(57)【要約】      （修正有）【課題】電極を基板に埋め込んで、電極と基板及び電極と熱電素子間の接合安全性を確保することができる熱電モジュール及びその製造方法を提供する。【解決手段】互いに向い合って離隔されるように配置され、第１（１１１）及び第２溝１２１を内側面に夫々備えた第１（１１０）及び第２基板１２０；前記第１及び第２溝に夫々収容された第１（１３１）及び第２電極１３２；及び前記第１及び第２電極の間に介在され、前記第１及び第２電極と電気的に接合された熱電素子；を含んで、熱電モジュールの性能指数及び信頼性を向上させることができる熱電モジュール及びその製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向い合って離隔されるように配置され、第１及び第２溝を内側面に夫々備えた第１及び第２基板；
前記第１及び第２溝に夫々収容された第１及び第２電極；及び
前記第１及び第２電極の間に介在され、前記第１及び第２電極と電気的に接合された熱電素子；
を含む熱電モジュール。
【請求項２】
前記第１及び第２電極は「Ｔ」状または「Ｉ」状の形態を有する請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項３】
前記第１及び第２基板はセラミックス材質で形成される請求項１または２に記載の熱電モジュール。
【請求項４】
前記第１及び第２電極はＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ及びＣｕのうち少なくとも何れか一つまたは二つを含む請求項１から３のいずれか１つに記載の熱電モジュール。
【請求項５】
第１基板及び第２基板に夫々第１及び第２溝を形成する段階；
前記第１及び第２溝に夫々第１及び第２電極を形成する段階；及び
前記第１及び第２電極の間に熱電素子を介するように前記第１及び第２基板を接合する段階；
を含む熱電モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第１及び第２電極を形成する段階は、
前記第１及び第２溝に夫々伝導性物質を充填する段階；及び
前記伝導性物質を焼結する段階；
を含む請求項５に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第１及び第２電極を形成する段階の後に、前記第１電極と前記熱電素子の間と前記熱電素子と前記第２電極の間に夫々半田層を形成した後、前記第１及び第２基板を接合する段階でリフロー工程を遂行し、前記第１及び第２電極と前記熱電素子を互いに接合させる請求項６に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記第１及び第２基板を接合する段階で、前記第１及び第２溝に夫々充填された伝導性物質を焼結し、前記第１及び第２電極と前記熱電素子の接合を成す請求項５から７のいずれか１つに記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記第１及び第２電極は前記第１及び第２溝によって「Ｔ」状または「Ｉ」状の形態を有する請求項５から８のいずれか１つに記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２電極はＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ及びＣｕのうち少なくとも何れか一つまたは二つを含む請求項５から９のいずれか１つに記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２基板はセラミックス材質で形成される請求項５から１０のいずれか１つに記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記第１基板及び第２基板に夫々第１及び第２溝を形成する段階の後に、
前記第１基板及び第２基板の表面のラッピング表面処理を遂行する段階をさらに含む請求項５から１１のいずれか１つに記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記ラッピング表面処理を遂行する段階の後に、
前記第１及び第２基板に洗浄工程及び乾燥工程を遂行する段階をさらに含む請求項１１に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２電極を夫々形成した前記第１及び第２基板に夫々ラッピング表面処理を遂行する段階をさらに含む請求項５から１３のいずれか１つに記載の熱電モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱電モジュールに関し、基板に電極を埋め込む熱電モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化石エネルギーの使用の急増は地球温暖化及びエネルギー枯渇の問題をひき起こしていて、最近、エネルギーを有効に用いることができる熱電モジュールに関する多くの研究がなされている。
【０００３】
熱電モジュールは、熱電素子の両端に温度差を与える場合、起電力が発生するゼーベック（ｓｅｅｂｅｃｋ）効果をする発電装置、または熱電素子に直流を印加する場合、一端が発熱して他端が吸熱するペルティエ（ｐｅｌｔｉｅｒ）効果を用いる冷却装置で用いられることができる。
【０００４】
熱電モジュールは、二つの基板の内側面に夫々形成された第１及び第２電極、第１及び第２電極の間に介在された熱電素子を含むことができる。ここで、第１及び第２電極は二つの基板に夫々印刷工程またはメッキ工程を通じて形成されることができる。この際、基板と電極の間の接合表面積の不足と同時にパターンの精密度の不良により、電極と基板の間の不完全な接合を成す可能性がある。さらに、基板上に電極を形成する過程で基板の平坦度が低下され、電極と熱電素子の間の接合不良及び接触抵抗を増大させる可能性がある。
【０００５】
このように、熱電モジュールを構成する構成間、即ち、基板と電極または電極と熱電素子間の接合不良は熱電モジュールの性能指数を低下させると同時に熱衝撃、湿気浸透等による劣化が迅速に発生される可能性があり、信頼性の低下をひき起こした。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は熱電モジュールで発生される問題点を解決するために導き出されたものであり、具体的には、電極を基板に埋め込んで、電極と基板及び電極と熱電素子間の接合安全性を確保することができる熱電モジュール及びその製造方法を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的は熱電モジュールを提供することである。前記熱電モジュールは、互いに向い合って離隔されるように配置され、第１及び第２溝を内側面に夫々備えた第１及び第２基板；前記第１及び第２溝に夫々収容された第１及び第２電極；及び前記第１及び第２電極の間に介在され、前記第１及び第２電極と電気的に接合された熱電素子；を含むことができる。
【０００８】
ここで、前記第１及び第２電極は「Ｔ」状または「Ｉ」状の形態を有することができる。
【０００９】
また、前記第１及び第２基板はセラミックス材質で形成されることができる。
【００１０】
また、前記第１及び第２電極はＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ及びＣｕのうち少なくとも何れか一つまたは二つを含むことができる。
【００１１】
本発明の他の目的は熱電モジュールの製造方法を提供することである。前記製造方法は、第１基板及び第２基板に夫々第１及び第２溝を形成する段階；前記第１及び第２溝に夫々第１及び第２電極を形成する段階；及び前記第１及び第２電極の間に熱電素子を介するように前記第１及び第２基板を接合する段階；を含むことができる。
【００１２】
ここで、前記第１及び第２電極を形成する段階は、前記第１及び第２溝に夫々伝導性物質を充填する段階；及び前記伝導性物質を焼結する段階；を含むことができる。
【００１３】
また、前記第１及び第２電極を形成する段階の後に、前記第１電極と前記熱電素子の間と前記熱電素子と前記第２電極の間に夫々半田層を形成した後、前記第１及び第２基板を接合する段階でリフロー工程を遂行し、前記第１及び第２電極と前記熱電素子を互いに接合させることができる。
【００１４】
また、前記第１及び第２基板を接合する段階で、前記第１及び第２溝に夫々充填された伝導性物質を焼結し、前記第１及び第２電極と前記熱電素子の接合を成すことができる。
【００１５】
また、前記第１及び第２電極は前記第１及び第２溝によって「Ｔ」状または「Ｉ」状の形態を有することができる。
【００１６】
また、前記第１及び第２電極はＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ及びＣｕのうち少なくとも何れか一つまたは二つを含むことができる。
【００１７】
また、前記第１及び第２基板はセラミックス材質で形成されることができる。
【００１８】
また、前記第１基板及び第２基板に夫々第１及び第２溝を形成する段階の後に、前記第１基板及び第２基板の表面のラッピング表面処理を遂行する段階をさらに含むことができる。
【００１９】
また、前記ラッピング表面処理を遂行する段階の後に、前記第１及び第２基板に洗浄工程及び乾燥工程を遂行する段階をさらに含むことができる。
【００２０】
また、前記第１及び第２電極を夫々形成した前記第１及び第２基板に夫々ラッピング表面処理を遂行する段階をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の熱電モジュールは基板に電極を埋め込んで、基板と電極間の接合安全性を確保することができる。
【００２２】
また、本発明の熱電モジュールは基板に電極を埋め込んで、基板の平坦度を維持することができて、電極と熱電素子間の接合安全性を確保することができる。
【００２３】
また、本発明の熱電モジュールは基板と電極及び電極と熱電素子間の接合安全性の確保により、熱電モジュールの性能指数及び信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態による熱電モジュールの断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態による熱電モジュールの断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態による熱電モジュールの製造方法を説明するために図示した断面図である。
【図４】本発明の第３実施形態による熱電モジュールの製造方法を説明するために図示した断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態による熱電モジュールの製造方法を説明するために図示した断面図である。
【図６】比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの温度別の電気的抵抗値の変化を比較したグラフである。
【図７】比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの温度別の熱伝導度の変化を比較したグラフである。
【図８】比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの熱サイクルによる抵抗変化率を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を熱電モジュールの図面を参照して詳細に説明する。以下で紹介される実施形態は当業者に本発明の思想が十分に伝達されるようにするために例として提供されるものである。
【００２６】
従って、本発明は以下で説明する実施形態に限定されず、他の形態で具体化されることもできる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜のために誇張されて表現されることもできる。明細書の全体における同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【００２７】
図１は本発明の第１実施形態による熱電モジュールの断面図である。
【００２８】
図１を参照すると、本発明の第１実施形態による熱電モジュールは、第１及び第２基板１１０、１２０、第１及び第２基板１１０、１２０の内側面に夫々配置された第１及び第２電極１３１、１３２、及び第１及び第２電極１３１、１３２の間に介在されて第１及び第２電極１３１、１３２と接合された熱電素子１４０を含むことができる。
【００２９】
ここで、第１及び第２基板１１０、１２０は、一定間隔で離隔されて互いに対向するように配置される。第１及び第２基板１１０、１２０は絶縁性材質であり、熱伝導率に優れたセラミックス材質からなることができる。
【００３０】
具体的に、第１基板１１０の内側面に第１溝１１１を備えることができる。ここで、第１溝１１１は後述する第１電極１３１を収容するための空間であることができる。この際、第１溝１１１の形態によって第１電極１３１の形態が決まることができる。ここで、第１溝１１１は「Ｔ」状の形態を有することができる。
【００３１】
第１電極１３１は第１溝１１１に充填されて収容されるため、第１電極１３１は「Ｔ」状の形態を有することができる。即ち、第１電極１３１は表面積を増大させることができる構造を有するようになり、これと同時に第１基板１１０に埋め込まれるため、第１電極１３１と第１基板１１０の間の接触面積を増大させることができる。これによって、第１電極１３１と第１基板１１０の間の接触安全性を高めることができる。また、第１電極１３１は第１基板１１０に埋め込まれるため、第１電極１３１の厚さだけ熱電モジュールの厚さを減らすことができる。また、第１電極１３１は第１基板１１０に埋め込まれるため、第１電極１３１の形成時に厚さの偏差が発生することを容易に防止することができて、第１電極１３１を夫々備えた第１基板１１０の平坦度を確保することができる。
【００３２】
一方、第１基板１１０の第１電極１３１のように、第２電極１３２も第２基板１２０に備えられた第２溝１２１に収容されることができる。ここで、第１基板１１０の構造と第２基板１２０の構造は同一であるため、第２基板１２０及び第２電極１３２に対する説明は省略する。
【００３３】
第１及び第２電極１３１、１３２はＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ及びＣｕのうち少なくとも何れか一つまたは二つを含むことができる。この際、第１及び第２電極１３１、１３２は、単一成分の単一層構造または少なくとも二つの層を含む多層構造で形成されることができる。または、第１及び第２電極１３１、１３２は少なくとも二つの成分が混合された単一層構造で形成されることができる。
【００３４】
熱電素子１４０は第１及び第２電極１３１、１３２の間に介在されて、第１及び第２電極１３１、１３２と接合されている。この際、第１及び第２電極１３１、１３２は、夫々第１及び第２基板１１０、１２０に埋め込まれていて、第１及び第２基板１１０、１２０の平坦度を維持していて、熱電素子１４０と第１及び第２電極１３１、１３２の間の接合安全性を確保することができる。
【００３５】
また、熱電素子１４０と第１及び第２電極１３１、１３２の間の接合安全性により、電気的抵抗及び熱伝導度を低めることができて、結局、熱電モジュール１００の性能指数を高めることができる。これは、熱電モジュール１００の性能指数は熱伝導度に反比例し、電気伝導度に比例するからである。
【００３６】
熱電素子１４０はＰ型半導体１４１とＮ型半導体１４２を含むことができる。ここで、Ｐ型半導体１４１とＮ型半導体１４２は同一の平面上に交互に配列されることができる。この際、一対のＰ型半導体１４１とＮ型半導体１４２はその下面に配置された第１電極１３１によって電気的に接続され、隣接した他の一対のＰ型半導体１４１とＮ型半導体１４２はその上面に配置された第２電極１３２によって電気的に接続されることができる。
【００３７】
熱電素子１４０と第１及び第２電極１３１、１３２は半田層（未図示）によって互いに接合されることができる。ここで、半田層はＰｂＳｎまたはＣｕＡｇＳｎなどのようにＳｎを含むことができる。しかし、本発明の実施形態で半田層の材質に対して限定するものではない。または、熱電素子１４０は第１及び第２電極１３１、１３２自体の接合力によって互いに接合されることができる。
【００３８】
これに加えて、図面には図示されていないが、第１電極１３１の一端部１５０は外部電源部と接続され、外部電源部に電源を供給したり供給を受けることができる。即ち、熱電モジュール１００が発電装置の役割をする場合は外部電源部に電源を供給することができ、冷却装置の役割をする場合は外部電源部から電源の供給を受けることができる。
【００３９】
従って、本発明の実施形態のように、第１及び第２基板１１０、１２０に夫々第１及び第２電極１３１、１３２を埋め込むことにより、第１及び第２基板１１０、１２０と第１及び第２電極１３１、１３２の間、または第１及び第２電極１３１、１３２と熱電素子１４０間の接合安全性を確保することができて、熱電モジュール１００の性能指数及び信頼性を向上させることができる。
【００４０】
これに加えて、第１及び第２電極１３１、１３２の埋め込みにより、熱電モジュール１００の平坦度を維持することができて、熱電モジュール１００にヒートシンクをさらに付着する場合、熱電モジュール１００とヒートシンク間の接合安全性を確保することができて、放熱效率の増大を期待することができる。
【００４１】
本発明の実施形態で、第１及び第２電極は「Ｔ」状の形態を有するものとして説明したが、熱電モジュールに備えられた電極の形態は多様に変更されることができる。
【００４２】
以下、図２を参照して、他の形態の電極を有する熱電モジュールに対して説明する。
【００４３】
図２は本発明の第２実施形態による熱電モジュールの断面図である。
【００４４】
ここで、第１及び第２電極の形態を除いて、上述の第１実施形態による熱電モジュールと同一の技術的構成を有するため、第１実施形態と重複される説明は省略する。
【００４５】
図２を参照すると、本発明の第２実施形態による熱電モジュールは、第１及び第２溝１１１、１２１を内側面に夫々備えた第１及び第２基板１１０、１２０、第１及び第２溝１１１、１２１に夫々収容された第１及び第２電極１３１、１３２、及び第１及び第２電極１３１、１３２の間に介在されて第１及び第２電極１３１、１３２と電気的に接合された熱電素子１４０を含むことができる。
【００４６】
ここで、第１及び第２溝１１１、１２１は「Ｉ」状の形態を有することができる。この際、第１及び第２溝１１１、１２１の内部に充填され第１及び第２電極１３１、１３２も「Ｉ」状の形態を有することができる。
【００４７】
これによって、第１及び第２電極１３１、１３２は第１及び第２基板１１０、１２０と接触されることができる表面積をさらに増大させることができるため、第１及び第２基板１１０、１２０と第１及び第２電極１３１、１３２の間の接合安全性をさらに増大させることができて、熱電モジュールの性能指数及び信頼性をさらに向上させることができる。
【００４８】
本発明の実施形態で、第１及び第２電極１３１、１３２は「Ｔ」状または「Ｉ」状で形成されると限定して説明したが、第１及び第２電極１３１、１３２は長方形、四角形及び円形の断面形態等のように多様な形態で形成されることもできる。
【００４９】
以下、図３から図５を参照して、本発明の第３実施形態による熱電モジュールの製造方法を具体的に説明する。
【００５０】
図３から図５は本発明の第３実施形態による熱電モジュールの製造方法を説明するために図示した断面図である。
【００５１】
図３を参照すると、熱電モジュールを製造するために、まず第１基板１１０を提供する。ここで、第１基板１１０は絶縁材質であり、セラミックス材質からなることができる。
【００５２】
その後、第１基板１１０に第１溝１１１を形成する。ここで、第１溝１１１を形成するために、まず第１基板１１０上にレーザーマーキングまたはレジストパターンからなるマスクパターンを形成する。その後、マスクパターンを用いたレーザー加工を通じて、第１基板１１０上に選択的に第１溝１１１を形成する。
【００５３】
第１溝１１１の形態は後続工程で形成される第１電極１３１の形態を決める役割をすることができる。ここで、第１溝１１１は「Ｔ」状の形態で形成されることができる。しかし、本発明の実施形態でこれを限定するものではなく、第１溝１１１の他の形態の例として「Ｉ」状の形態でも形成されることができる。この際、「Ｉ」状の形態を有する第１基板は、表面に「Ｔ」状の形態を有する溝を備えた第１セラミックスシートと、表面に「−」状の形態を有する溝を備えた第２セラミックスシートとを結合して形成することができる。
【００５４】
これに加えて、第１溝１１１を形成した後、第１溝１１１を含む第１基板１１０の表面にラッピング（ｌａｐｐｉｎｇ）表面処理をさらに遂行することができる。これによって、第１基板１１０の平坦度を向上させると同時に、第１溝１１１を加工する過程で形成された不純物をとり除くことができる。ここで、ラッピング表面処理は、炭化珪素（ＳｉＣ）、アルミナ及びボロン（ｂｏｒｏｎ）のうち少なくとも何れか一つの研磨材を用いることができる。または、ラッピング表面処理は磁性を有する材料を第１基板１１０上に加えた後、電磁石磁場及び超音波を印加して遂行されることもできる。
【００５５】
また、表面処理を遂行した後、第１基板１１０上に残存する可能性がある有無機物及び異物をとり除くための洗浄工程及び乾燥工程をさらに遂行することもできる。
【００５６】
図４を参照すると、第１溝１１１を形成した後、第１溝１１１に伝導性物質を充填する。ここで、伝導性物質はＡｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｓｎ及びＣｕのうち少なくとも何れか一つまたは二つを含むことができる。
【００５７】
ここで、伝導性物質は単一成分の単一層の構造または少なくとも二つの層を含む多層構造で塗布されることができる。または、伝導性物質は少なくとも二つの成分が混合した単一層の構造で塗布されることができる。
【００５８】
伝導性物質の充填は、スクリーンプリンティング、インクジェットプリンティング及びメッキ工程を用いることができる。伝導性物質の充填のための他の方法として、スパッタ法、Ｅ−ｂｅａｍ法、ＣＶＤ法及びコールドスプレー法（Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒａｙ）などを用いることができる。
【００５９】
その後、伝導性物質を焼結し、第１電極１３１を形成することができる。この際、第１電極１３１は第１溝１１１の内部に充填された後、焼結されることにより、第１電極１３１は第１溝１１１の形態と同一の形態で形成されることができる。即ち、第１電極１３１は「Ｔ」状または「Ｉ」状の形態を有することができる。
【００６０】
これによって、第１基板１１０と第１電極１３１間の接触表面積を増大させることができて、第１基板１１０と第１電極１３１間の接合安全性を確保することができる。
【００６１】
また、第１電極１３１は第１基板１１０に形成された第１溝１１１に充填されて形成されることにより、第１電極１３１の厚さ偏差が発生することを容易に防止することができて、第１電極１３１を含んだ第１基板１１０の平坦度を維持することができる。
【００６２】
これに加えて、第１電極１３１を形成した後、第１電極１３１を含んだ第１基板１１０にラッピング表面処理をさらに遂行し、第１電極１３１を含んだ第１基板１１０の平坦度をさらに向上させることもできる。
【００６３】
図５を参照すると、一方、第２電極１３２を含んだ第２基板１２０を提供する。ここで、第２基板１２０に第２電極１３２を形成する工程は上述の第１基板１１０に第１電極１３１を形成する工程と同一である。従って、説明の便宜上、第２基板１２０に第２電極１３２を形成する工程に対して省略する。
【００６４】
その後、第１及び第２電極１３１、１３２の間に熱電素子１４０を介在及び接合する。ここで、熱電素子１４０の接合は、まず第１電極１３１及び第２電極１３２上に夫々半田層（未図示）を形成する。半田層はＰbＳｎまたはＣｕＡｇＳｎなどのようにＳｎを含む導電性ペーストを印刷して形成することができる。半田層を形成した後、半田層上に熱電素子１４０を配置させる。ここで、熱電素子１４０はＰ型半導体１４１とＮ型半導体１４２を含むことができて、この際、Ｐ型半導体１４１とＮ型半導体１４２を互いに交互に配置させることができる。その後、熱電素子１４０と第２電極１３２の半田層が互いに接触するように第１基板１１０上に第２基板１２０を配置させた後、リフロー工程を通じて第１及び第２電極１３１、１３２と熱電素子１４０を互いに接合させることにより、熱電モジュール１００を製造することができる。
【００６５】
本発明の実施形態で、第１及び第２電極１３１、１３２と熱電素子１４０は半田層を用いて接合することで説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１及び第２溝１１１、１２１に伝導性物質を充填した後、熱電素子１４０を伝導性物質上に配置して焼結工程を遂行し、第１及び第２電極１３１、１３２を形成すると同時に、第１及び第２電極に熱電素子を接合させることができる。即ち、第１及び第２電極１３１、１３２自体の接合力によって第１及び第２電極１３１、１３２と熱電素子１４０を互いに接合させることができる。
【００６６】
これに加えて、第１電極１３１の一端部１５０は外部電源部と接続する工程をさらに遂行し、熱電モジュール１００は外部電源部に電源を供給したり供給を受けることができる。
【００６７】
また、熱電モジュール１００の一面、即ち、第１基板１１０または第２基板１２０の一面にヒートシンクを付着する工程をさらに遂行することができる。この際、熱電モジュール１００は平坦度を維持することができるため、熱電モジュール１００とヒートシンクの間の接合安全性を確保することができて、放熱効果を増大させることができる。
【００６８】
以下、表１、図６から図８を参照して、本発明の実施例に対する効果を確認することができた。
【００６９】
ここで、比較例による熱電モジュールは、第１及び第２基板の表面に夫々第１及び第２電極を形成した後、第１及び第２電極の間に熱電素子を介在及び接合して製造された。この際、熱電素子のうちＰ型半導体素子はＢｉ２Ｔｅ３で形成し、熱電素子のうちＮ型半導体素子はＳｂ２Ｔｅ３で形成した。
【００７０】
また、実験例１（実施例１）による熱電モジュールは、第１及び第２基板の内部に「Ｔ」状で埋め込まれた第１及び第２電極を備えることを除いて、比較例と同一の構造と同一の方法を通じて製造した。
【００７１】
また、実験例２（実施例２）による熱電モジュールは、第１及び第２基板の内部に「Ｉ」状で埋め込まれた第１及び第２電極を備えることを除いて、比較例と同一の構造と同一の方法を通じて製造した。
【００７２】
図６は比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの温度別の電気的抵抗値の変化を比較したグラフである。
【００７３】
図６のように、基板の表面に電極を形成した場合より、基板の内部に電極を埋め込んだ場合に電気的抵抗が低くなることを確認することができた。即ち、基板の表面に電極を形成した場合より、基板の内部に電極を埋め込んだ場合に電気伝導度が向上されることを確認することができた。
【００７４】
図７は比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの温度別の熱伝導度の変化を比較したグラフである。
【００７５】
図７のように、基板の表面に電極を形成した場合より、基板の内部に電極を埋め込んだ場合に熱伝導度が低くなることを確認することができた。
【００７６】
下記表１は比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの性能指数を比較した表である。ここで、表１に記載したデータは、比較例、実施例１及び２で製造された熱電モジュールを、夫々５個のサンプルを採取して性能指数を測定した後、平均値で算出された値である。
【００７７】
【表１】
2011249752.tif 000003
【００７８】
表１のように、基板の表面に電極を形成した場合より、基板の内部に電極を埋め込んだ場合に電気伝導度が向上し、熱伝導度が低くなるにつれて、性能指数が向上することを確認することができた。
【００７９】
図８は比較例、実施例１及び２による熱電モジュールの熱サイクルによる抵抗変化率を比較したグラフである。ここで、熱サイクルは１５分間−４０℃から＋４０℃までの温度範囲内で遂行された。
【００８０】
図８のように、基板の表面に電極を形成した場合よりも、基板の内部に電極を埋め込んだ場合に、熱サイクルによる抵抗変化率が殆ど一定に維持されることを確認することができた。
【００８１】
これによって、基板の表面に電極を形成した場合よりも、基板の内部に電極を埋め込んだ場合に、熱電モジュールの信頼性が向上することを確認することができた。
【００８２】
従って、本発明の実施例のように、電極が基板の内部に埋め込まれるように形成することにより、基板に形成された溝によって電極の厚さ偏差が発生することを防止することができ、基板だけではなく最終製品である熱電モジュールの平坦度を向上させることができる。これによって、基板と電極間の接触面積の増大とともに基板と電極間及び電極と熱電素子間の接合安全性を確保することができて、熱電モジュールの性能指数及び信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００  熱電モジュール
１１０  第１基板
１１１  第１溝
１２０  第２基板
１２１  第２溝
１３１  第１電極
１３２  第２電極
１４０  熱電素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011249752.tif 000006
【図４】
2011249752.tif 000007
【図５】
2011249752.tif 000008
【図６】
2011249752.tif 000009
【図７】
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【図８】
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