(57)【要約】【課題】耐久性が高い熱電変換素子の接合構造を提供する。【解決手段】実施例１の熱電変換モジュールにおける電極板５、７は、相互に離間する一対の電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂと、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂを連結する連結部５ｃ、７ｃがそれぞれ形成されている。また各熱電変換素子９は角柱状であり、各素子側接合面９ａ、９ｂが矩形状となっている。各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂと各素子側接合面９ａ、９ｂとは相似であり、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂは各素子側接合面９ａ、９ｂよりも面積が小さく形成されている。各電極側接合面５ａ、５ｂと素子側接合面９ａとは、はんだ１５によって接合されており、各電極側接合面７ａ、７ｂと素子側接合面９ｂとは、はんだ１７によって接合されている。これらにより、熱電変換素子９の全て角部Ｃ及び外周辺Ｌでは、他の部分と比較してはんだ１５、１７が薄く形成される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極板と、該電極板にはんだによって接合される熱電変換素子とを備えた熱電変換素子の接合構造において、
該熱電変換素子と該はんだとの接合面のうち、該熱電変換素子側である素子側接合面は矩形であり、
該素子側接合面における角部の少なくとも一箇所は、他の部分と比較して該はんだが薄く形成されていることを特徴とする熱電変換素子の接合構造。
【請求項２】
前記素子側接合面における全ての前記角部は、他の部分と比較して前記はんだが薄く形成されている請求項1記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項３】
前記電極板と前記はんだとの接合面のうち、該電極板側である電極側接合面は、前記素子側接合面の全ての前記角部を除く位置に設けられている請求項２記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項４】
前記電極側接合面は、各前記角部間に位置する外周辺のうち、少なくとも一つの該外周辺を除く位置に設けられている請求項３記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項５】
前記電極側接合面の外周は前記電極板の該外周で規定されている請求項３又は４記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項６】
前記電極板は、前記素子側接合面より面積が小さく、該素子側接合面の前記外周辺より内側に設けられる一対の前記電極側接合面と、各該電極側接合面を連結し、各該電極側接合面の幅よりも幅の小さい連結部とから構成されている請求項５記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項７】
前記電極側接合面の形状は前記素子側接合面の形状と相似である請求項６記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項８】
前記電極側接合面は、前記電極板の表面に設けられ、前記はんだが付着しないマスク材により区画されている請求項３又は４記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項９】
前記電極側接合面は、１つの前記電極板に対し、相互に離間した状態で前記素子側接合面よりも面積が小さく、該素子側接合面の前記外周辺より内側に設けられ、かつ一対形成されていることを特徴とする請求項８記載の熱電変換素子の接合構造。
【請求項１０】
前記電極側接合面の形状は前記素子側接合面の形状と相似である請求項９記載の熱電変換素子の接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱電変換素子の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の熱電変換モジュールが開示されている。この熱電変換モジュールは、図１に示すように、互いに対向する内面９１ａ、９２ａと、互いに背向する外面９１ｂ、９２ｂとを有する第１絶縁基板９１及び第２絶縁基板９２を備えている。また、この熱電変換モジュールは、第１絶縁基板９１及び第２絶縁基板９２の各内面９１ａ、９２ａにそれぞれ設けられた複数の電極板９３、９４と、各電極板９３、９４によって電気的に直列に接続されるとともに、第１絶縁基板９１及び第２絶縁基板９２によって熱的に並列に接続される複数の熱電変換素子９５とを備えている。
【０００３】
図２に示すように、各熱電変換素子９５の端面は、はんだ９６、９７が接合される矩形の素子側接合面９５ａ、９５ｂとされている。一方、各電極板９３、９４の表面は、はんだ９６、９７が接合される電極側接合面９３ａ、９４ａとされている。これにより、各熱電変換素子９５の各素子側接合面９５ａ、９５ｂと各電極板９３、９４の電極側接合面９３ａ、９４ａとの間にはんだ９６、９７が存在することとなる。
【０００４】
この熱電変換モジュールでは、例えば、各熱電変換素子９５が生じさせるペルチェ効果により、第１絶縁基板９１側で吸熱又は放熱を生じ、第２絶縁基板９２側で第１絶縁基板９１側とは反対の放熱又は吸熱を生じることが可能となっている。このため、このような熱電変換モジュールは、第１絶縁基板９１側と第２絶縁基板９２側との間における熱の移動を利用した熱交換媒体等の冷却又は加熱手段として、空調装置等に採用されつつある。また、この熱電変換モジュールは、ゼーベック効果により、温度差に基づく発電を行うことも可能である。
【０００５】
また、このような熱電変換モジュールでは、吸熱及び放熱の効果又は受熱の効果を高める目的から、第１絶縁基板９１や第２絶縁基板９２の外面９１ｂ、９２ｂに対し、ろう付け等の手段により伝熱部材９８、９９が設けられ得る。これらの伝熱部材９８、９９は、上記の目的から伝熱性の高い金属等によって形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０７４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、発明者等の確認によれば、上記のような熱電変換モジュールでは、使用時において、素子側接合面９５ａ、９５ｂにおける角部Ｃで熱電変換素子９５に割れが生じるおそれがある。この不具合は、第１絶縁基板９１、９２を備えた熱電変換モジュールばかりでなく、電極板９３、９４とはんだ９６、９７によって接合される熱電変換素子９５とを備えた熱電変換素子の接合構造において生じる。第１、２絶縁基板９１、９２を備えた熱電変換モジュールにおいては、はんだ９６、９７による接合時に、図１に示す実線矢印方向で各絶縁基板９１、９２が熱変形することから、より上記の傾向が強い。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、耐久性が高い熱電変換素子の接合構造を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の熱電変換素子の接合構造は、電極板と、該電極板にはんだによって接合される熱電変換素子とを備えた熱電変換素子の接合構造において、
該熱電変換素子と該はんだとの接合面のうち、該熱電変換素子側である素子側接合面は矩形であり、
該素子側接合面における角部の少なくとも一箇所は、他の部分と比較して該はんだが薄く形成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
発明者等は、上記不具合について鋭意研究を行い、上記不具合は、図２に示すように、素子側接合面９５ａ、９５ｂにおける角部Ｃが他の部分と比較してはんだ９６、９７が厚い場合に生じ易いことを確認し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、上記のような熱電変換モジュールでは、各熱電変換素子９５がはんだ９６、９７によって各電極板９３、９４に接合されている。この一方、この熱電変換モジュールは、使用時において、例えば、放熱側となった第１絶縁基板９１が高温に曝される一方、吸熱側となった第２絶縁基板９２が低温に曝されることとなる。このため、この熱電変換モジュールでは、各熱電変換素子９５の素子側接合面９５ａとはんだ９６との間や素子側接合面９５ｂとはんだ９７との間に熱応力が加わる。ここで、素子側接合面９５ａ、９５ｂにおける角部Ｃが他の部分と比較してはんだ９６、９７が厚い場合には、はんだ９６、９７が変形し難いことから、熱電変換素子９５の角部Ｃに割れを生じる。
【００１２】
これに対し、本発明の熱電変換素子の接合構造では、素子側接合面における角部が他の部分と比較してはんだが薄いため、はんだが変形し易く、素子側接合面における角部で熱電変換素子に割れが生じ難くなっている。
【００１３】
したがって、この熱電変換素子の接合構造は優れた耐久性を発揮することができる。
【００１４】
本発明において、角部Ｃとは、その頂点Ｐを含む所定の範囲を意味する。また、熱電変換素子９５の角部Ｃでは、図１３に示すように、頂点Ｐから所定の範囲内において、熱電変換素子９５の損傷が起こりえる一定以上の応力が加わることがシミュレーションにより解明された。そのため、角部Ｃの頂点Ｐのみではんだを薄くするだけではなく、角部Ｃを形成する一対の外周辺Ｌのそれぞれに対してもはんだを薄く形成することが好ましい。例えば、各外周辺Ｌの長さを１００％とした場合、角部Ｃの頂点Ｐから各外周辺Ｌに沿って５％以上の長さで離れたそれぞれの位置と、頂点Ｐとを結ぶ三角形内の領域について、はんだを薄く形成することが好ましい。さらには、各外周辺Ｌの長さを１００％とした場合、角部Ｃの頂点Ｐから各外周辺Ｌに沿って１０％以上の長さで離れたそれぞれの位置と、頂点Ｐとを結ぶ三角形内の領域について、はんだを薄く形成することがより好ましい。
【００１５】
なお、本発明の熱電変換素子の接合構造に対し、少なくとも第１絶縁基板及び第２絶縁基板を設ければ、熱電変換モジュールが得られる。熱電変換モジュールは、第１絶縁基板及び第２絶縁基板の少なくとも一方にフィン等の伝熱部材を備え得る。
【００１６】
素子側接合面における全ての角部は、他の部分と比較してはんだが薄く形成されていることが好ましい（請求項２）。この場合、熱電変換素子の全ての角部で割れを生じ難く、優れた耐久性を発揮することができる。
【００１７】
電極板とはんだとの接合面のうち、電極板側である電極側接合面は、素子側接合面の全ての角部を除く位置に設けられていることが好ましい（請求項３）。このように電極板の電極側接合面を配置すれば、素子側接合面の角部のはんだを容易に薄くすることが可能である。このような電極側接合面は電極板をエッチングしたり、電極板にマスキングを施したりすることによって形成し得る。
【００１８】
また、電極側接合面は、各角部間に位置する外周辺のうち、少なくとも一つの外周辺を除く位置に設けられていることが好ましい（請求項４）。この場合、熱電変換素子の素子側接合面だけでなく、その外周辺部分においても割れが生じ難くなる。
【００１９】
電極側接合面の外周は電極板の外周で規定され得る（請求項５）この場合、エッチングにより電極板を得ることにより、同時に電極側接合面を得ることが可能となる。
【００２０】
電極板は、素子側接合面より面積が小さく、素子側接合面の外周辺より内側に設けられる一対の電極側接合面と、各電極側接合面を連結し、各電極側接合面の幅よりも幅の小さい連結部とから構成され得る（請求項６）。この電極板によれば、ｐ型熱電変換素子とｎ型熱電変換素子とを好適に接続することができる。この電極板も、エッチングやマスキングによって形成し得る。
【００２１】
電極側接合面の形状は素子側接合面の形状と相似であることが可能である（請求項７）。このような電極側接合面は電極板をエッチング等することによって形成可能である。
【００２２】
また、電極側接合面は、電極板の表面に設けられ、はんだが付着しないマスク材により区画され得る（請求項８）。さらに、電極側接合面は、１つの電極板に対し、相互に離間した状態で素子側接合面よりも面積が小さく、素子側接合面の外周辺より内側に設けられ、かつ一対形成されることが可能である（請求項９）。また、電極側接合面の形状は素子側接合面の形状と相似であることが可能である（請求項１０）。
【発明の効果】
【００２３】
この熱電変換素子の接合構造は優れた耐久性を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の熱電変換モジュールにおけるＣＡＥ解析断面図である。
【図２】従来の熱電変換モジュールにおける接合構造を示す拡大断面図である。
【図３】実施例１の熱電変換モジュールを示す断面図である。
【図４】実施例１の熱電変換モジュールに係り、電極板を示す背面図である。
【図５】実施例１の熱電変換モジュールに係り、電極板と熱電変換素子との配置を示す上面図である。
【図６】実施例１の熱電変換モジュールに係り、図５におけるＡ−Ａ’方向の断面図である。
【図７】実施例２の熱電変換モジュールに係り、電極板と熱電変換素子との配置を示す上面図である。
【図８】実施例３の熱電変換モジュールに係り、電極板と熱電変換素子との配置を示す上面図である。
【図９】実施例４の熱電変換モジュールに係り、電極板と熱電変換素子との配置を示す上面図である。
【図１０】実施例５の熱電変換モジュールに係り、電極板と熱電変換素子との配置を示す上面図である。
【図１１】実施例６の熱電変換モジュールに係り、電極板と熱電変換素子との配置を示す上面図である。
【図１２】実施例７の熱電変換モジュールに係り、電極板を示す背面図である。
【図１３】従来の熱電変換素子の接合構造における熱電変換素子の応力分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施例１〜７を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（実施例１）
図３に示すように、実施例１の熱電変換モジュールは、第１、２絶縁基板１、３と、電極板５、７と、複数の熱電変換素子９と、第１、２コルゲートフィン１１、１３とを備えている。
【００２７】
第１、２絶縁基板１、３は、それぞれ正方形の板状に成形された窒化アルミで得られている。各１、２絶縁基板１、３の各内面１ａ、３ａには、アルミで得られた複数の電極板５、７がそれぞれろう付けにより接合されている。また、各１、２絶縁基板１、３の各外面１ｂ、３ｂにもアルミ板６、８がろう付けにより接合されている。各電極板５、７には、はんだ１５、１７により各熱電変換素子９が接合されている。
【００２８】
第１、２コルゲートフィン１１、１３は共に同一の構成であり、アルミ板が波型形状に加工されることによって得られている。各コルゲートフィン１１、１３は、それぞれアルミ板６、８に対してろう付けによって接合されており、各１、２絶縁基板１、３と各コルゲートフィン１１、１３とは、それぞれ熱的に接合されている。なお、各コルゲートフィン１１、１３に替えて、各絶縁基板１、３から外側に向かって垂直に延びる板状のフィン等を採用しても良い。
【００２９】
以下、各電極板５、７、各熱電変換素子９及びこれらの接合構造について詳細に説明する。
【００３０】
各熱電変換素子９は、公知のｐ型熱電変換素子又はｎ型熱電変換素子からなり、ビスマス・テルル系の合金等によって得られている。これらの各熱電変換素子９は同一形状の角柱形状をなしている、各熱電変換素子９の各端面は矩形であり、はんだ１５、１７が接合される素子側接合面９ａ、９ｂとされている。
【００３１】
図４に示すように、電極板５、７には、エッチング加工により、相互に離間する一対の電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂと、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂを連結する連結部５ｃ、７ｃがそれぞれ形成されている。これらの電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂの各外周は電極板５、７の各外周で規定されている。また、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂはそれぞれ矩形をなしており、頂点Ｐ’が形成されている。これら各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂは、上記の各素子側接合面９ａ、９ｂと相似であり、各素子側接合面９ａ、９ｂよりも面積が小さく形成されている（図５参照）。また、図４に示すように、各連結部５ｃ、７ｃは各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂよりも幅が狭く形成されている。
【００３２】
図５に示すように、第１絶縁基板１側から上面視した際、各熱電変換素子９は、電極板５に対し、各電極側接合面５ａの幅方向の中点αと各素子側接合面９ａの幅方向の中点βとを仮想の水平線ＨＬ上に位置させるように配置されている。これにより、電極側接合面５ａ、５ｂの外周辺Ｌ’は、各素子側接合面９ａの各外周辺Ｌより内側に位置し、電極側接合面５ａ、５ｂは、各素子側接合面９ａの各外周辺Ｌより内側に設けられることとなる。各電極側接合面５ａ、５ｂには、それぞれｐ型電変換素子の素子側接合面９ａとｎ型電変換素子の素子側接合面９ａとが配置されている。そして、各電極側接合面５ａ、５ｂとｐ型電変換素子及びｎ型電変換素子の各素子接合面９ａとがそれぞれはんだ１５によって接合されている。図６に示すように、電極板７側も同様に、はんだ１７によって接合されている。なお、図５では、はんだ１５の図示を省略している。後述の図７〜１１も同様である。
【００３３】
これにより、各電極板５、７に対し、ｐ型熱電変換素子とｎ型熱電変換素子とが格子状に配置されるとともに、各電極板５、７によって電気的に直列に接続され、各熱電変換素子９が第１絶縁基板１及び第２絶縁基板３によって熱的に並列に接続されることとなる。また、各熱電変換素子９の素子側接合面９ａと、電極板５の電極側接合面５ａ、５ｂとの間には、はんだ１５が形成されるとともに、各熱電変換素子９の素子側接合面９ｂと、電極板７の電極側接合面７ａ、７ｂとの間にはんだ１７が形成される。
【００３４】
以上のような接合構造によれば、断面視で各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂの各外周辺Ｌ’の長さは素子側接合面９ａ、９ｂの各外周辺Ｌの長さよりも短くなる。このため、電極側接合面５ａ、５ｂと各素子側接合面９ａとの間に形成されるはんだ１５では、電極側接合面５ａ、５ｂ側を頂点として各熱電変換素子９の角部Ｃから電極側接合面５ａ、５ｂの各頂点Ｐ’へ向かうフィレットＦが形成されることとなる。同様に、電極側接合面７ａ、７ｂと各素子側接合面９ｂとの間に形成されるはんだ１７でも、電極側接合面７ａ、７ｂ側を頂点として各熱電変換素子９の角部Ｃから電極側接合面７ａ、７ｂの各頂点Ｐ’へ向かうフィレットＦが形成されることとなる。これらのため、この接合構造によれば、各熱電変換素子９の各素子側接合面９ａ、９ｂの角部Ｃのはんだ１５、１７の厚みＴ１が図２に示す従来構造における各素子側接合面９５ａ、９５ｂの角部Ｃのはんだ９６、９７の厚みＴ２と比較して薄くなる。
【００３５】
また、図４に示すように、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂは矩形であり、さらに、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、すなわち、各電極板５、７は、各素子側接合面９ａ、９ｂよりも小さく形成されている（図５参照）。これらのため、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂの全ての頂点Ｐ’及び各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂは、各素子側接合面９ａ、９ｂの全ての角部Ｃ及び各四つの外周辺Ｌを除いた位置に配置されることとなる。このため、この接合構造では、各素子側接合面９ａ、９ｂの各頂点Ｐを含む所定の範囲である角部Ｃの全て及びその外周辺Ｌの全ては、他の部分と比較してはんだ１５、１７が薄く形成されることとなる。
【００３６】
このため、この接合構造では、各熱電変換素子９の素子側接合面９ａとはんだ１５との間や素子側接合面９ｂとはんだ１７との間に熱応力が加わった場合であっても、各熱電変換素子９の全ての角部Ｃ及び外周辺Ｌにおけるはんだ１５、１７が変形し易く、素子側接合面９ａ、９ｂにおける角部Ｃで熱電変換素子９に割れが生じ難くなっている。
【００３７】
したがって、この接合構造は優れた耐久性を発揮することが可能であり、この接合構造を有する実施例１の熱電変換モジュールは耐久性が高くなっている。
【００３８】
特に、電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ及び連結部５ｃ、７ｃの外周は電極板５、７の外周で規定されている。このため、エッチングにより電極板５、７を得ることにより、同時に電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ及び連結部５ｃ、７ｃを得ることが可能となっている。
【００３９】
また、各電極板５、７は、素子側接合面９ａ、９ｂより面積が小さく、素子側接合面９ａ、９ｂの外周辺Ｌより内側に設けられる一対の電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂと、各電極側接合面５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂを連結し、各電極側接合面の幅よりも幅の小さい連結部５ｃ、７ｃとから構成されている。このため、この熱電変換モジュールでは、電極板５、７により、ｐ型熱電変換素子とｎ型熱電変換素子とが好適に接続されている。
【００４０】
（実施例２）
図７に示すように、実施例２の熱電変換モジュールの第１絶縁基板１の内面１ａに設けられる各電極板５０は、エッチング加工により、各電極側接合面５０ａ、５０ｂと連結部５０ｃとが幅方向で等しく形成されている。つまり、第１絶縁基板１側から上面視した場合、電極側接合面５０ａ、５０ｂ及び連結部５０ｃの外周の形状により、各電極板５０は長方形の形状を呈している。また、各電極板５０の頂点及び外周辺がそれぞれ電極側接合面５０ａ、５０ｂの頂点Ｐ’及び外周辺Ｌ’となる。
【００４１】
各電極板５０幅方向の長さは、各熱電変換素子９の素子側接合面９ａ幅方向よりも小さくなるように形成されている。また、第１絶縁基板１側から上面視した際、各熱電変換素子９は、各電極板５０に対し、各電極板５０の幅方向の中点αと各熱電変換素子９の素子側接合面９ａ幅方向の中点βとを仮想の水平線ＨＬ上に位置させるように配置されている。つまり、電極側接合面５０ａ、５０ｂは熱電変換素子９の全ての角部Ｃ及び外周辺Ｌを除く位置に配置されている。各素子側接合面９ａと電極側接合面５０ａ、５０ｂとは、はんだ１５によって接合されている。第２絶縁基板３の内側３ａに設けられる各電極板も同様である。このように、はんだ１５による接合を行う際、熱電変換素子９がはんだ１５の表面張力等によりその位置がずれてしまうおそれがある場合、各電極板５、７に対する各熱電変換素子９の位置がずれないようにするための位置決め治具を用いることが好ましい。なお、図７では、第２絶縁基板３側となる電極板の連結部の図示を省略している。後述の図８〜１１も同様である。他の構成は実施例１の熱電変換モジュールと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【００４２】
上記のように、電極板５０が単純な長方形の形状であることから、実施例１の熱電変換モジュールにおける電極板５、７と比較して、この電極板５０は容易に形成することが可能となっている。
【００４３】
そして、この熱電変換モジュールにおける接合構造においても、電極側接合面５０ａ、５０ｂと各素子側接合面９ａとの間に形成されるはんだ１５では、電極側接合面５０ａ、５０ｂ側を頂点として各熱電変換素子９の各角部Ｃから電極側接合面５ａ、５ｂの各頂点Ｐ’や電極板５０の外周に向かうフィレットＦが形成されることとなる。このため、実施例１における接合構造と同様、熱電変換素子９の角部Ｃのはんだ１５の厚みが薄くなる。第２絶縁基板３側も同様である。他の作用効果も実施例１と同様である。
【００４４】
（実施例３）
図８に示すように、実施例３の熱電変換モジュールの第１絶縁基板１の内面１ａに設けられる各電極板５１は、エッチング加工により、各電極側接合面５１ａ、５１ｂが上面視で、幅方向の長さが各熱電変換素子９の素子側接合面９ａの外周辺Ｌと等しくされた略十字形状に形成されている。連結部５１ｃは、各電極側接合面５１ａ、５１ｂよりも幅が狭く形成されている。
【００４５】
また、各電極側接合面５１ａ、５１ｂにおける頂点Ｐ’が各熱電変換素子９の全ての角部Ｃを除く位置に設けられるように、各電極板５１と各熱電変換素子９とが各電極側接合面５１ａ、５１ｂの外周辺Ｌ’と素子側接合面９ａの外周辺Ｌとを揃えた状態で配置され、はんだ１５によって接合されている。第２絶縁基板３の内側３ａに設けられる各電極板も同様である。他の構成は実施例１の熱電変換モジュールと同様である。
【００４６】
上記のように、各電極側接合面５１ａ、５１ｂの幅方向の長さが素子側接合面９ａと等しいことから、各電極板５１と各熱電変換素子９との位置決めが容易となっている。また、電極側接合面５１ａ、５１ｂと各素子側接合面９ａとの間に形成されるはんだ１５についても、実施例１における接合構造と同様、熱電変換素子９の角部Ｃが薄くなる。第２絶縁基板３側も同様である。また、他の作用効果についても、素子側接合面９ａの外周辺Ｌにおけるはんだ１５の厚みＴ１を除き、実施例１と同様である。
【００４７】
（実施例４）
図９に示すように、実施例４の熱電変換モジュールの第１絶縁基板１の内面１ａに設けられる各電極板５２は、エッチング加工により、各電極側接合面５２ａ、５２ｂが上面視で、幅方向が各熱電変換素子９の素子側接合面９ａと等しくされた略八角形状に形成されている。連結部５２ｃは、各電極側接合面５２ａ、５２ｂよりも幅が狭く形成されている。
【００４８】
また、各電極側接合面５２ａ、５２ｂにおける各短辺Ｓが各熱電変換素子９の素子側接合面９ａの全ての角部Ｃを除く位置に設けられるように、各電極板５２と各熱電変換素子９とが各電極側接合面５２ａ、５２ｂの長辺となる外周辺Ｌ’と素子側接合面９ａの外周辺Ｌとを揃えた状態で配置され、はんだ１５よって接合されている。第２絶縁基板３の内側３ａに設けられる各電極板も同様である。他の構成は実施例１の熱電変換モジュールと同様である。
【００４９】
上記のように、電極側接合面５２ａ、５２ｂが略八角形状であることから、この電極板５２も容易に形成することが可能となっている。また、実施例３の熱電変換モジュールにおける電極板５１と同様に、この電極板５２の構成においても各電極板５１と各熱電変換素子９との位置決めが容易となっている。そして、電極側接合面５２ａ、５２ｂと各素子側接合面９ａとの間に形成されるはんだ１５では、電極側接合面５２ａ、５２ｂ側を頂点として素子側接合面９ａの各角部Ｃから各電極側接合面５２ａ、５２ｂの各短辺Ｓへ向かうフィレットＦ（図６参照）が形成されることとなる。このため、この接合構造においても、各素子側接合面９ａの角部Ｃのはんだ１５が薄くなる。第２絶縁基板３側も同様である。また、また、他の作用効果についても、素子側接合面９ａの外周辺Ｌにおけるはんだ１５の厚みＴ１を除き、実施例１と同様である。
【００５０】
（実施例５）
図１０に示すように、実施例５の熱電変換モジュールの第１絶縁基板１の内面１ａに設けられる各電極板５３は、実施例４の熱電変換モジュールにおける電極板５２を変形させて構成している。各電極板５３は、エッチング加工により、各電極側接合面５３ａ、５３ｂが上面視で、幅方向が各熱電変換素子９の素子側接合面９ａよりも大きくされた略八角形状に形成されている。連結部５３ｃは、各電極側接合面５３ａ、５３ｂよりも幅が狭く形成されている。第２絶縁基板３の内側３ａに設けられる各電極板も同様である。他の構成は、実施例１、４の熱電変換モジュールと同様である。
【００５１】
各電極板５３と各熱電変換素子９とは、各電極側接合面５３ａ、５３ｂの長辺となる外周辺Ｌ’が素子側接合面９ａの外周辺Ｌよりも外側となる状態で配置され、はんだ１５よって接合されている。この電極板５３の構成によれば、各電極板５３と各熱電変換素子９との位置決めが上記の電極板５２よりもさらに容易になっている。他の作用効果は実施例１、４の熱電変換モジュールと同様である。
【００５２】
（実施例６）
図１１に示すように、実施例６の熱電変換モジュールの第１絶縁基板１の内面１ａに設けられる各電極板５４は、エッチング加工により、各電極側接合面５４ａ、５４ｂが上面視で、幅方向が各熱電変換素子９の素子側接合面９ａの外周辺Ｌと等しくされるとともに、各角部分が円弧Ｒとされた角丸略矩形状に形成されている。連結部５４ｃは、各電極側接合面５４ａ、５４ｂよりも幅が狭く形成されている。
【００５３】
また、各電極側接合面５４ａ、５４ｂにおける各円弧Ｒが各熱電変換素子９の素子側接合面９ａの全ての角部Ｃを除く位置に設けられるように、各電極板５４と各熱電変換素子９とが各電極側接合面５４ａ、５４ｂの長辺となる外周辺Ｌ’と素子側接合面９ａの外周辺Ｌとを揃えた状態で配置され、はんだ１５によって接合されている。第２絶縁基板３の内側３ａに設けられる各電極板も同様である。他の構成は実施例１の熱電変換モジュールと同様である。
【００５４】
この電極板５４の構成においても各電極板５４と各熱電変換素子９との位置決めが容易となっている。そして、電極側接合面５４ａ、５４ｂと各素子側接合面９ａとの間に形成されるはんだ１５では、電極側接合面５４ａ、５４ｂ側を頂点として素子側接合面９ａの各角部Ｃから各電極側接合面５４ａ、５４ｂの各円弧Ｒへ向かうフィレットＦ（図６参照）が形成されることとなる。このため、この接合構造においても、熱電変換素子９の角部Ｃのはんだ１５が薄くなる。第２絶縁基板３側も同様である。また、他の作用効果についても、素子側接合面９ａの外周辺Ｌにおけるはんだ１５の厚みＴ１を除き、実施例１と同様である。
【００５５】
（実施例７）
図１２に示すように、実施例２の熱電変換モジュールの第１絶縁基板１の内面１ａに設けられる各電極板５５には、はんだ１５、１７が付着しない公知のマスク材１９が部分的に塗布されている。各電極側接合面５５ａ、５５ｂは、マスク材１９によって区画されつつ、マスク材１９から矩形状に露出した部分とされている。各電極側接合面５５ａ、５５ｂは、各熱電変換素子９の素子側接合面９ａと相似であり、頂点Ｐ’及び各外周辺Ｌ’が形成されている。また、各電極側接合面５５ａ、５５ｂは、素子側接合面９ａよりも面積が小さく形成されており、はんだ１５の接合時に素子側接合面９ａの外周辺Ｌより内側に設けられるようになっている。第２絶縁基板３の内側３ａに設けられる各電極板も同様に、部分的にマスク材１９が塗布されている。他の構成は実施例１の熱電変換モジュールと同様である。
【００５６】
このように、マスク材１９により電極板５５を部分的に覆うことで各電極側接合面５５ａ、５５ｂを形成した場合も、電極側接合面５５ａ、５５ｂと各素子側接合面９ａとの間に形成されるはんだ１５では、電極側接合面５５ａ、５５ｂ側を頂点として熱電変換素子９の各角部Ｃから電極側接合面５５ａ、５５ｂの各頂点Ｐ’へ向かうフィレットＦが形成されることとなる（図６参照）。このため、この接合構造においても、熱電変換素子９の角部Ｃ及び外周辺Ｌのはんだ１５が薄くなる。第２絶縁基板３側も同様である。また、他の作用効果も実施例１と同様である。
【００５７】
以上において、本発明を実施例１〜７に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜７に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００５８】
例えば、実施例１〜７の熱電変換モジュールについて、第１、２絶縁基板１、３を設けずに、いわゆるスケルトン式の熱電変換モジュールとして構成することもできる。
【００５９】
また、実施例７における電極側接合面５５ａ、５５ｂについて、実施例３における電極側接合面５１ａ、５１ｂ等のように、略十字形状や略八角形状や略角丸矩形状とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は熱電変換モジュールに利用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
５、７、５０〜５４…電極板
１５、１７…はんだ
９…熱電変換素子
９ａ、９ｂ…素子側接合面
Ｃ…角部
５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、５０ａ〜５４ａ、５０ｂ〜５４ｂ…電極側接合面
Ｌ、Ｌ’…外周辺
５ｃ、７ｃ、５０ｃ〜５４ｃ…連結部
１９…マスク材
【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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