(57)【要約】【課題】電極層を高密度に形成することができる電子機器を提供すること。【解決手段】第１基板２１と第２基板３１は、対向するように配置されている。第１基板２１には、複数の第１電極層２２が形成されるとともに、第２基板３１に複数の第２電極層が形成されている。そして、熱電素子５１，５２は、第１電極層２２及び第２電極層により直列接続され、これにより熱電変換モジュール１が構成されている。隣り合う第１電極層２２の間には第１絶縁層２３が設けられるとともに、隣り合う第２電極層の間には第２絶縁層が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた複数の電極層により電子部品を電気的に接続してなる電子機器であって、
前記基板の同一面上で隣り合う少なくとも２つの前記電極層の間に絶縁層が設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記基板は、第１基板と第２基板であり、
前記電子部品は、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる熱電素子であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に設けられた複数の電極層により電子部品を電気的に接続してなる電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電子機器としては、例えば、熱エネルギーと電気エネルギーとの相互変換が可能な熱電素子を用いたペルチェ素子が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。
図３に示すように、ペルチェ素子１００において、第１基板１０１及び第２基板１０２が対向するように配置されている。第１基板１０１には金属電極１０３が形成されるとともに、第２基板１０２には金属電極１０４が形成されている。各金属電極１０３，１０４は、各基板１０１，１０２側の面である接合面が各基板１０１，１０２に接合されるとともに、接合面と反対側の面にＰ型熱電材料１０５及びＮ型熱電材料１０６が接合されている。そして、各熱電材料１０５，１０６が各金属電極１０３，１０４によって直列接続されてペルチェ素子１００が構成されている。各金属電極１０３，１０４は、各基板１０１，１０２上で、金属電極１０３，１０４同士を電気的に絶縁するために間隔を空けて形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６８５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金属電極１０３，１０４は、例えば、エッチングによって形成される。しかし、エッチングにより金属電極１０３，１０４を形成する際、金属電極１０３，１０４の端縁が裾野状に広がってしまうことがある。このため、基板１０１の同一面上で隣り合う金属電極１０３間の絶縁及び基板１０２の同一面上で隣り合う金属電極１０４間の絶縁を確保するためには、金属電極１０３，１０４の間隔が広くなってしまい、各基板１０１，１０２に金属電極１０３，１０４を高密度に形成できなくなる。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は基板上に電極層を高密度に形成することができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、基板に設けられた複数の電極層により電子部品を電気的に接続してなる電子機器であって、前記基板の同一面上で隣り合う少なくとも２つの前記電極層の間に絶縁層が設けられていることを要旨とする。
【０００７】
これによれば、隣り合う電極層同士の間に絶縁層が設けられることにより、電極層同士を分け隔てて絶縁することができる。このため、隣り合う電極層同士の絶縁を確保するために、例えば、エッチングによって、隣り合う電極層同士を絶縁する場合のように間隔が広がることがない。そして、絶縁層を小さくすることで、電極層の間隔を狭くして基板上に設けることができる。その結果として、基板上に電極層を高密度に形成することができる。
【０００８】
また、前記基板は、第１基板と第２基板であり、前記電子部品は、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられる熱電素子であることを要旨とする。
これによれば、第１基板と、第２基板と、熱電素子と、からなる熱電変換モジュールを構成することができる。そして、電極層の間に絶縁層を設けることで、基板上に設けることのできる電極層を増やせるため、基板上に設けられる熱電素子を増やすことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板上に電極層を高密度に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における熱電変換モジュールを示す分解斜視図。
【図２】実施形態における熱電変換モジュールを示す断面図。
【図３】背景技術を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を具体化した実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、熱電変換モジュール１の第１熱交換部材１１は、セラミックスなどの絶縁材料からなる。第１熱交換部材１１は、矩形平板状をなす基部１１ａに対して複数のフィン１１ｂを一定の間隔をおいて並設して形成されている。
【００１２】
第１熱交換部材１１の基部１１ａにおいて、フィン１１ｂの並設面と反対側の面には、第１の回路基板２０が接合されている。第１の回路基板２０は、セラミックス等の絶縁材料製の第１基板２１と、第１基板２１に形成されたアルミニウム製の第１電極層２２とからなる。
【００１３】
図２に示すように、第１電極層２２は、第１基板２１側の面が第１基板２１と接合される接合面とされている。第１電極層２２は、第１基板２１と接合される前に予め形状が定められており、本実施形態では、端縁が、第１基板２１に対して鉛直に立ち上がるように形成されている。第１電極層２２は、第１基板２１に複数設けられている。各第１電極層２２の間には、エポキシ樹脂からなる第１絶縁層２３が設けられている。第１絶縁層２３は、隣り合う第１電極層２２間の全体に充填されている。そして、第１絶縁層２３により隣り合う第１電極層２２同士は電気的に絶縁されている。また、第１電極層２２と第１絶縁層２３の厚みは同じであり、第１電極層２２と第１絶縁層２３は同一面を形成している。さらに、第１絶縁層２３は、第１電極層２２の間に格子状に形成されている。
【００１４】
第１電極層２２には、交互に配置されたＮ型熱電素子５１及びＰ型熱電素子５２の一端が半田よりなる接合層Ｈを介して接合されている。詳細にいえば、第１電極層２２の接合面と反対側の面は、各熱電素子５１，５２が搭載される搭載面とされており、各熱電素子５１，５２の一端は搭載面に接合されている。そして、これにより、Ｎ型熱電素子５１及びＰ型熱電素子５２の一端と第１電極層２２は、接合層Ｈを介して電気的に接続されている。
【００１５】
Ｎ型熱電素子５１及びＰ型熱電素子５２の他端には、半田よりなる接合層Ｈを介して第２の回路基板３０の第２電極層３２が接合されている。詳細にいえば、第２電極層３２は、各熱電素子５１，５２と接合される面が搭載面とされており、各熱電素子５１，５２の他端は搭載面に接合されている。そして、これにより、Ｎ型熱電素子５１及びＰ型熱電素子５２の他端と第２電極層３２は、接合層Ｈを介して電気的に接続されている。
【００１６】
第２の回路基板３０は、セラミックス等の絶縁材料製の第２基板３１と、第２基板３１に形成されたアルミニウム製の第２電極層３２とからなる。第２電極層３２は、第２基板３１と接合される前に予め形状が定められており、本実施形態では、端縁が、第２基板３１に対して鉛直に立ち上がるように形成されている。第２電極層３２は、第２基板３１上に複数設けられている。各第２電極層３２の間には、エポキシ樹脂からなる第２絶縁層３３が設けられている。第２絶縁層３３は、隣り合う第２電極層３２間の全体に充填されている。そして、第２絶縁層３３により隣り合う第２電極層３２同士は電気的に絶縁されている。また、第２電極層３２と第２絶縁層３３の厚みは同じであり、第２電極層３２と第２絶縁層３３は同一面を形成している。さらに、第２絶縁層３３は、第２電極層３２の間に格子状に形成されている。第２電極層３２は、搭載面と反対側の面が接合面とされており、接合面が第２基板３１に接合されている。第１電極層２２と第２電極層３２は、対向するように配置されており、第１電極層２２と第２電極層３２により各熱電素子５１，５２が挟持されるように接合されている。したがって、熱電素子５１，５２は、第１基板２１と第２基板３１との間に設けられている。
【００１７】
第２の回路基板３０において、第２電極層３２が形成された面と反対側の面には、第２熱交換部材４１が接合されている。第２熱交換部材４１は、第１熱交換部材１１と同様に、基部４１ａに複数のフィン４１ｂを並設した構成とされている。
【００１８】
上記のように構成された熱電変換モジュール１は、通電の極性に応じて第１電極層２２と第２電極層３２が吸熱及び放熱の反する作用を行う。そして、第１熱交換部材１１及び第２熱交換部材４１のうち、一方の熱交換部材によって図示しない熱交換媒体を加熱することができ、他方の熱交換部材によって図示しない熱交換媒体を冷却することができる。本実施形態では、熱電変換モジュール１が各基板２１，３１に形成された複数の電極層２２，３２により電子部品としての熱電素子５１，５２を接続してなる電子機器となる。
【００１９】
次に、本実施形態における熱電変換モジュール１の作用について説明する。
各電極層２２，３２の間に設けられた絶縁層２３，３３により、各電極層２２，３２を分け隔てて絶縁している。このため、各基板２１，３１の同一面上で隣り合う電極層２２，３２同士を確実に絶縁することができる。
【００２０】
したがって、上記実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）各基板２１，３１の同一面上で隣り合う電極層２２，３２同士の間に絶縁層２３，３３を設けている。このため、絶縁層２３，３３により電極層２２，３２を電気的に絶縁することができる。そして、隣り合う電極層２２，３２間の絶縁層２３，３３の大きさをなるべく小さくすることで、隣り合う電極層２２，３２の間隔を狭くすることができ、各基板２１，３１上に電極層２２，３２を高密度に形成することができる。
【００２１】
（２）各基板２１，３１上に電極層２２，３２を高密度に形成できるため、多くの熱電素子５１，５２を電極層２２，３２に搭載することができる。
（３）電極層２２，３２をエッチング加工せずに形成している。このため、エッチング加工時に用いられるエッチング液を消費せずにすみ、安価に電極層２２，３２の形成を行うことができる。
【００２２】
（４）例えば、予め一定の大きさに形成された電極層を基板２１，３１に一つずつ配置して基板２１，３１に設けるには、隣り合う電極層同士を電気的に絶縁するため、所定の間隔を設けて各電極層を配置する必要があり、手間がかかる。これに対し、本実施形態では、隣り合う電極層２２，３２の間に絶縁層２３，３３が設けられ、隣り合う電極層２２，３２同士の絶縁が確保されているため、電極層２２，３２を基板２１，３１に設ける作業が容易となる。
【００２３】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態において、電子機器として熱電変換モジュール１を採用しているが、他の電子機器を採用してもよい。例えば、基板の両面に金属層を形成してなる基板と、基板の一方の面に接合された半導体素子（電子部品）と、を備えた半導体装置を採用してもよい。この場合、半導体素子が接合される金属層が電極層となり、隣り合う電極層の間に絶縁層が設けられる。
【００２４】
○  実施形態において、絶縁層２３，３３はエポキシ樹脂から形成したが、ファイバーグラス、フェノール樹脂、ポリエステルなど、他の絶縁材料から形成されていてもよい。
○  実施形態において、各基板２１，３１には熱交換部材１１，４１を接合したが、各熱交換部材１１，４１を接合しなくても適切に熱交換媒体と熱交換を行える場合、熱交換部材１１，４１を接合しなくてもよい。
【００２５】
○  実施形態において、各電極層２２，３２は、アルミニウム製としたが、熱伝導率の高い他の材料製であってもよい。例えば、銅製であってもよい。
○  実施形態において、接合層Ｈを半田により形成したが、蝋材により形成してもよい。
【００２６】
○  実施形態において、絶縁層２３，３３は電極層２２，３２の端縁に接していたが、絶縁層２３，３３は、電極層２２，３２の端縁から離れていてもよい。
○  実施形態において、各電極層２２，３２の端縁は、各基板２１，３１に対して鉛直に立ち上がるように形成したが、各基板２１，３１に対して斜状に立ち上がるように形成してもよい。
【００２７】
○  実施形態において、全ての電極層２２，３２の間に絶縁層２３，３３を設けたが、隣り合う少なくとも２つの電極層２２，３２の間に絶縁層２３，３３が設けられていればよい。
【００２８】
○  実施形態において、各電極層２２，３２と各絶縁層２３，３３の厚みは同じ厚みにしたが、各電極層２２，３２と各絶縁層２３，３３の厚みを、異なる厚みにしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…電子機器としての熱電変換モジュール、２１…第１基板、２２…第１電極層、２３…第１絶縁層、３１…第２基板、３２…第２電極層、３３…第２絶縁層、５１…電子部品としてのＮ型熱電素子、５２…電子部品としてのＰ型熱電素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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