(57)【要約】    【課題】  量産性が優れ、低コストでモジュール化することができる熱電素子の製造方法を提供する。    【解決手段】  原料インゴットを粉末化した後、固化成形してｐ型及びｎ型熱電材料の固化成形体とする。この固化成形体を、夫々、熱電モジュールにおける配列と同じ配列で複数の孔が形成されている押出型を使用して押出成形する。そして、ｐ型及びｎ型熱電材料の押出成形体を受け治具ごと容器に入れ、容器に樹脂を充填した後樹脂を固化させる。次に、この樹脂固形物を容器から取り出し、マルチワイヤソーにより所定の間隔で切断して、樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物とする。その後、板状固形物の一方の面の熱電素子上に金属層を形成し、この金属層と基板上に形成された電極とをはんだにより接合する。更に、板状固形物の他方の面の熱電素子上にも金属層を形成し、その後、樹脂を除去して熱電モジュールにする。【選択図】    図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型熱電材料を押出成形して押出成形体を得る工程と、ｎ型熱電材料を押出成形して押出成形体を得る工程と、複数の孔が形成された１対の保持部材を相互に平行で且つ対応する孔同士がその中心軸を一致させて対向するように配置し、前記１対の保持部材の複数の前記孔に前記ｐ型熱電材料の押出成形体及び前記ｎ型熱電材料の押出成形体を挿入する工程と、前記１対の保持部材の対応する孔に挿入された状態で前記ｐ型熱電材料の押出成形体及び前記ｎ型熱電材料の押出成形体を容器に収納する工程と、前記容器内に樹脂を充填して前記押出成形体の周囲を樹脂で固める工程と、この樹脂固形物を前記押出成形体の長手方向に対して垂直な方向に所定間隔で切断して板状固形物を得る工程と、を有することを特徴とする熱電素子の製造方法。
【請求項２】
前記ｐ型熱電材料の押出成形体を得る工程は、少なくとも一部がモジュールにおけるｐ型熱電素子の配列と同じ配列になるように形成された複数の孔を有する押出型を使用することを特徴とする請求項１に記載の熱電素子の製造方法。
【請求項３】
前記ｎ型熱電材料の押出成形体を得る工程は、少なくとも一部がモジュールにおけるｎ型熱電素子の配列と同じ配列になるように形成された複数の孔を有する押出型を使用することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱電素子の製造方法。
【請求項４】
前記保持部材の孔は、モジュールにおけるｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子の配列と少なくとも一部が同じ配列になるように形成されており、前記ｐ型熱電材料の押出成形体及び前記ｎ型熱電材料の押出成形体を前記押出成形時の配列のまま前記保持部材の孔に挿入することを特徴とする請求項２又は３に記載の熱電素子の製造方法。
【請求項５】
前記ｐ型熱電材料及び前記ｎ型熱電材料が被覆材により密封されている状態で押出成形することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱電素子の製造方法。
【請求項６】
前記板状固形物の少なくとも前記押出成形体上に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ及びＡｇからなる群から選択された少なくとも１種の金属からなる金属層を形成する工程を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の熱電素子の製造方法。
【請求項７】
前記板状固形物を得た後、更に、この板状固形物の押出成形体と基板上に設けられた電極とを整合させて前記板状固形物と前記基板とを接合する工程と、前記樹脂を除去する工程と、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の熱電素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はペルチェ効果を利用した電子冷却及びゼーベック効果を利用した熱電発電等に使用される熱電素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＢｉＴｅ系半導体等の熱電材料を使用した熱電素子は、構造が簡単で小型化及び軽量化が容易であり、更に、無音及び無振動でメンテナンスも不要であることから、特殊な用途向けの小型冷蔵庫及び半導体レーザ等の半導体装置内部の温度調節器等への適用が検討されている。
【０００３】
図１３（ａ）は一般的な熱電モジュールの構造を示す断面図であり、図１３（ｂ）はその斜視図である。なお、図１３（ａ）においては、はんだ等の接合部材部分は省略しており、以下の図も同様である。また、図１３（ｂ）においては、モジュール内部の構造を見やすくするため上基板を省略している。更に、各熱電素子のｐ型及びｎ型の区別については、図１３（ｂ）に「Ｐ」及び「Ｎ」の符号を付する。図１３（ａ）に示すように、熱電モジュールは、絶縁性の下基板１及び上基板２に夫々下部電極３及び上部電極４を形成し、下部電極３と上部電極４が対向するように下基板１及び上基板２を平行に配置し、両者の間に複数個の熱電素子５を配置して構成されている。図１３（ｂ）に示すように、下部電極３及び上部電極４には、ｐ型熱電素子５ａ及びｎ型熱電素子５ｂが交互に配置され、隣接する１対の下部電極３上に接合された熱電素子のうち、隣接するｐ型熱電素子５ａ及びｎ型熱電素子５ｂの上部を１個の上部電極４に接合することにより、複数個のｐ型熱電素子５ａ及びｎ型熱電素子５ｂとが交互に直列に接続されている。この直列接続体の両端部の熱電素子が接合された下部電極３に、夫々リード線８がはんだ等により接合されている。
【０００４】
この熱電モジュールにおいては、例えば、下部電極３及び上部電極４により接続されたｐ型熱電素子５ａ及びｎ型熱電素子５ｂに電流を流すと、電流はｎ型熱電素子５ｂ下側から上部電極４を通ってｐ型熱電素子５ａの下側へ流れる。一方、エネルギーはｐ型熱電素子５ａでは電流と同じ方向に、ｎ型熱電素子５ｂでは電流と逆の方向へ移動するため、上部電極４側ではエネルギーが不足して温度が下がり（吸熱）下部電極側ではエネルギーが放出されて温度が上がる（放熱）。
【０００５】
図１４は従来の熱電モジュールの製造方法の一例を示すフローチャート図である。従来の熱電モジュールの製造方法は、図１４に示すように、熱電素子を製造する材料加工工程と基板を製造する基板工程とに分けることができる。材料加工工程では、先ず、ＢｉＴｅ系等の半導体熱電材料を一方向凝固したインゴットを形成する（ステップＳ１０１ａ）。次に、このインゴットを素子の長さに相当する厚さの円盤状にスライシングし（ステップＳ１０２ａ）、熱電材料のウエハを切り出す。この熱電材料のウエハの表面に、良好なはんだ付け性を得るためのＮｉめっきを施し（ステップＳ１０３ａ）、このＮｉめっきを施された熱電材料のウエハを升目状の熱電素子形状にダイシングする（ステップＳ１０４ａ）。このようにして、向かい合う２面にのみＮｉめっき層が形成された熱電素子５を製造する。この熱電素子５は、原料インゴットを形成する半導体熱電材料の組成を調整することによって、ｐ型熱電素子５ａ又はｎ型熱電素子５ｂとすることができる。
【０００６】
一方、基板工程では、先ず、下基板１及び上基板２となる１対のセラミック基板を用意し（ステップＳ１０１ｂ）、これらのセラミック基板上の熱電素子搭載部分をメタライズしてＣｕ電極を形成する（ステップＳ１０２ｂ）。このセラミック基板上のメタライズ部は、下部電極３又は上部電極４となる。このようにして、下部電極３が形成された下基板１又は上部電極４が形成された上基板２が製造される。
【０００７】
次に、下基板１の下部電極３上に、上述の材料加工工程において製造されたｎ型熱電素子５ｂとｐ型熱電素子５ａとを交互に隣接するように並べてモジュールを組み立て（ステップＳ１０５）、下部電極３とｐ型熱電素子５ａ及びｎ型熱電素子５ｂのＮｉめっき層形成面とが接するようにしてはんだで接合する。また、これらｐ型熱電素子５ａ及びｎ型熱電素子５ｂのＮｉめっき層が形成された他の面と上基板２の上部電極４とをはんだにより接合する（ステップＳ１０６）。更に、下部電極３及び上部電極４により直列接続された複数の熱電素子のうち端部に配置された熱電素子が接合されている下部電極３にリード線８を接続し（ステップＳ１０７）、熱電モジュールの製造を完了する。
【０００８】
このように、従来の熱電モジュールの製造方法においては、下基板１の下部電極３上に、数ｍｍ角のｐ型熱電素子５ａとｎ型熱電素子５ｂとを交互に配置しなければなないため、この作業に時間を要し、量産には不向きであった。
【０００９】
そこで、熱電モジュールの量産性を向上するため、放熱側と吸熱側とが仕切板により熱的に絶縁された熱電モジュールの製造方法において、円柱状のｐ型の熱電半導体針状単結晶及びｎ型の熱電半導体針状単結晶を夫々仕切板の所定の位置の穴に挿入し、各熱電半導体針状単結晶と仕切板とを接着した後で、各熱電半導体針状単結晶を切断して熱電素子にする方法が提案されている（特許文献１参照）。
【００１０】
また、ｐ型及びｎ型の熱電素子の配列に対応した貫通孔が形成されている素子成形型を使用して熱電素子を形成する方法も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載の熱電素子の製造方法においては、先ず、ｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料のいずれか一方の融液を成形型に充填し冷却固化させた後、他方の融液を充填し冷却固化させてｐ型及びｎ型の熱電素子を形成する。そして、各熱電素子の一方の端部と一の基板上に形成された電極とを接合した後、成形型を外し、更に、各熱電素子の他方の端部と他の基板上に形成された電極とを接合して熱電モジュールにしている（特許文献２参照）。
【００１１】
更に、複数本の円柱状の熱電半導体焼結体を、その中心軸が同じ向きになるようにして充填槽に投入し、その後この充填槽に充填剤を充填して固化することにより固形混合物を作製し、この固形混合物を板状に切断し、更に、その表面にめっき処理を施した後、充填剤を溶解除去して熱電素子にする方法もある（特許文献３参照）。
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−２５２５３１号公報
【特許文献２】特開２００２−２３７６２２号公報
【特許文献３】特開平１０−５６２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前述の従来の技術には以下に示す問題点がある。即ち、特許文献１に記載の方法は、熱電半導体針状単結晶を使用しているため、材料の強度が低く、ハンドリング時に熱電半導体針状単結晶及び熱電素子が壊れるという問題点がある。また、特許文献１及び２に記載の方法で作製された熱電素子は、特性のばらつきが大きく、品質が安定しないという問題点がある。例えば、特許文献１に記載の方法で使用している熱電半導体針状単結晶は、１００ｍｍの長さの中で熱起電力が５％以上変化する場合がある。
【００１４】
更に、特許文献３に記載の熱電素子の製造方法は、基板に実装する前に各素子の配列を崩してしまうため、従来の製造方法と同様に、ｐ型及びｎ型熱電素子を基板上に配列する作業が必要となり、手間がかかるという問題点がある。
【００１５】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、量産性が優れ、低コストでモジュール化することができる熱電素子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】
【００１６】
本発明に係る熱電素子の製造方法は、ｐ型熱電材料を押出成形して押出成形体を得る工程と、ｎ型熱電材料を押出成形して押出成形体を得る工程と、複数の孔が形成された１対の保持部材を相互に平行で且つ対応する孔同士がその中心軸を一致させて対向するように配置し、前記１対の保持部材の複数の前記孔に前記ｐ型熱電材料の押出成形体及び前記ｎ型熱電材料の押出成形体を挿入する工程と、前記１対の保持部材の対応する孔に挿入された状態で前記ｐ型熱電材料の押出成形体及び前記ｎ型熱電材料の押出成形体を容器に収納する工程と、前記容器内に樹脂を充填して前記押出成形体の周囲を樹脂で固める工程と、この樹脂固形物を前記押出成形体の長手方向に対して垂直な方向に所定間隔で切断して板状固形物を得る工程と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明においては、熱電材料の押出成形体を、樹脂により保持部材に挿入されたときの配列を保持された状態で、その後の加工を行うため、歩留まりが向上し、熱電素子を低コストで製造することができる。また、従来の方法よりも熱電素子を基板に実装する際の取扱い性が向上するため、量産性を向上させることができる。
【００１８】
前記ｐ型熱電材料の押出成形体を得る工程は、少なくとも一部がモジュールにおけるｐ型熱電素子の配列と同じ配列になるように形成された複数の孔を有する押出型を使用することができる。同様に、前記ｎ型熱電材料の押出成形体を得る工程は、モジュールにおけるｎ型熱電素子の配列と少なくとも一部が同じ配列になるように形成された複数の孔を有する押出型を使用してもよい。更に、前記保持部材の孔は、モジュールにおけるｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子の配列と少なくとも一部が同じ配列になるように形成されていてもよく、その場合、前記ｐ型熱電材料の押出成形体及び前記ｎ型熱電材料の押出成形体を、前記押出成形時の配列を崩さずに前記保持部材の孔に貫入することが好ましい。これにより、均一で、高強度な熱電材料の固化成形体を、基板に実装される際の配列になるように押出成形を行うことができるため、板状固形物には、ｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が所定の配列で樹脂中に埋め込まれ、熱電素子を基板に実装する際に、ｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子を１つずつ基板上に配置する必要がなくなる。その結果、従来の製造方法に比べて、量産性が向上する。
【００１９】
更にまた、前記ｐ型熱電材料及び前記ｎ型熱電材料が被覆材により密封されている状態で押出成形してもよい。これにより、押し出し成形中の材料破壊を防止又は軽減する効果が得られる。
【００２０】
更にまた、前記板状固形物の少なくとも前記押出成形体上に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ及びＡｇからなる群から選択された少なくとも１種の金属からなる金属層を形成することができる。これにより、基板上に形成された電極と熱電素子との接合強度が向上する。
【００２１】
更にまた、前記板状固形物を得た後、この板状固形物の押出成形体と基板上に設けられた電極とを整合させて前記板状固形物と前記基板とを接合した後、前記樹脂を除去してもよい。これにより、樹脂による熱伝導への影響がなくなるため、高性能の熱電素子が得られる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、均一で、高強度な熱電材料の押出成形体を、樹脂によって保持部材に貫入されたときの配列を保持された状態でその後の加工を行うことにより、歩留まり及び基板に実装する際の取扱い性が向上するため、量産性を向上させることができると共に熱電素子を低コストでモジュール化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態に係る熱電素子の製造方法について説明する。先ず、本発明の第１の実施形態に係る熱電素子の製造方法について説明する。図１は本実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。図１に示すように、本実施形態の熱電素子の製造方法は、先ず、Ｂｉ及びＳｂからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｔｅ及びＳｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｉ、Ｃｌ、Ｈｇ、Ｂｒ、Ａｇ及びＣｕからなる群から選択された少なくとも１種の元素とからなる組成の原料を溶解した後、円柱状に成形してインゴットにする（ステップＳ１）。
【００２４】
そして、ｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料のインゴットを、夫々押出型を使用して押出成形する。図２は本実施形態で使用する押出型を示す平面図である。先ず、図２に示す中心に１つの孔２０が設けられた押出型２１を使用し、ｐ型熱電材料のインゴットを押出成形してｐ型押出成形体を作製する（ステップＳ２）。この押出型２１に設けられた孔２０の押出出口側の直径は、熱電素子の直径と略等しくなっている。引き続き、押出型２１を使用してｎ型熱電材料のインゴットを押出成形して、ｎ型押出成形体を作製する（ステップＳ３）。なお、ｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料は、別の押出型２１を使用して押出成形することが好ましい。
【００２５】
次に、ステップＳ２及びステップＳ３で作製したｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体を、夫々１００ｍｍ程度の長さになるように切断し、熱電モジュールにおける配列と同じになるように配置する（ステップＳ４）。図３は押出成形体を配列する受け治具を示す平面図であり、図４は押出成形体を受け治具に挿入した状態を示す断面図である。具体的には、図３に示す熱電モジュールにおける熱電素子（ｎ型熱電素子及びｐ型熱電素子）の配列パターンと同じ配列で、複数の孔１４が形成されている１対の受け治具１３を、対応する孔の中心軸が一致するように、対向させて配置する。この受け治具１３は、外径が例えば４０乃至５０ｍｍであり、孔１４の直径が例えば１乃至３ｍｍである。そして、図４に示すように、１００ｍｍ程度の長さに切断されたｐ型押出成形体２２ａ及びｎ型押出成形体２２ｂを、夫々、熱電モジュールにおける配列と同じになるように、１対の受け治具１３の孔１４に挿入する。
【００２６】
次に、受け治具１３により保持されたｐ型押出成形体２２ａ及びｎ型押出成形体２２ｂを受け治具１３ごと容器に入れ、エポキシ樹脂を充填して固化する（ステップＳ５）。その後、ステップＳ５で作製した樹脂中にｐ型押出成形体２２ａ及びｎ型押出成形体２２ｂが埋め込まれた固形物を容器から取り出し、マルチワイヤソー等により、ｐ型押出成形体２２ａ及びｎ型押出成形体２２ｂの中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、熱電素子の厚さに相当するピッチで切断して、エポキシ樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物とする（ステップＳ６）。図５は板状固形物を示す平面図である。なお、図５においては、各熱電素子のｐ型及びｎ型を区別するため、各素子に「Ｐ」及び「Ｎ」の符号を付する。図５に示すように、板状固形物１７においては、樹脂１６により、ｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が、基板上に実装される際と同じ間隔及び配列で保持されている。
【００２７】
次に、熱電素子の一方の面上に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ又はＡｇにより金属層を形成する（ステップＳ７）。図６は金属層形成後の板状固形物を示す平面図である。金属層を形成する方法としては、例えば、メタルマスクを使用して、スパッタリング法により、図６に示すように、板状固形物の一方の面における樹脂１６以外の部分、即ち、熱電素子の部分のみに、金属層１９として１μｍ程度のＮｉスパッタ膜を形成する。そして、表面に電極が形成された基板上に、金属層１９が形成されている面が基板側になるように板状固形物を配置し、金属層と電極とをはんだにより接合することにより、板状固形物の一方の面に電極を固定する（ステップＳ８）。次に、ステップＳ７と同様の方法で、熱電素子の他方の面上に金属層を形成した後（ステップＳ９）、エポキシ樹脂を溶解除去する（ステップＳ１０）。
【００２８】
そして、スケルトンタイプの熱電モジュールの場合、この状態でパッケージ等に搭載される。一方、スケルトンタイプではない場合は、各熱電素子の他方の面上に形成された金属層と、他の基板上に形成された電極とをはんだにより接合して熱電モジュールとする。なお、スケルトンタイプではない熱電モジュールの場合は、ステップＳ９を行った後、エポキシ樹脂を除去せずに各熱電素子の他方の面上に形成された金属層と他の基板上に形成された電極とをはんだにより接合し、その後でエポキシ樹脂を溶解除去してもよい。
【００２９】
本実施形態の熱電素子の製造方法においては、押し出し成形体を所定の配列に並べて、樹脂により固化してからその後の加工を行っているため、従来の配列方法に比べて熱電素子の整列体の作製が容易になり、また、歩留まり及び基板に実装する際の取扱い性が向上する。その結果、熱電モジュールの量産性を向上させることができると共に熱電素子を低コストでモジュール化することができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態に係る熱電素子の製造方法について説明する。図７は本実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。本実施形態の熱電素子の製造方法は、先ず、Ｂｉ及びＳｂからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｔｅ及びＳｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｉ、Ｃｌ、Ｈｇ、Ｂｒ、Ａｇ及びＣｕからなる群から選択された少なくとも１種の元素とからなる組成の原料を溶解及び凝固させてインゴットにした後、この原料インゴットを液体急冷法及び各種粉砕法により粉末化して、ｐ型熱電材料又はｎ型熱電材料からなる原料粉末を作製する（ステップＳ１１）。
【００３１】
次に、これらの原料粉末を夫々、ホットプレス等により固化成形して円柱状の固化成形体とする（ステップＳ１２）。その後、ステップＳ１２で作製したｐ型及びｎ型熱電材料の固化成形体を、夫々、熱電モジュールにおけるｐ型熱電素子又はｎ型熱電素子の配列パターンと同じ配列で複数の孔が形成されている押出型を使用して押出成形する。図８（ａ）及び（ｂ）は本実施形態における押出成形方法をその工程順に模式的に示す断面図である。また、図９（ａ）は本実施形態において使用するｐ型熱電材料用押出型を示す平面図であり、図９（ｂ）はｎ型熱電材料用押出型を示す平面図である。先ず、図９（ａ）に示す熱電モジュールにおけるｐ型熱電素子の配列パターンと同じ配列で、複数の孔１２ａが形成されているｐ型熱電材料用押出型１１ａと、図３に示す受け治具１３とを、対応する孔の中心軸が一致させると共に各孔の中心軸が押出軸と相互に平行になるように配置する。この押出型１１ａにおける孔１２ａの押出出口側の直径は、熱電素子の直径と略等しくなっている。そして、図８（ａ）に示すように、押出型１１ａを使用してｐ型熱電材料の固化成形体を押出成形して押出成形体（以下、ｐ型押出成形体という）１５ａにし、このｐ型押出成形体１５ａを受け治具１３により保持する（ステップＳ１３）。なお、押出型１１ａ及び受け治具１３には、貫通孔又はピン等の位置決め用部材が設けられていてもよい。
【００３２】
引き続き、図９（ｂ）に示す熱電モジュールにおけるｐ型熱電素子の配列パターンと同じ配列で、複数の孔１２ｂが形成されているｎ型熱電材料用押出型１１ｂと、図３に示す受け治具１３とを、対応する孔の中心軸が一致させると共に各孔の中心軸が押出軸と相互に平行になるように配置する。この押出型１１ｂにおける孔１２ｂの押出出口側の直径は、熱電素子の直径と略等しくなっている。そして、図８（ｂ）に示すように、押出型１１ｂを使用してｎ型熱電材料の固化成形体を押出成形して押出成形体（以下、ｎ型押出成形体という）１５ｂにし、このｎ型押出成形体１５ｂを受け治具１３により保持する（ステップＳ１４）。
【００３３】
次に、ｐ型押出成形体１５ａ及びｎ型押出成形体１５ｂを受け治具１３ごと容器に入れ、加熱しながら容器に水性ワックス等の熱可塑性樹脂を充填した後、これらを冷却して樹脂を固化する（ステップＳ１５）。その後、ステップＳ１５により作製した樹脂中にｐ型押出成形体１５ａ及びｎ型押出成形体１５ｂが埋め込まれた固形物を容器から取り出し、この固形物をマルチワイヤソー等により、ｐ型押出成形体１５ａ及びｎ型押出成形体１５ｂの中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、熱電素子の厚さに相当するピッチで切断して、樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物とする（ステップＳ１６）。
【００３４】
次に、熱電素子の一方の面上に、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ又はＡｇにより金属層を形成する（ステップＳ１７）。その方法としては、例えば、板状固形物の一方の面上に、めっき用下地膜として、スパッタリング法により０．１μｍ程度のＮｉスパッタ膜を形成する。次に、Ｎｉスパッタ膜上にレジストを塗布した後パターニングして、熱電素子上のレジストを除去する。この状態で板状固形物にめっき処理を施し、熱電素子の一方の面上に厚さが５μｍのＮｉ層を形成する。その後、レジストを除去し、更に、イオンミリングにより樹脂上のＮｉスパッタ膜を除去する。
【００３５】
そして、表面に電極が形成された基板上に、金属層が形成されている面が電極側になるように板状固形物を配置し、金属層と電極とをはんだにより接合することにより、板状固形物１７の一方の面に電極を固定する（ステップＳ１８）。次に、ステップＳ１７と同様の方法で、熱電素子の他方の面上に金属層を形成する（ステップＳ１９）。その後、例えば、温水中で超音波洗浄することにより樹脂を溶解除去する（ステップＳ２０）。
【００３６】
そして、スケルトンタイプの熱電モジュールの場合、この状態でパッケージ等に搭載される。一方、スケルトンタイプではない場合は、各熱電素子の他方の面上に形成された金属層と、他の基板上に形成された電極とをはんだにより接合して熱電モジュールとする。なお、スケルトンタイプではない熱電モジュールの場合は、ステップＳ１９を行った後、樹脂を溶解せずに各熱電素子の他方の面上に形成された金属層と他の基板上に形成された電極とをはんだにより接合し、その後で樹脂を溶解除去してもよい。
【００３７】
本実施形態の熱電素子の製造方法においては、均一で、高強度な熱電材料の固化成形体を、基板に実装される際の配列になるように押出成形を行い、樹脂によりこの配列状態を保持したままその後の加工を行うため、作業性が優れており、熱電素子を低コストでモジュール化することができる。また、本実施形態の熱電素子の製造方法は、ｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が所定の配列で樹脂中に埋め込まれているため、熱電素子を基板に実装する際も、ｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子を１つずつ基板上に配置する必要がなく、従来の熱電モジュールの製造方法に比べて、量産性が優れている。
【００３８】
なお、前述の第１及び第２の実施形態の熱電素子の製造方法においては、板状固形物と基板とを接合した後樹脂を溶解除去しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂等の耐熱性及び強度が優れた樹脂を使用している場合は、樹脂を溶解除去しなくてもよい。これにより、モジュール化した際に、厚い電極板及び基板がなくても、実用上十分な強度が得られる。
【００３９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る熱電素子の製造方法について説明する。図１０は本実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。図１０に示すように、本実施形態の熱電素子の製造方法は、先ず、Ｂｉ及びＳｂからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｔｅ及びＳｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｉ、Ｃｌ、Ｈｇ、Ｂｒ、Ａｇ及びＣｕからなる群から選択された少なくとも１種の元素とからなる組成の原料を溶解及び凝固させてインゴットにした後、この原料インゴットを液体急冷法及び各種粉砕法により粉末化して、ｐ型熱電材料又はｎ型熱電材料からなる原料粉末を作製する（ステップＳ２１）。
【００４０】
次に、これらの原料粉末を夫々、ホットプレス等により固化成形して円柱状の固化成形体とする（ステップＳ２２）。その後、図９（ａ）に示すｐ型熱電材料用押出型１１ａを使用し、ｐ型熱電材料の固化成形体を押出成形してｐ型押出成形体１５ａにして、図３に示す１対の受け治具１３により保持する（ステップＳ２３）。引き続き、図９（ｂ）に示すｎ型熱電材料用押出型１１ｂを使用し、ｎ型熱電材料の固化成形体を押出成形してｎ型押出成形体１５ｂにして、図３に示す１対の受け治具１３により保持する（ステップＳ２４）。
【００４１】
次に、受け治具１３により保持されたｐ型押出成形体１５ａ及びｎ型押出成形体１５ｂを受け治具１３ごと容器に入れ、エポキシ樹脂を充填して固化する（ステップＳ２５）。その後、ステップＳ２５で作製した樹脂中にｐ型押出成形体１５ａ及びｎ型押出成形体１５ｂが埋め込まれた固形物を容器から取り出し、この固形物をマルチワイヤソー等により、ｐ型押出成形体１５ａ及びｎ型押出成形体１５ｂの中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、熱電素子の厚さに相当するピッチで切断して、エポキシ樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物とする（ステップＳ２６）。
【００４２】
次に、前述の第２の実施形態におけるステップＳ１７と同様の方法で、熱電素子の一方の面上に金属層を形成する（ステップＳ２７）。図１１（ａ）は板状固形物を示す平面図であり、図１１（ｂ）は金属層形成後の板状固形物を示す平面図である。本実施形態の熱電素子の製造方法においては、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、隣り合う１つのｐ型熱電素子と１つのｎ型熱電素子とを覆うように金属層１８を形成する。これにより、隣り合うｐ型熱電素子とｎ型熱電素子とが電気的に接続される。そして、このような金属層１８を、板状固形物の両面に形成することにより、全ての素子を直列に接続して、スケルトンタイプの熱電モジュールとする。
【００４３】
次に、本発明の第４の実施形態に係る熱電素子の製造方法について説明する。図１２は本実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。図１２に示すように、本実施形態の熱電素子の製造方法は、先ず、Ｂｉ及びＳｂからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｔｅ及びＳｅからなる群から選択された少なくとも１種の元素と、Ｉ、Ｃｌ、Ｈｇ、Ｂｒ、Ａｇ及びＣｕからなる群から選択された少なくとも１種の元素とからなる組成の原料を溶解し（ステップＳ３１）、円柱状に成形してインゴットにする（ステップＳ３２）。次に、ｐ型及びｎ型熱電材料のインゴットを、夫々、被覆材であるアルミニウム製の密封容器に挿入し、容器内を排気して真空にし、更に、容器内の真空状態を維持するため、容器の蓋を電子ビーム溶接する（ステップＳ３３）。
【００４４】
その後、アルミニウム製の容器に密封されたｐ型及びｎ型熱電材料のインゴットを、前述の第２の実施形態の熱電素子の製造方法と同様の方法で、押出成形する。先ず、図９（ａ）に示すｐ型熱電材料用押出型１１ａを使用し、ｐ型熱電材料のインゴットをアルミニウム製の容器に密封された状態で押出成形して押出成形体にして、１対の受け治具１３により保持する（ステップＳ３４）。引き続き、図９（ｂ）に示すｎ型熱電材料用押出型１１ｂを使用し、ｎ型熱電材料のインゴットをアルミニウム製の容器に密封された状態で押出成形して押出成形体にして、１対の受け治具１３により保持する（ステップＳ３５）。
【００４５】
次に、ｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体を受け治具１３ごと容器に入れ、加熱しながら容器に水性ワックス等の熱可塑性樹脂を充填した後、これらを冷却して樹脂を固化する（ステップＳ３６）。その後、ステップＳ３６により作製した樹脂中にｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体が埋め込まれた固形物を容器から取り出し、この固形物をマルチワイヤソー等により、ｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体の中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、熱電素子の厚さに相当するピッチで切断して、樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物とする（ステップＳ３７）。
【００４６】
次に、熱電素子の一方の面上に、前述の第２の実施形態の熱電素子の製造方法と同様の方法で、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ又はＡｇにより金属層を形成する（ステップＳ３８）。そして、表面に電極が形成された基板上に、金属層が形成されている面が電極側になるように板状固形物を配置し、金属層と電極とをはんだにより接合することにより、板状固形物の一方の面に電極を固定する（ステップＳ３９）。次に、ステップＳ３８と同様の方法で、熱電素子の他方の面上に金属層を形成する（ステップＳ４０）。その後、例えば、温水中で超音波洗浄することにより樹脂を溶解除去する（ステップＳ４１）。
【００４７】
そして、スケルトンタイプの熱電モジュールの場合、この状態でパッケージ等に搭載される。一方、スケルトンタイプではない場合は、各熱電素子の他方の面上に形成された金属層と、他の基板上に形成された電極とをはんだにより接合して熱電モジュールとする。なお、スケルトンタイプではない熱電モジュールの場合は、ステップＳ４０を行った後、樹脂を溶解せずに各熱電素子の他方の面上に形成された金属層と他の基板上に形成された電極とをはんだにより接合し、その後で樹脂を溶解除去してもよい。
【００４８】
本実施形態の熱電素子の製造方法においては、ｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料を被覆材により密封した状態で押出成形しているため、押し出し成形中の材料破壊を防止又は軽減することができる。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明の実施例の効果について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。先ず、本発明の実施例１として、前述の第１実施形態と同様の方法で、熱電モジュールを作製した。本実施例においては、ｐ型熱電材料としてＢｉ０．５Ｓｂ１．５Ｔｅ３にＴｅが４質量％添加されているものを使用し、ｎ型熱電材料としてＢｉ１．９Ｓｂ０．１Ｔｅ２．８５Ｓｅ０．１５にＳｂＩ３が０．０６質量％添加されているものを使用した。これらｐ型及びｎ型熱電材料を溶解し、直径５０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状のインゴットとした。
【００５０】
次に、図２に示す押出型を使用して、ｐ型熱電材料のインゴットを押出成形して、ｐ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４３０℃とした。引き続き、押出型２１を使用して、ｎ型熱電材料の固化成形体を押出成形して、ｎ型押出成形体を作製した。その際の押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４８０℃とした。
【００５１】
次に、ｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体を、夫々１００ｍｍ程度の長さになるように切断し、図３に示す受け治具を使用し、対向して配置された受け治具の孔に、熱電モジュールにおける配列と同じになるように挿入した。そして、このｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体を受け治具ごと容器に入れ、容器にエポキシ樹脂を充填して固化させた。そして、この固形物を容器から取り出し、マルチワイヤソーにより、押出成形体の中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、０．５ｍｍのピッチで切断して、エポキシ樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物を作製した。
【００５２】
次に、メタルマスクを使用して、スパッタリング法により、板状固形物の一方の面における熱電素子の部分のみに、金属層として１μｍ程度のＮｉスパッタ膜を形成した。そして、表面に電極パターンが形成されたアルミナ基板上に、Ｎｉ層が形成されている面が電極側になるように板状固形物を配置し、Ｎｉ層と電極とをＳｎ−Ｓｂはんだにより接合した。更に、同様の方法で、熱電素子の他方の面上にＮｉ層を形成した後、エポキシ樹脂を除去して実施例１の熱電モジュールとした。
【００５３】
次に、本発明の実施例２として、前述の第２実施形態と同様の方法で、熱電モジュールを作製した。本実施例においては、ｐ型熱電材料としてＢｉ０．４Ｓｂ１．６Ｔｅ３を使用し、ｎ型熱電材料としてＢｉ２．０Ｔｅ２．７Ｓｅ０．３にＨｇＢｒ２が０．０６質量％添加されているものを使用した。これらｐ型及びｎ型熱電材料のインゴットを、夫々、液体急冷法により粉末化した。このとき、ロール回転数は１５００回転／分とした。そして、ｐ型及びｎ型熱電材料の粉末を、夫々、ホットプレスにより直径５０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状の固化成形体とした。その際の条件は、荷重を４．９ｋＮ／ｃｍ２とし、空気中で、４００℃で６０分間加熱した。
【００５４】
次に、図９（ａ）に示す押出型を使用して、ｐ型熱電材料の固化成形体を押出成形して、ｐ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１鋼で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が３１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４００℃とした。引き続き、図９（ｂ）に示す押出型を使用して、ｎ型熱電材料の固化成形体を押出成形して、ｎ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１鋼で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が３１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４５０℃とした。
【００５５】
次に、押出成形体を受け治具ごと容器に入れ、６０℃に加熱しながら容器に、軟化点が５０乃至６３℃であるアクアワックス（水性ワックス）を充填した後、これらを冷却してアクアワックスを固化させた。そしてこの固形物を容器から取り出し、マルチワイヤソーにより、押出成形体の中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、０．５ｍｍのピッチで切断して、アクアワックス中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物を作製した。
【００５６】
次に、板状固形物の一方の面上に、めっき用下地膜として、スパッタリング法により０．１μｍ程度のＮｉスパッタ膜を形成した。そして、Ｎｉスパッタ膜上にレジストを塗布した後パターニングして、熱電素子上のレジストを除去した。この状態で板状固形物にめっき処理を施し、熱電素子の一方の面上に厚さが５μｍのＮｉ層を形成した。その後、レジストを除去し、更に、イオンミリングによりアクアワックス上のＮｉスパッタ膜を除去した。そして、表面に電極パターンが形成されたアルミナ基板上に、金属層が形成されている面が電極側になるように板状固形物を配置し、金属層と電極とをＳｎ−Ｓｂはんだにより接合した。更に、同様の方法で、熱電素子の他方の面上にＮｉ層を形成した後、５０乃至６０℃の温水中で超音波洗浄してアクアワックスを除去して、実施例２の熱電モジュールとした。
【００５７】
次に、本発明の実施例３として、前述の第３実施形態と同様の方法で、熱電モジュールを作製した。本実施例においては、ｐ型熱電材料としてＢｉ０．５Ｓｂ１．５Ｔｅ３にＴｅが４質量％添加されているものを使用し、ｎ型熱電材料としてＢｉ１．９Ｓｂ０．１Ｔｅ２．８５Ｓｅ０．１５にＳｂＩ３が０．０６質量％添加されているものを使用した。これらｐ型及びｎ型熱電材料のインゴットを、夫々、粒径が５３μｍ以下になるように粉砕してｐ型及びｎ型熱電材料の粉末とした。そして、このｐ型及びｎ型熱電材料の粉末を、夫々、ホットプレスにより直径５０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状の固化成形体とした。その際の条件は、荷重を９．８ｋＮ／ｃｍ２とし、空気中で、３５０℃で６０分間加熱した。
【００５８】
次に、図９（ａ）に示す押出型を使用して、ｐ型熱電材料の固化成形体を押出成形して、ｐ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が３１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４３０℃とした。引き続き、図９（ｂ）に示す押出型を使用して、ｎ型熱電材料の固化成形体を押出成形して、ｎ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１鋼で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が３１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４８０℃とした。
【００５９】
次に、ｐ型押出成形体及びｎ型押出成形体を受け治具ごと容器に入れた後、容器にエポキシ樹脂を充填して固化させた。そして、この固形物を容器から取り出し、マルチワイヤソーにより、押出成形体の中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、０．５ｍｍのピッチで切断して、エポキシ樹脂中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物を作製した。次に、この板状固形物の両面に、前述の実施例２と同様の方法で、図１１（ｂ）に示すパターンで厚さが５μｍのＮｉ層を形成して、スケルトンタイプの実施例３の熱電モジュールとした。
【００６０】
次に、本発明の実施例４として、前述の第４実施形態と同様の方法で、熱電モジュールを作製した。本実施例においては、ｐ型熱電材料としてＢｉ０．５Ｓｂ１．５Ｔｅ３にＴｅが４質量％添加されているものを使用し、ｎ型熱電材料としてＢｉ１．９Ｓｂ０．１Ｔｅ２．８５Ｓｅ０．１５にＳｂＩ３が０．０６質量％添加されているものを使用した。これらｐ型及びｎ型熱電材料を溶解し、直径５０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状のインゴットとした。そして、ｐ型及びｎ型熱電材料のインゴットを、夫々、ＪＩＳ規格５０５２アルミニウム製の容器に挿入した後、その内部が１．３Ｐａ（１×１０−２Ｔｏｒｒ）になるまで排気し、更に、容器の蓋を電子ビーム溶接して容器を密封した。
【００６１】
次に、図９（ａ）に示す押出型を使用して、ｐ型熱電材料のインゴットを押出成形して、ｐ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１鋼で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が３１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４００℃とした。引き続き、図９（ｂ）に示す押出型を使用して、ｎ型熱電材料のインゴットを押出成形して、ｎ型押出成形体を作製した。その際使用した押出型は、材質がＪＩＳ規格ＳＫＤ６１鋼で、外径が５０ｍｍ、孔の直径が０．３４ｍｍ、孔の数が３１個であった。また、押出成形条件は、予熱を３００℃で１０分間とし、押出温度を４５０℃とした。
【００６２】
次に、押出成形体を受け治具ごと容器に入れ、６０℃に加熱しながら容器に、軟化点が５０乃至６３℃であるアクアワックス（水性ワックス）を充填した後、これらを冷却してアクアワックスを固化させた。そしてこの固形物を容器から取り出し、マルチワイヤソーにより、押出成形体の中心軸が延びる方向に対して垂直な方向に、０．５ｍｍのピッチで切断して、アクアワックス中にｐ型熱電素子及びｎ型熱電素子が点在する板状固形物を作製した。
【００６３】
次に、板状固形物の一方の面上に、めっき用下地膜として、スパッタリング法により０．１μｍ程度のＮｉスパッタ膜を形成した。そして、Ｎｉスパッタ膜上にレジストを塗布した後パターニングして、熱電素子上のレジストを除去した。この状態で板状固形物にめっき処理を施し、熱電素子の一方の面上に厚さが５μｍのＮｉ層を形成した。その後、レジストを除去し、更に、イオンミリングによりアクアワックス上のＮｉスパッタ膜を除去した。そして、表面に電極パターンが形成されたアルミナ基板上に、金属層が形成されている面が電極側になるように板状固形物を配置し、金属層と電極とをＳｎ−Ｓｂはんだにより接合した。更に、同様の方法で、熱電素子の他方の面上にＮｉ層を形成した後、５０乃至６０℃の温水中で超音波洗浄してアクアワックスを除去して、実施例４の熱電モジュールとした。
【００６４】
次に、本発明の比較例として、図１４に示す従来の方法で、熱電モジュールを作製した。本比較例においては、ｐ型熱電材料としてＢｉ０．５Ｓｂ１．５Ｔｅ３にＴｅが４質量％添加されているものを使用し、ｎ型熱電材料としてＢｉ１．９Ｓｂ０．１Ｔｅ２．８５Ｓｅ０．１５にＳｂＩ３が０．０６質量％添加されているものを使用した。これらｐ型及びｎ型熱電材料のインゴットを、夫々、粒径が５３μｍ以下になるように粉砕してｐ型及びｎ型熱電材料の粉末とした。そして、このｐ型及びｎ型熱電材料の粉末を、夫々、ホットプレスにより直径５０ｍｍ、高さ２０ｍｍの円柱状の固化成形体とした。その際の条件は、荷重を９．８ｋＮ／ｃｍ２とし、空気中で、３５０℃で６０分間加熱した。
【００６５】
次に、ｐ型及びｎ型熱電材料の固化成形体を夫々、０．５ｍｍのピッチで円盤状にスライシングし、熱電材料のウエハとした。そして、この熱電材料のウエハの表面に、Ｎｉめっきを施した後、実施例１乃至４の熱電素子と同等の大きさになるように、縦０．３ｍｍ、横０．３ｍｍの升目状にダイシングして熱電素子にした。その後、このｐ型及びｎ型熱電素子を、電極パターンが形成されたアルミナ基板上に、交互に配置し、Ｎｉ層と電極とをＳｎ−Ｓｂはんだにより接合して比較例の熱電モジュールとした。
【００６６】
次に、上述の如く作製した実施例１乃至４及び比較例の熱電モジュールの最大温度差及び製造コストを評価した。最大温度差の測定は、高温端温度を２７℃に固定して行った。その結果を下記表１に示す。なお、下記表１に示すコスト比は、ある生産量における試算値であり、比較例１の熱電モジュールを１としたときの相対値である。
【００６７】
【表１】
2005340529.tif 000003
【００６８】
上記表１に示すように、実施例１乃至４の熱電モジュールは、従来の方法で作製した比較例１の熱電モジュールに比べて、特性を低下させることなく、製造コストを低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の熱電素子の製造方法で使用される押出型を示す平面図である。
【図３】押出成形体を配列する受け治具を示す平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の熱電素子の製造方法において、押出成形体を受け治具に挿入した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における板状固形物を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における金属層形成後の板状固形物を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態の熱電素子の製造方法における押出成形方法をその工程順に模式的に示す断面図である。
【図９】（ａ）は図８に示す押出成形で使用されるｐ型熱電材料用押出型を示す平面図であり、（ｂ）はｎ型熱電材料用押出型を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。
【図１１】（ａ）は本発明の第３の実施形態における板状固形物を示す平面図であり、（ｂ）は金属層形成後の板状固形物を示す平面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態の熱電素子の製造方法を示すフローチャート図である。
【図１３】（ａ）は一般的な熱電モジュールの構造を示す断面図であり、（ｂ）はその斜視図である。
【図１４】従来の熱電モジュールの製造方法の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７０】
１；下基板  ２；上基板  ３；下部電極  ４；上部電極  ５；熱電素子  ５ａ；ｐ型熱電素子  ５ｂ；ｎ型熱電素子  ８；リード線  １１；押出型  １１ａ；ｐ型熱電材料用押出型  １１ｂ；ｎ型熱電材料用押出型  １２ａ、１２ｂ、１４、２０；孔  １３；受け治具  １５ａ、２２ａ；ｐ型押出成形体  １５ｂ、２２ｂ；ｎ型押出成形体  １６；樹脂  １７；板状固形物  １８、１９；金属層  ２１；押出型
【図１】
2005340529.tif 000004
【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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