１電極シート７Ｆについてはカプトンテープとした。整列保持フレーム１６の隣設するチップ挿入窓１７の間隔Ｌ１としては０．２ｍｍとした。整列保持フレーム１６のチップ挿入窓１７に、Ｐ型熱電半導体のチップ２０とＮ型熱電半導体のチップ２０とを交互に嵌合させて整列させた。第１ベース４５の第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃを整列保持フレーム１６のチップ２０にかぶせ、チップ２０を第１粘着部材４１の第１粘着面４１ｃに転写した。そして、隣設するチップ２０間の隙間２４に有機系の接着材５（サリチル酸フェニル）を流し込み固化させた。固化した後、第１粘着部材４１をチップ２０から剥した。接合にあたり、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔ、第２電極シート７Ｓを重ね合せて積層体を形成した。このとき、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔ、第２電極シート７Ｓの各接合面にハンダペーストを塗布しておいた。その後、積層体をホットプレート上に置き、さらに上に錘を重ね、温度200〜300℃に加熱保持し、第１電極シート７Ｆ、第３組付体６Ｔ、第２電極シート７Ｓを接合した。上記の工程中、昇温中（170〜190℃）においてチップ２０間の接着材５、電極８間の接着材５は蒸発し、除去された。その結果、電極８とチップ２０のみからなる高密度の熱電変換素子１００が得られた。
【００５８】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。本明細書の記載から次の技術的思想が把握される。
【００５９】
（付記項１）整列させた熱電変換用のチップに接合されるための電極からなる整列電極群と、前記整列電極群の厚み方向の一端面側に貼り付けられ前記整列電極群を仮保持する第３粘着面をもつ第３粘着部材とを有する第１電極組付体を取得する第１電極組付体取得工程と、
前記電極組付体の前記整列電極群に前記第３粘着部材を貼り付けた状態で、前記整列電極群の隣設する前記電極チップ間の電極隙間に接着材を供給し、隣設する前記電極同士を接着させて仮保持させて第２電極組付体を取得する第２電極組付体取得工程と、
前記第２電極組付体の前記整列電極群と前記第３粘着部材とを分離させて第３電極組付体を取得する工程とを順に実施する電極組付体の製造方法。熱電変換素子の電極に利用できる。
【００６０】
（付記項２）付記項１に係る第３電極組付体を取得した後、前記第３電極組付体の前記整列電極群の電極と第３組付体のチップとに対して加圧することにより両者を接合し、前記第３電極組付体の前記整列電極群の電極と前記第３組付体のチップとに対して加圧することにより両者を接合し、且つ、前記第３電極組付体および前記組付体から前記接着材を熱または溶剤により除去することにより熱電変換素子を形成する除去工程とを順に実施することを特徴とする高密度の熱電変換素子の製造方法。
【符号の説明】
【００６１】
１は整列用フレーム、１２は線状部材、１３は仕切空間、３は整列チップ群、２０はチップ、２１は一端面、２２は他端面、２３は側面、２４は隙間、４１は第１保持部材、４１ｃは第１保持面、４２は第２保持部材、４２ｃは第２保持面、４３は第３保持部材、４３ｃは第３保持面、４４は第４保持部材、４４ｃは第４保持面、５は接着材、６Ｆは第１組付体、６Ｓは第２組付体、６Ｔは第３組付体、７Ｆは第１電極シート、７Ｓは第２電極シート、８は電極、８１は第１電極面、８２は第２電極面、８４は電極隙間、９は加圧型、９１は第１加圧型、９２は第２加圧型、１００は熱電変換素子を示す。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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