(57)【要約】【課題】、シート形態の熱電素子からな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】本発明によると、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電シートとＰ型熱電材料からなるＰ型熱電シートとが上下方向に交互に複数個配置され、それぞれのＮ型熱電シートとＰ型熱電シートとの間に絶縁シート１１３が備えられた熱電積層体１１０と、熱電積層体１１０の左右側端に設けられた金属電極１２０と、金属電極１２０の外側面に設けられた基板１３０と、を含む。【選択図】図２
2013106043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電シートとＰ型熱電材料からなるＰ型熱電シートとが上下方向に交互に複数個配置され、前記それぞれのＮ型熱電シートとＰ型熱電シートとの間に絶縁シートが設けられた熱電積層体と、
前記熱電積層体の左、右側端に配設された金属電極と、
前記金属電極の外側面に設けられた基板と、
を含む熱電モジュール。
【請求項２】
前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面を粗面に形成した請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項３】
前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面に接合剤を配した請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項４】
前記Ｎ型及びＰ型熱電材料は、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物であり、
前記絶縁シートは、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙ  Ｉｍｉｄｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物である、請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項５】
前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの厚さが、１〜１００μｍである請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項６】
前記絶縁シートの厚さが、０．１〜１０μｍである請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項７】
前記絶縁シートには、前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの外側に一部が突出されて形成される突出部を備え、前記突出部は、Ｎ型及びＰ型熱電シートを基準に互いに反対方向に位置する請求項１に記載の熱電モジュール。
【請求項８】
（ａ）Ｎ型熱電シート、Ｐ型熱電シート及び絶縁シートを提供する段階と、
（ｂ）前記Ｎ型熱電シートとＰ型熱電シートとが上下方向に交互に複数個配置され、前記Ｎ型熱電シートとＰ型熱電シートとの間に絶縁シートが備えられた熱電積層体を形成する段階と、
（ｃ）前記熱電積層体の左右側端に金属電極を形成する段階と、
（ｄ）前記金属電極の外側面に基板を備える段階と、
を含む熱電モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記（ａ）段階で提供される前記Ｎ型熱電シート、Ｐ型熱電シート及び絶縁シートは、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電スラリー及びＰ型熱電材料からなるＰ型熱電スラリー、及び絶縁性物質からなる絶縁材スラリーを用いてそれぞれ形成される、請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記Ｎ型及びＰ型熱電材料は、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物であり、
前記絶縁性物質は、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙ  Ｉｍｉｄｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物である、請求項９に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記（ｂ）段階で形成された熱電積層体を加圧及び焼成する段階をさらに含む請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記（ｃ）段階は、
前記熱電積層体の左右側端に金属性スラリーを塗布する段階と、
前記熱電積層体に塗布された金属性スラリーを硬化させる段階と、からなる請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１３】
前記（ｃ）段階は、
前記熱電積層体の左側端を、金属性ペーストが収容された容器に浸漬させる段階と、
前記熱電積層体の右側端を、金属性ペーストが収容された容器に浸漬させる段階と、
前記熱電積層体の金属性ペーストを硬化させる段階と、からなる請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１４】
前記（ａ）段階で提供される前記絶縁シートには、前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの外側に一部が突出して形成される突出部が設けられ、前記突出部はＮ型及びＰ型熱電シートを基準に互いに反対方向に位置する請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの端部から前記金属電極の他面までの距離が、前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの端部から前記突出部の端部までの距離以上に長く設定されている請求項１４に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記（ｃ）段階で金属電極が形成された後、前記絶縁シートの突出部が露出するように、前記熱電積層体の左右側端に形成された金属電極の外側面を切断する段階をさらに含む請求項１５に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１７】
前記（ａ）段階の後、前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面を粗面に形成する段階をさらに含む請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１８】
前記（ａ）段階の後、前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面に接合剤を配する段階をさらに含む請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記（ａ）段階で提供される前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの厚さは、１〜１００μｍである請求項８に記載の熱電モジュールの製造方法。
【請求項２０】
前記（ａ）段階で提供される前記絶縁シートの厚さは、０．１〜１０μｍである請求項８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、より詳細には、シート形態の熱電素子からなる熱電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱電素子（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）とは、熱電変換を利用して、自然界及び機械、建物などの人工物に存在する温度差により起電力が発生する現象であるゼーベック効果（Ｓｅｅｂｅｃｋ  ｅｆｆｅｃｔ）を利用した素子である。一般的に、熱電素子は、米国特許出願公開第２００９−００２５７７３号明細書に開示されているように、熱電体の内部の熱またはキャリアの移動方向が、低温領域及び高温領域の対向面の間に垂直方向に形成される。
【０００３】
熱電変換（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）とは、熱エネルギーと電気エネルギーとの間のエネルギー変換である。このような熱電素子は、熱電材料の両端に温度差があるときに、電気が発生するゼーベック効果（Ｓｅｅｂｅｃｋ  ｅｆｆｅｃｔ）を利用した発電、または、熱電材料に電流を流すと、その両端の間に温度勾配が発生するペルチェ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を利用した冷却の二つの方式に、主に応用されている。
【０００４】
ゼーベック効果（Ｓｅｅｂｅｃｋ  ｅｆｆｅｃｔ）を利用すると、コンピュータや自動車エンジンなどで発生した熱を電気エネルギーに変換することができ、ペルチェ効果（Ｐｅｌｔｉｅｒ  ｅｆｆｅｃｔ）を利用すると、冷媒を必要としない各種冷却システムを実現することができる。従って、最近は新しいエネルギーの開発、廃エネルギーの回収、環境保護などに対する関心が高まるにつれて、熱電素子に対する関心も高まっている。
【０００５】
図１は従来の一般的な熱電素子モジュールを概略的に図示した部分切開斜視図である。図１を参照すると、従来の熱電モジュール１は、Ｐ型熱電材料３とＮ型熱電材料５とを備える。セラミックまたは窒化ケイ素で製造された一対の絶縁基板７には，それぞれ所定パターンで電極９が付着されており、前記熱電材料３、５は前記電極９によって電気的に直列連結される。
【０００６】
従来の熱電素子モジュール１において、端子２に連結されたリード線４を介して、電極９に直流電圧を印加すると、ペルチェ効果により、Ｐ型熱電材料３からＮ型熱電材料５に電流が流れる側では熱が発生し、反対にＮ型熱電材料５からＰ型熱電材料３に電流が流れる側では熱を吸収するようになる。従って、発熱側に接合された絶縁基板７は加熱され、吸熱側に接合された絶縁基板７は冷却される。
【０００７】
このように、従来の熱電モジュールは、Ｐ型熱電素子とＮ型熱電素子とにより構成された単一モジュールが、使用条件に応じて直列に繰り返される構造を成している。また、各単一モジュールは金属電極で連結され、金属電極はセラミック基板と連結されている。
【０００８】
このような従来の直列型熱電モジュール構造は、回路断線に対する問題点を有しており、構成する単一モジュールのうち一つでも故障が発生すると、全体複合モジュールが作動しなくなるという致命的な問題を有している。
【０００９】
また、製造においても多くの工程を経なければならないため、製造コストが増加し、かつ、製品の信頼性が劣るという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９−００２５７７３号明細書
【特許文献２】特開２００４−２８１９２８号公報
【特許文献３】特開２００９−０１６４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明はこのような問題を解決するために導き出されたものであり、シート形態の熱電素子からなる熱電モジュール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】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電シートとＰ型熱電材料からなるＰ型熱電シートとが上下方向に交互に複数個配置され、前記それぞれのＮ型熱電シートとＰ型熱電シートとの間に絶縁シートが設けられた熱電積層体と、前記熱電積層体の左右側端に配設さられた金属電極と、前記金属電極の外側面に設けられた基板と、を含む熱電モジュールが提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、以下のような発明が提供される。
前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面を粗面に形成した
熱電モジュールが提供される。
【００１４】
前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面に接合剤を配した熱電モジュールが提供される。
【００１５】
前記Ｎ型及びＰ型熱電材料が、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物であり、また、前記絶縁シートが、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙ  Ｉｍｉｄｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物である熱電モジュールが提供される。
【００１６】
前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの厚さが、１〜１００μｍである熱電モジュールが提供される。
【００１７】
前記絶縁シートの厚さが、０．１〜１０μｍである熱電モジュールが提供される。
【００１８】
前記絶縁シートは、前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの外側に一部が突出して形成される突出部を備え、この突出部は、熱電シートを基準に互いに反対方向に位置した熱電モジュールが提供される。
【００１９】
一方、本発明によれば、（ａ）Ｎ型熱電シート、Ｐ型熱電シート及び絶縁シートを提供する段階と、（ｂ）前記Ｎ型熱電シートとＰ型熱電シートとが上下方向に交互に複数個配置され、前記Ｎ型熱電シートとＰ型熱電シートとの間に絶縁シートを備えた熱電積層体を形成する段階と、（ｃ）前記熱電積層体の左、右側端に金属電極を形成する段階と、（ｄ）前記金属電極の外側面に基板を備える段階と、を含む熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２０】
前記（ａ）段階で提供される前記Ｎ型熱電シート、Ｐ型熱電シート及び絶縁シートは、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電スラリー及びＰ型熱電材料からなるＰ型熱電スラリー、及び絶縁性物質からなる絶縁材スラリーを用いてそれぞれ形成され、このような熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２１】
前記Ｎ型及びＰ型熱電材料は、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物であり、前記絶縁性物質は、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙ  Ｉｍｉｄｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物であり、このような熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２２】
前記（ｂ）段階で形成された熱電積層体を加圧及び焼成する段階をさらに含む熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２３】
前記（ａ）段階で提供される前記絶縁シートは、前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの外側に一部が突出して形成される突出部を備え、前記突出部は熱電シートを基準に互いに反対方向に位置する熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２４】
前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの端部から前記金属電極の他面までの距離が、前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの端部から前記突出部の端部までの距離以上に長い熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２５】
前記（ｃ）段階で金属電極が形成された後、前記絶縁シートの突出部が露出するように、前記熱電積層体の左右側端に形成された金属電極の外側面を切断する段階をさらに含む熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２６】
前記（ｃ）段階は、前記熱電積層体の左右側端に金属性スラリーを塗布する段階と、前記熱電積層体に塗布された金属性スラリーを硬化させる段階と、からなる熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２７】
前記（ｃ）段階は、前記熱電積層体の左側端を、金属性ペーストが収容された容器に浸漬させた後に抽出する段階と、前記熱電積層体の右側端を金属性ペーストが収容された容器に浸漬させた後に抽出する段階と、前記抽出された熱電積層体の金属性ペーストを硬化させる段階と、からなる熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２８】
前記（ａ）段階の後、前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面を粗面に形成する段階をさらに含む熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００２９】
前記（ａ）段階の後、前記Ｎ型熱電シート及びＰ型熱電シートの上下面に、接合剤を配する段階をさらに含む熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００３０】
前記（ａ）段階で提供される前記Ｎ型及びＰ型熱電シートの厚さは、１〜１００μｍである熱電モジュールの製造方法が提供される。
【００３１】
前記（ａ）段階で提供される前記絶縁シートの厚さは、０．１〜１０μｍである熱電モジュールの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明による熱電モジュールによると、シート形態の積層型構造を有する熱電モジュールを実現することにより、従来の熱電モジュールに比べ、製品の生産性及び信頼性を向上させることができる。
【００３３】
また、本発明による熱電モジュールの製造方法によると、熱電積層体を金属性ペーストが収容された容器に浸漬した後に抽出する段階を経て、金属電極を形成することにより、金属電極の製造工程を単純化することができ、これにより製品の生産コストを低減させることができる。また、熱電モジュールを製造する際に、金属電極を半田付けする従来の方式に比べ、より精密な金属電極を形成することができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の一般的な熱電素子モジュールを概略的に図示した部分切開斜視図である。
【図２】本発明による熱電モジュールの正面図である。
【図３】本発明による熱電モジュールの斜視図である。
【図４ａ】突出部が形成される位置を例示した図面である。
【図４ｂ】突出部が形成される位置を例示した図面である。
【図５ａ】本発明による熱電モジュールを製造する工程を順に図示した工程図である。
【図５ｂ】本発明による熱電モジュールを製造する工程を順に図示した工程図である。
【図５ｃ】本発明による熱電モジュールを製造する工程を順に図示した工程図である。
【図５ｄ】本発明による熱電モジュールを製造する工程を順に図示した工程図である。
【図５ｅ】本発明による熱電モジュールを製造する工程を順に図示した工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを果たす方法は、添付図面とともに詳細に後述される実施形態を参照すると明確になるであろう。しかし、本発明は以下に開示される実施形態に限定されず、相異なる多様な形態で具現することができる。本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにするとともに、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に、発明の範疇を完全に伝達するために提供されることができる。明細書全体において、同一参照符号は同一構成要素を示す。
【００３６】
本明細書で用いられる用語は、実施形態を説明するためのものであり、本発明を限定しようとするものではない。本明細書で、単数型は特別に言及しない限り複数型も含む。明細書で用いられる「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」及び／または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及された構成要素、段階、動作及び／または素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００３７】
以下、添付図面を参照して本発明の構成及び作用効果をより詳細に説明する。
【００３８】
図２は本発明による熱電モジュール１００の正面図であり、図３は本発明による熱電モジュール１００の斜視図である。
【００３９】
図２及び図３を参照すると、本発明による熱電モジュール１００は、熱電積層体１１０、金属電極１２０、及び基板１３０を含むことができる。熱電積層体１１０は、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電シート１１１とＰ型熱電材料からなるＰ型熱電シート１１２とが上下方向に交互に複数個配置され、これらのＮ型熱電シート１１１とＰ型熱電シート１１２との間に絶縁シート１１３を備えている。また、金属電極１２０は、前記熱電積層体１１０の左右側端に設けられている。さらに、基板１３０は、前記金属電極１２０の外側面に配設されている。
【００４０】
ここで、Ｎ型熱電シート１１１、Ｐ型熱電シート１１２及び絶縁シート１１３は、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電スラリー、Ｐ型熱電材料からなるＰ型熱電スラリー及び絶縁性物質からなる絶縁材スラリーを用いて、シート形態にそれぞれ形成することができる。
【００４１】
前記Ｎ型及びＰ型熱電材料は、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物で構成することができ、この他にも、当技術分野において熱電効果を示す他の物質で構成することも可能である。
【００４２】
また、前記絶縁性物質は、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙ  Ｉｍｉｄｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物で構成することができる。
【００４３】
前記絶縁シート１１３は、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２の外側まで、その一部が突出して形成される突出部１１３ａを備えることができ、この突出部１１３ａは、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２を基準に、交互に反対方向に突出するように位置することができる。
【００４４】
図４ａ及び図４ｂは、突出部１１３ａが形成される位置を例示した図である。例えば、図４ａに示すように、Ｎ型熱電シート２１１と、このＮ型熱電シート２１１の直上に位置するＰ型熱電シート２１２との間に設けられる絶縁シート２１３の左側部に突出部２１３ａを形成し、他方、前記Ｐ型熱電シート２１２と前記Ｐ型熱電シート２１２の直上に位置するＮ型熱電シート２１４との間に設けられる絶縁シート２１５の右側部に突出部２１５ａを形成することができる。
【００４５】
または、図４ｂに示すように、Ｎ型熱電シート３１１と、このＮ型熱電シート３１１の直上に位置するＰ型熱電シート３１２との間に設けられる絶縁シート３１３の右側部に突出部３１３ａを形成し、前記Ｐ型熱電シート３１２と、このＰ型熱電シート３１２の直上に位置するＮ型熱電シート３１４との間に設けられる絶縁シート３１５の左側部に突出部３１５ａを形成することができる。
【００４６】
これにより、前記絶縁シート２１３、２１５、３１３及び３１５は、Ｎ型熱電シートとＰ型熱電シートとが直接、短絡されることを防止するとともに、図４ａに示すように、前記絶縁シート２１３の左側部に設けられた突出部２１３ａにより、前記Ｎ型熱電シート２１１の左側部と、このＮ型熱電シート２１１の直上に位置するＰ型熱電シート２１２の左側部とが金属電極によって電気的に短絡されることを防止する。また、前記絶縁シート２１５の右側部に設けられた突出部２１５ａにより、前記Ｐ型熱電シート２１２の右側部と、このＰ型熱電シート２１２の直上に位置するＮ型熱電シート２１４の右側部とが金属電極によって電気的に短絡されることを防止することができる。
【００４７】
または、図４ｂに示すように、前記絶縁シート３１３の右側部に設けられた突出部３１３ａにより、前記Ｎ型熱電シート３１１の右側部と、このＮ型熱電シート３１１の直上に位置するＰ型熱電シート３１２の右側部とが金属電極によって電気的に短絡されることを防止する。また、前記絶縁シート３１５の左側部に設けられた突出部３１５ａにより、前記Ｐ型熱電シート３１２の左側部と、このＰ型熱電シート３１２の直上に位置するＮ型熱電シート３１４の左側部とが金属電極によって電気的に短絡されることを防止することができる。
【００４８】
一方、前記Ｎ型熱電シート１１１と絶縁シート１１３との間、また前記Ｐ型熱電シート１１２と絶縁シート１１３との間のそれぞれの接合力を向上させるため、前記Ｎ型熱電シート１１１及びＰ型熱電シート１１２の上下面を粗面に（不図示）に加工しり、または、前記Ｎ型熱電シート１１１及びＰ型熱電シート１１２の上下面に接合剤（不図示）を配することができる。
【００４９】
前記絶縁シート１１３は、最小限の絶縁機能のみを発揮するように、その厚さを０．１〜１０μｍ範囲内とすることが好ましく、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２は、熱電特性を示すとともにシート形態に形成されて製品の生産性を向上させるように、その厚さを１〜１００μｍ範囲内とすることが好ましい。
【００５０】
以下、本発明による熱電モジュール１００を製造する方法について説明する。
【００５１】
図５ａから図５ｅは本発明による熱電モジュールの製造工程を順に図示した工程図である。
【００５２】
図５ａから図５ｅを参照すると、本発明による熱電モジュール１００の製造方法は、まず、図５ａに図示すように、Ｎ型熱電シート１１１、Ｐ型熱電シート１１２及び絶縁シート１１３を提供する段階を行うことができる。
【００５３】
ここで、前記提供されるＮ型熱電シート１１１、Ｎ型熱電シート１１１及び絶縁シート１１３は、Ｎ型熱電材料からなるＮ型熱電スラリー、Ｐ型熱電材料からなるＰ型熱電スラリー及び絶縁性物質からなる絶縁材スラリーを用いてそれぞれ形成することができる。
【００５４】
前記Ｎ型及びＰ型熱電材料は、ビスマス（Ｂｉ）、アンチモン（Ｓｂ）、テルル（Ｔｅ）、及びセレン（Ｓｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物とすることができ、前記絶縁性物質は、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）、ポリイミド（Ｐｏｌｙ  Ｉｍｉｄｅ）、ポリアミド（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ）から選択される少なくとも一つまたは二つの混合物とすることができる。
【００５５】
上述のようにして提供される絶縁シート１１３には、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２の外側に、一部が突出されて形成される突出部を備え、前記突出部を熱電シートを基準に互いに反対方向に位置させることができる。このような構成についての具体的な例示は上述のとおりであるので、詳細な説明を省略する。
【００５６】
また、前記絶縁シート１１３は、最小限の絶縁機能のみを発揮するように、その厚さを０．１〜１０μｍ範囲内とすることが好ましく、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２は、熱電特性を示すとともにシート形態に形成されて製品の生産性を向上させるように、その厚さを１〜１００μｍ範囲内とすることが好ましい。
【００５７】
次に、図５ｂに示されるように、前記Ｎ型熱電シート１１１とＰ型熱電シート１１２とが上下方向に交互に複数個配置され、前記Ｎ型熱電シート１１１とＰ型熱電シート１１２との間に絶縁シート１１３を備えた熱電積層体１１０を形成する段階とすることができる。
【００５８】
この際、前記熱電積層体１１０を加圧及び焼成して、前記Ｎ型熱電シート１１１、Ｐ型熱電シート１１２及び絶縁シート１１３を接合する段階をさらに実施することができる。
【００５９】
また、前記Ｎ型熱電シート１１１と絶縁シート１１３との間、また前記Ｐ型熱電シート１１２と絶縁シート１１３との間の接合力を向上させるために、前記Ｎ型熱電シート１１１及びＰ型熱電シート１１２の上下面を粗面に形成する段階をさらに加え、または前記Ｎ型熱電シート１１１及びＰ型熱電シート１１２の上下面に接合剤を配する段階をさらに行うことができる。
【００６０】
次に、図５ｃに図示されるように、前記熱電積層体１１０の左右側端に金属電極１２０を形成する段階を行うことができる。
【００６１】
前記金属電極１２０は、前記熱電積層体１１０の左右側端に金属性スラリーを塗布する段階を実行した後、熱電積層体１１０に塗布された前記金属性スラリーを硬化させる段階を実行することにより形成することができる。
【００６２】
または、前記金属電極１２０は、前記熱電積層体１１０の左側端を金属性ペーストが収容された容器に浸漬させた後に抽出する段階と、前記熱電積層体１１０の右側端を金属性ペーストが収容された容器に浸漬させた後に抽出する段階と、を経た後、前記抽出された熱電積層体１１０の金属性ペーストを硬化させる段階を実行することにより形成することができる。この際、前記熱電積層体１１０を抽出する際に、前記金属性ペーストが流下しないように、前記熱電積層体１１０をカバーで覆うことができる。
【００６３】
シート形態の積層構造からなる本発明による熱電モジュール１００において、上記のような段階を経て前記金属電極１２０を形成すると、金属電極１２０の製造工程を単純化することができ、これによって製品の生産コストを低減させることができる。
【００６４】
また、熱電モジュールを製造する際に金属電極を半田付けする従来の方式に比べ、より精密に前記金属電極１２０を形成することができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００６５】
一方、上記のような段階に経て前記金属電極１２０を形成する場合、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２の端部から前記金属電極１２０の外側面までの距離ａ（図５ｃ）を、前記Ｎ型及びＰ型熱電シート１１１、１１２の端部から前記突出部１１３ａの端部までの距離ｂ以上とすることができる。従って、金属電極１２０が形成された後、図５ｄに示されたように、前記絶縁シート１１３の突出部１１３ａが露出するように、前記熱電積層体１１０の左右側端に形成された金属電極１２０の外側面について、所定の厚み分を切断する段階をさらに行うことができる。
【００６６】
次に、図５eに図示されたように、前記金属電極１２０の外側面に基板１３０を設ける段階を実行することにより、本発明による熱電モジュール１００を製造することができる。
【００６７】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、上述の内容は本発明の好ましい実施形態を示して説明するものに過ぎず、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で用いることができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、述べた開示内容と均等な範囲及び／または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。上述の実施形態は本発明を実施するにおいて最善の状態を説明するためのものであり、本発明のような他の発明を用いるにおいて当業界に公知された他の状態での実施、そして発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。従って、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求範囲は他の実施状態も含むと解釈されるべきであろう。
【符号の説明】
【００６８】
１００  本発明による熱電モジュール
１１０  熱電積層体
１１１、２１１、２１４、３１１、３１４  Ｎ型熱電素子
１１２、２１２、３１２  Ｐ型熱電素子
１１３、２１３、２１５、３１３、３１５  絶縁シート
１１３ａ、２１３ａ、２１５ａ、３１３ａ、３１５ａ  突出部
１２０  金属電極
１３０  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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