(57)【要約】【課題】  集成された複数の熱電対を、低コストで製作できる熱電変換デバイスの製造方法を提供する。【解決手段】  第１金属線３１ａ〜３８ａ及び第２金属線３１ｂ〜３８ｂは、第１金属線３１ａ〜３８ａと同形状をなす非透光性のマスクが形成されたガラス基板を用いることにより絶縁性シート１２上に形成される。即ち、第１金属線３１ａ〜３８ａを形成するためのガラス基板と、第２金属線３１ｂ〜３８ｂを形成するためのガラス基板とを個別に用意する必要がなく、その分、ガラス基板を製作するコストを低減することができる。【選択図】      図１
2005150247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
該基材上に第１金属体及び第２金属体が交互に複数個接続されて構成された熱電対群と、
を備えた熱電変換デバイスの製造方法であって、
前記基材上に前記第１金属体と同金属の第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、
前記第１金属体の形状に対応したマスクが形成された透光部材を用いて、前記第１金属膜のうち前記第１金属体に対応した部位以外の部位を除去する第１リソグラフィ工程と、
前記第１金属体に対応する位置及び前記基材のうち前記第１金属体が形成されていない部位に対応する位置に前記第２金属体と同金属の第２金属膜を形成する第２金属膜形成工程と、
前記第１リソグラフィ工程を行った時の姿勢から１８０度回転させて配置した前記透光部材を用いて、前記第２金属膜のうち前記第２金属体に対応した部位以外の部位を除去する第２リソグラフィ工程と、
を備えたことを特徴とする熱電変換デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記基材に対して同一方向に沿って延びる複数のスリットを行列配置して設けることにより複数の帯部を形成する帯部形成工程と、
隣り合う前記帯部の中央同士が互いに逆方向へ離れるように前記各スリットにスペーサを挿入して前記帯部の形状を整えるシート成形工程と、
前記帯部が形成された前記基材の両側から該基材の形状を維持する形状維持シートを固定する積層工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の熱電変換デバイスの製造方法。
【請求項３】
基材と、
該基材上に第１金属体及び第２金属体が交互に複数個接続されて構成された熱電対群と、
を備えた熱電変換デバイスにおいて、
前記第１金属体と前記第２金属体とが、所定の点を中心に線対称に形成されていることを特徴とする熱電変換デバイス。
【請求項４】
前記基材は、可撓性を備え、
前記基材には、同一方向に沿って延びるようにかつ行列配列された複数のスリットが形成され、
前記基材には、前記スリットが延びる方向と直交する方向における前記スリット間に形成された帯部を複数備え、
前記複数の帯部のうちの幾つかが前記基材の表面側に向けて突出した第１湾曲部とされ、残りが前記基材の裏面側に向けて突出した第２湾曲部とされ、
前記第１湾曲部と前記第２湾曲部は、前記スリットが延びる方向に沿って交互に配置されると共に、前記スリットが延びる方向と直交する方向に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の熱電変換デバイス。
【請求項５】
前記熱電対群は、複数の第１接点と複数の第２接点とを備え、
前記第１接点は、前記第１湾曲部における前記スリットが延びる方向の中央に形成され、
前記第２接点は、前記第２湾曲部における前記スリットが延びる方向の中央に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の熱電変換デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの供給電源や補助電源、及び温度センサや赤外線センサ等として利用可能な素子であり、温接点と冷接点との温度差により発電するゼーベック効果を利用した熱電変換デバイスの製造方法及び熱電変換デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の熱電対を、直列接続した熱電変換デバイスが提案されている（例えば特許文献１参照）。一般に、熱電対は二種の熱電材（以下、両熱電材をそれぞれ第１の熱電材及び第２の熱電材という）を組み合わせて構成される。特許文献１では、第１の熱電材と第２の熱電材を交互に接続することにより、複数の熱電対を直列接続した熱電変換デバイスを構成している。この熱電変換デバイスを製造する際には、基板上に第１の熱電材を形成するためのガラスマスクと、該基板上に第２の熱電材を形成するためのガラスマスクを用いる。
【特許文献１】特開２００２−５０８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上記の熱電変換デバイスの製造方法では、第１の熱電材を形成するためのガラスマスクと、第２の熱電材を形成するためのガラスマスクが必要となり、その分、製作コストが高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は集成された複数の熱電対を、低コストで製作できる熱電変換デバイスの製造方法及び熱電変換デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基材と、該基材上に第１金属体及び第２金属体が交互に複数個接続されて構成された熱電対群と、を備えた熱電変換デバイスの製造方法であって、前記基材上に前記第１金属体と同金属の第１金属膜を形成する第１金属膜形成工程と、前記第１金属体の形状に対応したマスクが形成された透光部材を用いて、前記第１金属膜のうち前記第１金属体に対応した部位以外の部位を除去する第１リソグラフィ工程と、前記第１金属体に対応する位置及び前記基材のうち前記第１金属体が形成されていない部位に対応する位置に前記第２金属体と同金属の第２金属膜を形成する第２金属膜形成工程と、前記第１リソグラフィ工程を行った時の姿勢から１８０度回転させて配置した前記透光部材を用いて、前記第２金属膜のうち前記第２金属体に対応した部位以外の部位を除去する第２リソグラフィ工程と、を備えた。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記基材に対して同一方向に沿って延びる複数のスリットを行列配置して設けることにより複数の帯部を形成する帯部形成工程と、隣り合う前記帯部の中央同士が互いに逆方向へ離れるように前記各スリットにスペーサを挿入して前記帯部の形状を整えるシート成形工程と、前記帯部が形成された前記基材の両側から該基材の形状を維持する形状維持シートを固定する積層工程と、を備えた。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、基材と、該基材上に第１金属体及び第２金属体が交互に複数個接続されて構成された熱電対群と、を備えた熱電変換デバイスにおいて、前記第１金属体と前記第２金属体とが、所定の点を中心に線対称に形成されている。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記基材は、可撓性を備え、前記基材には、同一方向に沿って延びるようにかつ行列配列された複数のスリットが形成され、前記基材には、前記スリットが延びる方向と直交する方向における前記スリット間に形成された帯部を複数備え、前記複数の帯部のうちの幾つかが前記基材の表面側に向けて突出した第１湾曲部とされ、残りが前記基材の裏面側に向けて突出した第２湾曲部とされ、前記第１湾曲部と前記第２湾曲部は、前記スリットが延びる方向に沿って交互に配置されると共に、前記スリットが延びる方向と直交する方向に沿って交互に配置されている。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記熱電対群は、複数の第１接点と複数の第２接点とを備え、前記第１接点は、前記第１湾曲部における前記スリットが延びる方向の中央に形成され、前記第２接点は、前記第２湾曲部における前記スリットが延びる方向の中央に形成されている。
【００１０】
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、第１金属膜形成工程により、基材上に第１金属体と同金属の第１金属膜を形成する。第１リソグラフィ工程により、第１金属体の形状に対応したマスクが形成された透光部材を用いて、第１金属膜のうち第１金属体に対応した部位以外の部位を除去する。第２金属膜形成工程により、第１金属体に対応する位置及び基材のうち第１金属体が形成されていない部位に対応する位置に第２金属体と同金属の第２金属膜を形成する。第２リソグラフィ工程により、第１リソグラフィ工程を行った時の姿勢から１８０度回転させて配置した透光部材を用いて、第２金属膜のうち第２金属体に対応した部位以外の部位を除去する。即ち、第１リソグラフィ工程及び第２リソグラフィ工程を一つの透光部材を用いて行える。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、基材に複数のスリットを設けることにより複数の帯部を形成し、隣り合う帯部の中央同士が互いに逆方向へ離れるように各スリットにスペーサを挿入するだけで帯部の形状を整えることが可能となる。この帯部が形成された基材の両側から該基材の形状を維持する形状維持シートを固定することにより、熱電変換デバイスが製造される。そのため、容易に熱電変換デバイスを製造できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、第１金属体と第２金属体とが、所定の点を中心に線対称に形成されている。そのため例えば、ガラスマスクを用いたエッチングにより第１金属体及び第２金属体を形成する際に、一つのガラスマスクを用意するだけで第１金属体及び第２金属体を形成することが可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、基材には、スリットが延びる方向に沿って第１湾曲部と第２湾曲部とが交互に配置されると共に、スリットが延びる方向と直交する方向に沿って第１湾曲部と第２湾曲部とが交互に配置されている。そのため、基材は、スリットが延びる方向、及びスリットが延びる方向と直交する方向において、可撓させやすくなる。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、熱電対群は、第１接点を第１湾曲部におけるスリットが延びる方向の中央に形成し、第２接点を第２湾曲部におけるスリットが延びる方向の中央に形成した。そのため、第１接点と第２接点とを基材の一側面と直交する方向において離間することができ、熱電変換を効率よく行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上詳述したように、本発明によれば、集成された複数の熱電対を、低コストで製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。
図２に示すように、本実施形態の熱電変換デバイス１１は、基材としての絶縁性シート１２、熱電対群１３、形状維持シート１４，１５を備えている。
【００１７】
絶縁性シート１２は可撓性を備えている。絶縁性シート１２は、ポリイミド樹脂から成り、図１の表側から見て略長方形状をなすように形成されている。絶縁性シート１２は、一対の短手辺Ｓと一対の長手辺Ｌを備えている。
【００１８】
なお、絶縁性シート１２は、図２に示すように波状とされているが、図１においては、説明の便宜上、平面状に図示している。
図１に示すように、絶縁性シート１２は、長手辺Ｌに沿って三つの区域に区分されている。図１の左から右へかけて第１区域Ｚ１、第２区域Ｚ２、第３区域Ｚ３とする。
【００１９】
絶縁性シート１２には、複数のスリット２０が形成されている。スリット２０は、長手辺Ｌに沿って延びるように形成されている。第１〜第３区域Ｚ１〜Ｚ３には、短手辺Ｓに沿ってそれぞれ６個のスリット２０が形成されている。従って、本実施形態では、絶縁性シート１２には、短手辺Ｓに沿って６個、長手辺Ｌに沿って３個、合計１８個のスリット２０が行列配列されている。
【００２０】
図２に示すように、絶縁性シート１２には、各スリット２０が形成されていることにより、短手辺Ｓに沿って７個、長手辺Ｌに沿って３個の行列配置された合計２１個の帯状をなす帯部としての湾曲部２１が形成されている。
【００２１】
各湾曲部２１は、その中央が絶縁性シート１２の表面１２ａ側に突出した第１湾曲部２１ａと、その中央が絶縁性シート１２の裏面１２ｂ側に突出した第２湾曲部２１ｂとを備えている。第１湾曲部２１ａのうち中央が表面１２ａ側に向けて最も突出するように形成され、前記第２湾曲部２１ｂのうち中央が裏面１２ｂ側に向けて最も突出するように形成されている。
【００２２】
図１に示すように、絶縁性シート１２には、短手辺Ｓに沿って第１湾曲部２１ａと第２湾曲部２１ｂが交互に配置されている。また、絶縁性シート１２には長手辺Ｌに沿って第１湾曲部２１ａと第２湾曲部２１ｂが交互に配置されている。絶縁性シート１２の表面１２ａには、蛇行状をなす熱電対群１３が形成されている。第１〜第３区域Ｚ１〜Ｚ３における熱電対群１３は、それぞれ各スリット２０を回避しながら各湾曲部２１上に位置するように蛇行状に形成されている。
【００２３】
熱電対群１３は、熱電対３１〜３８を備えている。絶縁性シート１２の表面１２ａの第１区域Ｚ１には、熱電対３１，３２，３３が図１の下方から上方へ向けて順番に直列接続されている。熱電対３１は、熱電対３２と接続された端部とは反対の端部が、絶縁性シート１２の表面１２ａに形成された電極３９に接続されている。熱電対３３は、熱電対３２と接続された端部とは反対の端部が、第２区域Ｚ２内に位置するように形成されている。
【００２４】
絶縁性シート１２の表面１２ａの第２区域Ｚ２には、熱電対３４，３５，３６が図１の上方から下方へ向けて順番に直列接続されている。熱電対３４は、熱電対３５と接続された端部とは反対側の端部が、熱電対３３と接続されている。熱電対３６は、熱電対３５と接続された端部とは反対の端部が、第３区域Ｚ３内に位置するように形成されている。詳述すると、熱電対３６の大部分が第３区域Ｚ３内に形成されている。
【００２５】
絶縁性シート１２の表面１２ａの第３区域Ｚ３には、熱電対３７，３８が図１の下方から上方へ向けて順番に直列接続されている。熱電対３７は、熱電対３８と接続された端部とは反対側の端部が、熱電対３６と接続されている。熱電対３８は、熱電対３７と接続された端部とは反対の端部が、絶縁性シート１２の表面１２ａに形成された電極４０に接続されている。
【００２６】
各熱電対３１〜３８は、ニッケル（Ｎｉ）から成る第１金属体としての第１金属線３１ａ〜３８ａ及びクロム（Ｃｒ）から成る第２金属体としての第２金属線３１ｂ〜３８ｂをそれぞれ備えている。また、電極３９は第１金属線３１ａと同金属であるニッケルから成り、電極４０は第２金属線３８ｂと同金属であるクロムから成る。
【００２７】
以下、第１金属線３１ａ〜３８ａを第１金属線群４１、第２金属線３１ｂ〜３８ｂを第２金属線群４２ということがある。
第１金属線３１ａ及び第２金属線３８ｂは、図１の表側から見て、略「し」の字状に形成されている。第２金属線３１ｂ，３２ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂ，３７ｂ及び第１金属線３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａ，３７ａ，３８ａは、図１の表側から見て、略「Ｕ」の字状に形成されている。第２金属線３３ｂ及び第１金属線３６ａは、図１の表側から見て、略「Ｃ」の字状に形成されている。
【００２８】
第１金属線３１ａ、第２金属線３１ｂ、第１金属線３２ａ、第２金属線３２ｂ、第１金属線３３ａ、第２金属線３３ｂ、第１金属線３４ａ、第２金属線３４ｂが順番に直列接続されている。さらに、その第２金属線３４ｂから第１金属線３５ａ、第２金属線３５ｂ、第１金属線３６ａ、第２金属線３６ｂ、第１金属線３７ａ、第２金属線３７ｂ、第１金属線３８ａ、第２金属線３８ｂが順番に直列接続されている。
【００２９】
熱電対３１と熱電対３２との接続点、熱電対３２と熱電対３３との接続点、熱電対３３と熱電対３４との接続点、熱電対３４と熱電対３５との接続点、熱電対３５と熱電対３６との接続点、熱電対３６と熱電対３７との接続点、熱電対３７と熱電対３８との接続点がそれぞれ第１接点６１〜６７とされている。
【００３０】
各熱電対３１〜３８は、その第１金属線３１ａ〜３８ａと第２金属線３１ｂ〜３８ｂとの接続点が第２接点５１〜５８とされている。
第１接点６１〜６７は、第１湾曲部２１ａの長手辺Ｌ方向中央に形成され、第２接点５１〜５８は、第２湾曲部２１ｂの長手辺Ｌ方向中央に形成されている。このため、第１接点６１〜６７は、高さ方向Ｈ（図２における上下方向）において、第２接点５１〜５８と離間して配置されている。
【００３１】
図１の表側から見て、第１金属線３１ａ〜３８ａは、絶縁性シート１２の重心Ｂを中心として１８０度回転させると、第２金属線３１ｂ〜３８ｂと形状が一致するように形成されている。即ち、第１金属線３１ａ〜３８ａと、第２金属線３１ｂ〜３８ｂは、絶縁性シート１２の重心Ｂを中心とする点対称の関係にある。絶縁性シート１２の重心Ｂは、絶縁性シート１２の長手辺Ｌ方向の中心でかつ絶縁性シート１２の短手辺Ｌ方向の中心である。重心Ｂは、所定の点に相当する。
【００３２】
図２に示すように、形状維持シート１４，１５は、非導電性材料であり可撓性及び伸縮性を備えている。形状維持シート１４，１５は平面状でかつ長方形状に形成されている。形状維持シート１４，１５は、例えばシリコーン樹脂から形成されている。
【００３３】
その一対の形状維持シート１４，１５の間には、熱電対群１３が形成された絶縁性シート１２が設けられている。形状維持シート１４は、第１湾曲部２１ａの中央と非導電性接着剤にて固定され、この結果、第１接点６１〜６７とも非導電性接着剤にて固定されている。また、形状維持シート１５は、第２湾曲部２１ｂの中央と非導電性接着剤にて固定されている。このため、第２接点５１〜５８は、絶縁性シート１２を介して形状維持シート１５に固定されている。形状維持シート１４，１５は、熱電変換デバイス１１全体が撓み変形可能となるように伸縮可能に構成されている。
【００３４】
次に、本実施形態のように構成された熱電変換デバイス１１の製造方法について説明する。
熱電変換デバイス１１は、熱電対形成工程、帯部形成工程、シート成形工程、積層工程を行うことにより製造されている。
【００３５】
各工程の概要を説明すると、熱電対形成工程では、絶縁性シート１２上に第１金属線群４１と第２金属線群４２とを形成する。帯部形成工程では、絶縁性シート１２に各スリット２０を形成する。シート成形工程では、各スリット２０にスペーサ９１〜９３を挿入して絶縁性シート１２の形状を整える。積層工程では、絶縁性シート１２を両形状維持シート１４，１５間に挟み込んで固定する。
【００３６】
まず、熱電対形成工程について説明する。
熱電対形成工程は、第１金属膜形成工程、第１リソグラフィ工程、第２金属膜形成工程、及び第２リソグラフィ工程を備えている。第１リソグラフィ工程は、第１レジストパターン形成工程、及び第１エッチング工程を備えている。第２リソグラフィ工程は、第２レジストパターン形成工程、及び第２エッチング工程を備えている。
【００３７】
なお、図８（ａ）〜（ｇ）及び図９（ａ）〜（ｆ）は、図１のＡ−Ａ線矢視図に対応した概略図であり、上記各工程を示す説明図である。
図８（ａ）に示すように、平面状をなす絶縁性シート１２を用意する。図８（ｂ）に示すように、絶縁性シート１２上に第１金属線群４１と同金属の第１金属膜８０を物理的蒸着法としての真空蒸着法により形成する（第１金属膜形成工程）。
【００３８】
図８（ｃ）に示すように、その第１金属膜８０上にポジ型感光性の第１レジスト膜８１を形成する。
図８（ｄ）に示すように、第１レジスト膜８１が形成された絶縁性シート１２上にガラスマスク８２を配置する。ガラスマスク８２は、図３に示すように、透光部材としての透光性のガラス基板８３と、そのガラス基板８３に形成された第１金属線３１ａ〜３８ａ及び電極３９と同形状をなす非透光性のマスク８３ａとを備えている。図８（ｄ）に示すように、ガラス基板８３を介して第１レジスト膜８１に図示しない紫外線光源などにより紫外線Ｕを照射する。すると、第１レジスト膜８１は、ガラス基板８３のマスク８３ａに対応した部位以外の部位が感光される。
【００３９】
図８（ｅ）に示すように、第１レジスト膜８１のマスク８３ａに対応した部位以外の部位を現像により除去し、残った第１レジスト膜８１のパターンを第１レジストパターン８１ａとする（第１レジストパターン形成工程）。
【００４０】
図８（ｆ）に示すように、第１金属膜８０の第１レジストパターン８１ａと対応した部位以外の部位を、エッチングにより除去する（以下、残った第１金属膜８０を第１金属線群４１という）。
【００４１】
図８（ｇ）に示すように、第１レジストパターン８１ａを除去する。この結果、図４に示すように、絶縁性シート１２上には、第１金属線群４１のみが残る（第１エッチング工程）。
【００４２】
図９（ａ）に示すように、第１金属線群４１上、及び絶縁性シート１２のうち第１金属線群４１が形成されていない部位上に第２金属線群４２と同金属の第２金属膜８５を物理的蒸着法としての真空蒸着法により形成する（第２金属膜形成工程）。
【００４３】
図９（ｂ）に示すように、その第２金属膜８５上にポジ型感光性の第２レジスト膜８６を形成する。
図９（ｃ）に示すように、前記マスク８３ａが形成されたガラス基板８３を、第１リソグラフィ工程を行った時の姿勢から１８０度回転させて第２レジスト膜８６が形成された絶縁性シート１２上に配置する。次に、ガラス基板８３を介して第２レジスト膜８６に前記紫外線光源などにより紫外線Ｕを照射する。すると、第２レジスト膜８６は、ガラス基板８３のマスク８３ａに対応した部位以外の部位が感光される。
【００４４】
図９（ｄ）に示すように、第２レジスト膜８６のマスク８３ａに対応した部位以外の部位を現像により除去し、残った第２レジスト膜８６のパターンを第２レジストパターン８６ａとする（第２レジストパターン形成工程）。
【００４５】
図９（ｅ）に示すように、第２金属膜８５の第２レジストパターン８６ａと対応した部位以外の部位を、エッチングにより除去する（以下、残った第２金属膜８５を第２金属線群４２という）。この結果、絶縁性シート１２上には、第１金属線群４１、第２レジストパターン８６ａ、及び第２金属線群４２が残る（第２エッチング工程）。
【００４６】
そして、図９（ｆ）に示すように、第２レジストパターン８６ａを除去すると、絶縁性シート１２上には、第１金属線群４１及び第２金属線群４２のみが残る。この結果、図５に示すように、絶縁性シート１２上には第１金属線３１ａ〜３８ａ及び第２金属線３１ｂ〜３８ｂが形成される。
【００４７】
次に、帯部形成工程について説明する。
図６に示すように、絶縁性シート１２に対して打ち抜き加工（せん断加工）により複数のスリット２０を形成する。絶縁性シート１２には、この複数のスリット２０により複数の長尺部（帯部）９０が形成される。
【００４８】
次に、シート成形工程について説明する。
図７に示すように、例えば、樹脂から形成された円筒状をなす一本のスペーサ９１を、第１区域Ｚ１における各スリット２０に挿入する。この際、スペーサ９１を、隣り合う長尺部９０の中央同士が高さ方向Ｈにおいて互いに逆方向へ離れるように各スリット２０に挿入し、長尺部９０の形状を整える。スペーサ９１の上方に位置する長尺部９０が第１湾曲部２１ａとなり、スペーサ９１の下方に位置する長尺部９０が第２湾曲部２１ｂとなる。この結果、各第２接点５１〜５８と各第１接点６１〜６７とが高さ方向Ｈにおいて互いに離間される（図２参照）。
【００４９】
また同様に、スペーサ９１と同構成のスペーサ９２，９３を、第２及び第３区域Ｚ２，Ｚ３の各スリット２０にそれぞれ挿入する。
次に、積層工程について説明する。
【００５０】
形状維持シート１４と第１湾曲部２１ａの中央とを非導電性接着剤にて固定し、形状維持シート１５と第２湾曲部２１ｂの中央とを非導電性接着剤にて固定する。そして、各スリット２０からスペーサ９１〜９３を取り外す。この結果、熱電変換デバイス１１が構成される。
【００５１】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第１金属線３１ａ〜３８ａ及び第２金属線３１ｂ〜３８ｂは、第１金属線３１ａ〜３８ａと同形状をなす非透光性のマスク８３ａが形成されたガラス基板８３を用いることにより形成した。即ち、第１金属線３１ａ〜３８ａを形成するためのガラス基板と、第２金属線３１ｂ〜３８ｂを形成するためのガラス基板とを個別に用意する必要がなく、その分、ガラス基板を製作するコストを低減することができる。従って、集成された複数の熱電対３１〜３８を低コストで製作することができる。
【００５２】
（２）本実施形態では、シート成形工程を行う前に熱電対形成工程を行った。即ち、絶縁性シート１２を断面波形状に成形する前に、平面状をなす絶縁性シート１２に対して熱電対３１〜３８を形成するため、真空蒸着法を良好に行うことができる。
【００５３】
（３）本実施形態では、第１金属線群４１と第２金属線群４２とが重心Ｂを中心に線対称に形成されている。そのため、第１金属線群４１及び第２金属線群４２を形成する際に、一つのガラスマスク８２を用意するだけで第１金属線群４１及び第２金属線群４２を形成することができる。従って、上記（１）と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
（４）絶縁性シート１２には、短手辺Ｓに沿って第１湾曲部２１ａと第２湾曲部２１ｂを交互に配置し、長手辺Ｌに沿って第１湾曲部２１ａと第２湾曲部２１ｂを交互に配置した。従って、絶縁性シート１２は、短手辺Ｓ方向及び長手辺Ｌ方向において可撓させやすくすることができる。
【００５５】
（５）本実施形態では、各第１湾曲部２１ａは、その長手辺Ｌ方向中央を絶縁性シート１２の表面１２ａ側に突出させ、各第２湾曲部２１ｂは、その長手辺Ｌ方向中央を絶縁性シート１２の裏面１２ｂ側に突出させた。第２接点５１〜５８は、第２湾曲部２１ｂの長手辺Ｌ方向中央に形成し、第１接点６１〜６７は、第１湾曲部２１ａの長手辺Ｌ方向中央に形成し、この結果、第２接点５１〜５８と第１接点６１〜６７とを高さ方向Ｈにおいて離間させた。このように、第２接点５１〜５８と第１接点６１〜６７とを高さ方向Ｈにおいて離間させることにより、熱電変換を効率よく行うことができる。
【００５６】
（６）本実施形態では、絶縁性シート１２及び形状維持シート１４，１５は可撓性を備えた。また、熱電変換デバイス１１全体が撓み変形可能となるように、形状維持シート１４，１５は伸縮性を備えた。ところで、特許文献１の熱電変換デバイスにおいては、シリコンからなる基板上に熱電対群を形成していた。このシリコンからなる基板は可撓性がないため、この特許文献１の熱電変換デバイスは、例えば湾曲した設置場所に対してぴったりと接触させることができなかった。しかしながら、本実施形態の熱電変換デバイス１１は、その全体が撓み変形可能なため湾曲した設置場所に対してもぴったりと接触させることができる。このため、熱電変換デバイス１１の利用範囲を広げることができる。
【００５７】
（７）熱電対群１３が形成された絶縁性シート１２は、両形状維持シート１４，１５に接触する以外の部位が、空気に接触するように構成した。空気は、熱伝導率が、例えば発泡ウレタン、樹脂等に比して低い。従って、熱電変換デバイス１１は、両形状維持シート１４，１５と絶縁性シート１２との間に発泡ウレタン、樹脂等が充填されている熱電変換デバイスと比して、第２接点５１〜５８と第１接点６１〜６７との温度差を出すことができ、熱電変換効率を向上させることができる。
【００５８】
（８）形状維持シート１４，１５は、シリコーン樹脂から形成した。シリコーン樹脂は、一般的な高分子材料に比して熱伝導率が一桁以上高い値を有している。従って、両形状維持シート１４，１５は、一般的な高分子材料にて形成された形状維持シートに比して、各第２接点５１〜５８及び各第１接点６１〜６７の放熱（吸熱）を効率よく行うことができ、この結果、熱電変換デバイス１１の熱電変換効率を向上させることができる。
【００５９】
（９）熱電対群１３を形成した絶縁性シート１２は、ポリイミド樹脂にて形成した。ポリイミド樹脂は加工性がよく、耐熱性が高く、一般的な高分子材料と比して熱伝導率が同じレベル、即ち、熱伝導率が低い特性を備えている。従って、絶縁性シート１２は、一般的な高分子材料にて形成された絶縁性シートに比して、熱電対群１３の第２接点５１〜５８と第１接点６１〜６７との温度差を出すことができ、この結果、熱電変換デバイス１１の熱電変換の効率を低下させにくい。
【００６０】
（別の形態）
なお、上記各実施形態は以下のような別の形態に変更して具体化してもよい。
・前記実施形態のシート成形工程では、円筒状をなすスペーサ９１〜９３を各スリット２０に挿入することにより、各第２接点５１〜５８と各第１接点６１〜６７とを高さ方向Ｈにおいて互いに離間させるようにしていた。これに限らず、箆（へら）のような形状のスペーサを各スリット２０に挿入し、そのスペーサをその軸を中心として９０度回転させて、各第２接点５１〜５８と各第１接点６１〜６７とを高さ方向Ｈにおいて互いに離間させるようにしてもよい。このように箆のような形状のスペーサを用いると、スペーサ９１〜９３を用いる場合に比して、各スリット２０に挿入しやすい。
【００６１】
・前記実施形態では、熱電変換デバイス１１を製造する際に、熱電対形成工程の後に帯部形成工程を行っていた。これに限らず、熱電変換デバイス１１を製造する際に、帯部形成工程を先に行い、その後、熱電対形成工程を行うようにしてもよい。
【００６２】
・前記実施形態では、熱電対群１３を真空蒸着法にて形成していた。これに限らず、塗布法や、メッキ法や、物理的蒸着法としてのスパッタリング法等にて熱電対群１３を形成してもよい。
【００６３】
・前記実施形態では、熱電変換デバイス１１は、絶縁性シート１２及び形状維持シート１４，１５の３つが可撓性を備えるように構成していた。これに限らず、熱電変換デバイス１１は、絶縁性シート１２及び形状維持シート１４，１５のうち少なくとも一つの部材が剛性を備えるように構成してもよい。
【００６４】
・前記実施形態では、熱電対群１３が形成された絶縁性シート１２は、両形状維持シート１４，１５に接触する以外の部位が、空気に接触するように構成していた。これに限らず、両形状維持シート１４，１５と絶縁性シート１２との間に発泡ウレタンを充填するように熱電変換デバイスを構成してもよい。このように構成すると、熱電変換デバイス１１は、両形状維持シート１４，１５間の距離をより一層維持しやすくなる。
【００６５】
・前記実施形態では、熱電変換デバイス１１は、絶縁性シート１２の表面１２ａに熱電対群１３を形成していた。これに限らず、熱電変換デバイス１１は、絶縁性シート１２の裏面１２ｂにも熱電対群１３を形成してもよい。このように構成すると、熱電変換効率がより一層向上する。
【００６６】
・前記実施形態では、第１金属線３１ａ〜３８ａをニッケル（Ｎｉ）、第２金属線３１ｂ〜３８ｂをクロム（Ｃｒ）から形成していた。これに限らず、前記第１金属線３１ａ〜３８ａ及び前記第２金属線３１ｂ〜３８ｂの材料（金属）は、熱電対として機能するものであれば、他の材料（金属）を採用してもよい。即ち、前記第１金属線３１ａ〜３８ａ及び前記第２金属線３１ｂ〜３８ｂは、互いに異なる材料（金属）で熱電変換が行える材料（金属）であればどのような材料（金属）を採用してもよい。特に、ゼーベック係数の差が大きな２種類の材料（金属）を用いるほど、熱電対３１〜３８の出力電圧（熱電変換効率）は大きくなる。また、熱電対３１〜３８を構成する一方の材料及び他方の材料は、半導体、合金、酸化物でもよい。
【００６７】
・前記実施形態の熱電対形成工程では、第１金属線３１ａ〜３８ａと同形状をなす非透光性のマスク８３ａが形成されたガラス基板８３、ポジ型感光性の第１レジスト膜８１、及びポジ型感光性の第２レジスト膜８６を用いて第１金属線群４１及び第２金属線群４２を形成していた。これに限らず、熱電対形成工程は、第１金属線３１ａ〜３８ａに対応していない部位に非透光性のマスクが形成されたガラス基板８３、ネガ型感光性の第１レジスト膜、及びネガ型感光性の第２レジスト膜を用いて第１金属線群４１及び第２金属線群４２を形成してもよい。
【００６８】
・前記実施形態では、フォトエッチングにより熱電対３１〜３８を形成していた。これに限らず、非透光性のマスク８３ａが形成されたガラス基板８３を用いて熱電対３１〜３８を形成できるのであればどのようなエッチングを用いてもよい。
【００６９】
次に、上記各実施形態及び別の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記第１金属体の形状に対応したマスクにより、ポジ型のレジストを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱電変換デバイスの製造方法。
【００７０】
（ロ）前記第１金属体の形状に対応したマスクにより、ネガ型のレジストを行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱電変換デバイスの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本実施形態における熱電対群が形成された絶縁性シートを示す平面図。
【図２】熱電変換デバイスの正面図。
【図３】マスクが形成されたガラス基板を示す平面図。
【図４】第１レジストパターン及び第１金属線群を形成した絶縁性シートの平面図。
【図５】第１金属線群及び第２金属線群を形成した絶縁性シートの平面図。
【図６】スリットを形成した絶縁性シートの平面図。
【図７】絶縁性シートのスリットにスペーサを挿入した状態を示す斜視図。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は、熱電対形成工程を示す概略説明図。
【図９】（ａ）〜（ｆ）は、熱電対形成工程を示す概略説明図。
【符号の説明】
【００７２】
１１…熱電変換デバイス、１２…基材としての絶縁性シート、１２ａ…表面、１２ｂ…裏面、１３…熱電対群、１４，１５…形状維持シート、２０…スリット、２１…帯部としての湾曲部、２１ａ…第１湾曲部、２１ｂ…第２湾曲部、３１ａ〜３８ａ…第１金属体としての第１金属線、３１ｂ〜３８ｂ…第２金属体としての第２金属線、５１〜５８…第２接点、６１〜６７…第１接点、８０…第１金属膜、８１ａ…第１レジストパターン、８３…透光部材としてのガラス基板、８３ａ…マスク、８５…第２金属膜、８６ａ…第２レジストパターン、９１〜９３…スペーサ。
【図１】
2005150247.tif 000003
【図２】
2005150247.tif 000004
【図３】
2005150247.tif 000005
【図４】
2005150247.tif 000006
【図５】
2005150247.tif 000007
【図６】
2005150247.tif 000008
【図７】
2005150247.tif 000009
【図８】
2005150247.tif 000010
【図９】
2005150247.tif 000011