JP2018018908A - Thermoelectric converter - Google Patents
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Abstract
【課題】リード線電極に対するリード線の接続を容易且つ確実に行うことが可能な熱電変換器を提供する。【解決手段】熱電変換器1は、基板20と、基板20の上面に形成された電極203群と、下面が電極203群に接合される複数の熱電変換素子30と、複数の熱電変換素子30の上面に接合される電極101群と、を備える。電極203群のうちリード線40a、40bが接続されるリード線電極203a、203bを平面視において囲むように、基板20の下面に溝が形成されている。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermoelectric converter capable of easily and surely connecting a lead wire to a lead wire electrode. SOLUTION: A thermoelectric converter 1 includes a substrate 20, a group of electrodes 203 formed on the upper surface of the substrate 20, a plurality of thermoelectric conversion elements 30 whose lower surface is joined to a group of electrodes 203, and a plurality of thermoelectric conversion elements 30. It is provided with a group of electrodes 101 bonded to the upper surface of the above. A groove is formed on the lower surface of the substrate 20 so as to surround the lead wire electrodes 203a and 203b to which the lead wires 40a and 40b are connected in the electrode 203 group in a plan view. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、熱を電力に変換し、あるいは電力を熱に変換する熱電変換器に関する。 The present invention relates to a thermoelectric converter that converts heat into electric power or converts electric power into heat.
従来、対象物を冷却または加熱するために、熱電変換器が用いられている。また、近年、工場などで生じる排熱を電力に変換するために、熱電変換器が用いられている。この種の熱電変換器は、ゼーベック効果、ペルチェ効果またはトムソン効果などの熱電効果を利用したp型熱電変換素子とn型熱電変換素子とを多数組み合わせて構成され得る。 Conventionally, thermoelectric converters are used to cool or heat an object. In recent years, thermoelectric converters are used to convert exhaust heat generated in factories and the like into electric power. This type of thermoelectric converter can be configured by combining a number of p-type thermoelectric conversion elements and n-type thermoelectric conversion elements using thermoelectric effects such as Seebeck effect, Peltier effect, or Thomson effect.
以下の特許文献1には、多数の熱電変換素子を2つの基板間に配置した熱電変換器が記載されている。この構成では、熱歪みによる反りが基板に発生することを抑制するために、電極との接合部を除く箇所において、基板にスリット状の溝が複数設けられている。
一般に、熱電変換器では、各基板に形成された電極群によって、基板間の熱電変換素子が直列に接続される。さらに、直列に接続された熱電変換素子を外部回路に接続可能とするために、基板に形成されたリード線接続用の電極(リード線電極)にリード線が接続される。ここで、リード線の接続は、半田を用いて行われる。すなわち、2つの基板を熱電変換素子の上面および下面に重ねて各電極を熱電変換素子に接合した後に、リード線がリード線電極の上面に半田付けされる。 In general, in a thermoelectric converter, thermoelectric conversion elements between substrates are connected in series by an electrode group formed on each substrate. Furthermore, in order to connect the thermoelectric conversion elements connected in series to an external circuit, a lead wire is connected to a lead wire connecting electrode (lead wire electrode) formed on the substrate. Here, the lead wires are connected using solder. That is, after the two substrates are overlaid on the upper and lower surfaces of the thermoelectric conversion element and each electrode is joined to the thermoelectric conversion element, the lead wire is soldered to the upper surface of the lead wire electrode.
しかしながら、熱電変換器では、熱電変換効率を高めるため、銅やアルミニウム等の熱伝導率が高い金属材料によって基板が形成される場合がある。このとき、リード線の半田付けの際に、リード線電極に熱を加えると、この熱が基板に伝導して拡散し、接合箇所に熱が溜まりにくくなる。その結果、リード線をリード線電極に適切に接続できなくなる。 However, in a thermoelectric converter, in order to improve thermoelectric conversion efficiency, a board | substrate may be formed with metal materials with high heat conductivity, such as copper and aluminum. At this time, if heat is applied to the lead wire electrode during soldering of the lead wire, this heat is conducted and diffused to the substrate, and it is difficult for the heat to be accumulated at the joint location. As a result, the lead wire cannot be properly connected to the lead wire electrode.
かかる課題に鑑み、本発明は、リード線電極に対するリード線の接続を容易且つ確実に行うことが可能な熱電変換器を提供することを目的とする。 In view of such a problem, an object of the present invention is to provide a thermoelectric converter capable of easily and reliably connecting a lead wire to a lead wire electrode.
本発明の主たる態様に係る熱電変換器は、基板と、前記基板の上面に形成された第1の電極群と、下面が前記第1の電極群に接合される複数の熱電変換素子と、前記複数の熱電変換素子の上面に接合される第2の電極群と、を備える。ここで、前記第1の電極群のうちリード線が接続されるリード線電極を平面視において囲むように、前記基板の下面に溝が形成されている。 A thermoelectric converter according to a main aspect of the present invention includes a substrate, a first electrode group formed on an upper surface of the substrate, a plurality of thermoelectric conversion elements whose lower surface is bonded to the first electrode group, And a second electrode group bonded to the upper surfaces of the plurality of thermoelectric conversion elements. Here, a groove is formed on the lower surface of the substrate so as to surround a lead wire electrode to which a lead wire is connected in the first electrode group in a plan view.
本態様に係る熱電変換器によれば、リード線電極を平面視において囲むように、基板の下面に溝が形成されているため、リード線の半田付けの際に、リード線電極に加えられた熱が直下の基板に伝導したとしても、溝が障壁となって、熱がさらに周囲に拡散することが抑止される。このため、半田付けのために加えられた熱が、リード線電極に溜まりやすくなる。よって、リード線電極に対するリード線の半田付けを容易且つ確実に行うことができる。 According to the thermoelectric converter according to this aspect, since the groove is formed on the lower surface of the substrate so as to surround the lead wire electrode in a plan view, it is added to the lead wire electrode during soldering of the lead wire. Even if the heat is conducted to the substrate immediately below, the groove becomes a barrier, and the heat is further prevented from diffusing around. For this reason, the heat applied for soldering tends to accumulate on the lead wire electrode. Therefore, it is possible to easily and reliably solder the lead wire to the lead wire electrode.
以上のとおり、本発明によれば、リード線電極に対するリード線の接続を容易且つ確実に行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily and reliably connect the lead wire to the lead wire electrode.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments. However, the embodiment described below is merely an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to what is described in the following embodiment.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、互いに直交するX、Y、Z軸が付記されている。Z軸方向が熱電変換器1の高さ方向であり、Z軸正方向が下方向である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience, the X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other are appended to each drawing. The Z-axis direction is the height direction of the
図1(a)は、熱電変換器1の構成を示す分解斜視図、図1(b)は、熱電変換器1の組立後の状態を示す斜視図である。
FIG. 1A is an exploded perspective view showing a configuration of the
図1(a)に示すように、熱電変換器1は、基板10と、基板20と、熱電変換素子30と、を備える。
As shown in FIG. 1A, the
基板10は、平面視において略正方形の輪郭を有する。基板10は、銅やアルミニウム等の熱伝導特性に優れた材料からなっている。基板10が単なるカバーである場合、基板10は、樹脂等からなっていてもよく、あるいは、FPC(Flexible printed circuits)であってもよい。基板10の下面(Z軸負側の面)には、熱電変換素子30の上面と接合される電極101(図2(a)参照)が形成されている。基板10が銅等の電導性材料からなる場合、基板10の下面に絶縁層が形成され、絶縁層の下面に電極101が形成される。絶縁層および電極101は、たとえば、熱圧着による工程により形成される。
The
基板20は、基板10と同様の形状および大きさを有する。後述のように、基板20は、ベース板201の上面に絶縁層202が形成された構成となっている(図2(a)参照)。ベース板201は、銅やアルミニウム等の熱伝導特性に優れた材料からなっている。基板10の上面(Z軸正側の面)には、熱電変換素子30の下面と接合される複数の電極203(図2(a)、(b)参照)が形成されている。絶縁層202および電極203は、たとえば、熱圧着による工程により形成される。図1(a)の状態では、熱電変換素子30の下面が、半田で電極203に接合されている。
The
なお、後述のように、基板20の上面に形成された電極群の中には、リード線40a、40b(図2(a)、(b)参照)が半田付けされるリード線電極203a、203bが含まれている。
As will be described later, in the electrode group formed on the upper surface of the
熱電変換素子30は、直方体の形状を有する。熱電変換素子30は、たとえば、熱を電力に変換する半導体からなっている。熱電変換素子30は、ゼーベック係数αと比抵抗ρと熱伝導率Kによって表される性能指数Z(=α2/ρK)が大きな材料(Bi2Te3系材料、鉛・テルル系材料、シリコン・ゲルマニウム系材料等)にドーパントを添加したものである。添加するドーパントにより、p型とn型の2種類の熱電変換素子30が構成される。p型の熱電変換素子30を構成するためのドーパントとして、たとえば、Sbが添加される。また、n型の熱電変換素子30を構成するためのドーパントとして、たとえば、Seが添加される。熱電変換素子30の上面および下面には、上述の電極群に接合される電極部が形成されている。熱電変換素子30が、ペルチェ素子等の、電力により熱を制御する素子からなっていてもよい。
The
熱電変換器1を形成する際には、熱電変換素子30の上面に半田ペーストを塗布した状態で、図1(a)のように基板20に基板10を重ねる。これにより、基板10下面の電極101が、半田ペーストを介して熱電変換素子30の上面に接触する。その後、基板10と基板20とをリフロー炉に流し、電極101と熱電変換素子30の上面とを、半田により接合する。これにより、図1(b)に示すように、熱電変換器1の組み立てが完了する。
When the
図1(b)の状態において、全ての熱電変換素子30が、基板10側の電極101と基板20側の電極203によって直列に接続される。すなわち、基板10と基板20には、全ての熱電変換素子30を直列に接続可能なパターンで、電極101と電極203が配置されている。
In the state of FIG. 1B, all
なお、基板20側の電極203と熱電変換素子30下面との接合と、基板10側の電極101と熱電変換素子30上面との接合を、同時に行ってもよい。この場合、基板20上の電極203に半田ペーストを塗布した後、治具により、電極203上に熱電変換素子30を配置する。その後、上記と同様、基板20に基板10を重ねて、基板10と基板20をリフロー炉に流す。これにより、半田ペーストが溶融し、半田による電極101と熱電変換素子30上面との接合とともに、半田による電極203と熱電変換素子30下面との接合が行われる。これにより、図1(b)に示すように、熱電変換器1の組み立てが完了する。
The bonding of the
こうして、熱電変換器1の組み立てが完了した後、熱電変換素子30に電力を供給し、または、熱電変換素子30から電力を引き出すためのリード線が熱電変換器1に接続される。
Thus, after the assembly of the
図2(a)、(b)は、リード線40a、40bの接続工程を模式的に示す図である。なお、図2(a)では、便宜上、基板10の図示が省略され、基板10側の電極101のみが図示されている。また、図2(b)では、電極203の配置が明瞭となるように、さらに、熱電変換素子30と電極101の図示が省略されている。
FIGS. 2A and 2B are diagrams schematically showing a connecting process of the
図2(a)、(b)に示すように、基板20は、熱電導特性に優れたベース板201と、絶縁層202とからなっている。絶縁層202の上面に、電極203群が形成されている。電極203群には、リード線40a、40bを接続するためのリード線電極203a、203bが配置されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
図2(b)に示すように、リード線電極203a、203bは、その他の電極203群よりも広くなっている。平面視において、リード線電極203aはL字形状であり、リード線電極203bは逆L字形状である。図2(a)に示すように、リード線電極203a、203bの幅狭の領域には、熱電変換素子30が接合される。
As shown in FIG. 2B, the
リード線40a、40bは、それぞれ、リード線電極203a、203bの幅広の領域に半田で接合される。接合の際には、図2(a)、(b)に示すように、リード線40a、40bの電線部分がリード線電極203a、203bの幅広の領域に載せられる。この状態で、破線の円で示す領域に半田が塗布されて、半田およびリード線電極203a、203bに熱が加えられる。
The
しかしながら、上記のように、基板20を構成するベース板201は、熱電変換効率を高めるため、銅やアルミニウム等の熱伝導率が高い金属材料によって形成されている。このため、リード線40a、40bの半田付けの際に、リード線電極203a、203bに熱を加えると、この熱が絶縁層202を介してベース板201に伝導して拡散し、接合箇所に熱が溜まりにくくなる。その結果、リード線40a、40bを適切にリード線電極203a、203bに接続することが困難となる。
However, as described above, the
そこで、本実施の形態では、リード線電極203a、203bを平面視において囲むように、基板20(ベース板201)の下面に溝が形成されている。これにより、リード線電極203a、203bに加えられた熱が、絶縁層202を介して直下のベース板201に伝導したとしても、そこから周囲に拡散することが抑制されている。
Therefore, in the present embodiment, grooves are formed on the lower surface of the substrate 20 (base plate 201) so as to surround the
<実施例1>
図3は、実施例1に係る溝211〜213の形成状態を示す斜視図である。図3には、溝211〜213の付近を基板20の裏面側から見た斜視図が示されている。
<Example 1>
FIG. 3 is a perspective view illustrating a formation state of the
実施例1では、X軸に平行な2つの溝211、212と、Y軸に平行な1つの溝213が、ベース板201の下面に形成されている。溝213の両端は、それぞれ、2つの溝211、212のX軸負側の端部から所定距離だけ離れている。溝211〜213の深さは、何れも、ベース板201の厚みと同じである。したがって、溝211〜213は、絶縁層202の下面まで延びている。溝211〜213は、たとえば、エッチング工程により、ベース板201に形成される。
In the first embodiment, two
上記リード線電極203a、203bは、平面視において、3つの溝211〜213に囲まれた領域201a内に配置されている。
The
図4(a)は、ベース板201の溝211〜213付近を裏面側から見た平面図である。図4(b)は、図4(a)の溝211〜213付近の構造体を、図4(a)の一点鎖線の位置において、ベース板201に垂直な平面(Y−Z平面に平行な平面)で切断した断面図である。便宜上、図4(a)には、電極203、リード線電極203a、203bおよびリード線40a、40bが破線で示されている。
FIG. 4A is a plan view of the vicinity of the
図4(a)に示すように、実施例1では、平面視において、リード線電極203a、203bとともに、これらリード線電極203a、203bの間に配置された電極203が、溝211〜213によって囲まれている。図4(b)に示すように、溝211〜213は、絶縁層202の下面まで延びている。
As shown in FIG. 4A, in Example 1, the
このように、実施例1では、リード線電極203a、203bを平面視において囲むように、ベース板201の下面に3つの溝211〜213が形成されている。このため、図4(b)に示すように、リード線40a、40bの半田付けの際にリード線電極203a、203bに加えられた熱が、点線矢印で示すように、絶縁層202を介して直下のベース板201に伝導したとしても、溝211〜213が障壁となって、熱がさらに周囲に拡散することが抑止される。このため、加えられた熱がリード線電極203a、203bに溜まりやすくなる。これにより、リード線電極203a、203bに対するリード線40a、40bの半田付けを容易且つ確実に行うことができる。
As described above, in the first embodiment, the three
また、実施例1では、溝211〜213が絶縁層202まで延びているため、これら溝211〜213の外側に熱が伝搬することをより確実に抑止できる。
Moreover, in Example 1, since the
なお、実施例1では、互いに分離された3つの溝211〜213によってリード線電極203a、203bを囲む構成であるため、ベース板201の溝211〜213の内側の領域と外側の領域は、溝211のX軸負側の端部と溝213との間の部分と、溝212のX軸負側の端部と溝213との間の部分によって一体的に繋がっており、さらに、溝211、212のX軸正側の端部とベース板201のX軸正側の側面との間の部分によって一体的に繋がっている。このため、溝211〜213が絶縁層202まで延びていても、ベース板201の溝211〜213の内側の領域が機械的に不安定な状態になることはない。
In Example 1, since the
<実施例2>
図5は、実施例2に係る溝221の形成状態を示す斜視図である。図5には、溝221の付近を基板20の裏面側から見た斜視図が示されている。
<Example 2>
FIG. 5 is a perspective view illustrating a formation state of the
実施例2では、ベース板201の下面に一続きの溝221が形成されている。溝221は、X軸に平行な2つの溝部分221aと、Y軸に平行な1つの溝部分221bからなっている。溝部分221aのX軸正側の端部は、ベース板201のX軸正側の側面まで延びて外部に開放されている。溝部分221aおよび溝部分221bの深さは、何れも、ベース板201の厚みと同じである。したがって、溝部分221aおよび溝部分221bは、絶縁層202の下面まで延びている。溝221は、たとえば、エッチング工程により、ベース板201に形成される。
In the second embodiment, a
上記リード線電極203a、203bは、平面視において、溝221に囲まれた領域201a内に配置されている。
The
図6(a)は、ベース板201の溝221付近を裏面側から見た平面図である。便宜上、図6(a)には、電極203、リード線電極203a、203bおよびリード線40a、40bが破線で示されている。
FIG. 6A is a plan view of the vicinity of the
図6(a)に示すように、実施例2では、平面視において、リード線電極203a、203bとともに、これらリード線電極203a、203bの間に配置された電極203が、溝221によって囲まれている。したがって、実施例2においても、実施例1と同様、リード線40a、40bの半田付けの際にリード線電極203a、203bに加えられた熱が、絶縁層202を介して直下のベース板201に伝導したとしても、溝221が障壁となって、熱がさらに周囲に拡散することが抑止される。このため、加えられた熱がリード線電極203a、203bに溜まりやすくなり、リード線電極203a、203bに対するリード線40a、40bの半田付けを容易且つ確実に行うことができる。
As shown in FIG. 6A, in Example 2, the
また、実施例2においても、実施例1と同様、溝221が絶縁層202まで延びているため、これら溝221の外側に熱が伝搬することをより確実に抑止できる。さらに、実施例2では、一連の溝221によってリード線電極203a、203bが隙間なく完全に囲まれているため、実施例1に比べてより一層確実に、溝221の外側に熱が伝搬することを抑止できる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, since the
なお、実施例2では、一連の溝221によってリード線電極203a、203bを囲む構成であり、且つ、溝221が絶縁層202まで延びているため、ベース板201の溝221の内側の領域と外側の領域は完全に分離されており、溝221の内側の領域は、絶縁層202のみによって支持された状態となっている。このため、実施例1の構成に比べて、溝221の内側の領域は、機械的にやや不安定な状態になると考えられる。
In the second embodiment, the
なお、2つの溝部分221aのX軸正側の端部がベース板201のX軸正側の側面まで延びていなくてもよく、2つの溝部分221aのX軸正側の端部とベース板201のX軸正側の側面との間に、ベース板201の一部が介在していてもよい。こうすると、この部分において、溝221の内側の領域と、溝221の外側の領域とが繋がるため、その分、溝221の内側の領域の機械的安定性を高めることができる。
Note that the end on the X-axis positive side of the two
<変更例1>
上記実施例1、2では、溝211〜213および溝221の深さがベース板201の厚みと同じであり、溝211〜213および溝221が絶縁層202まで延びていたが、溝211〜213および溝221の深さがベース板201の厚みより小さくてもよい。
<
In the first and second embodiments, the depths of the
図6(b)は、実施例2の構成において、溝221の深さをベース板201の厚みよりも小さくした構成例(変更例1)を示す断面図である。図6(b)は、図4(b)に対応する図である。
FIG. 6B is a cross-sectional view showing a configuration example (modified example 1) in which the depth of the
このように、変更例1では溝221の深さがベース板201の厚みより小さいため、半田付けの際に絶縁層202を介してリード線電極203a、203bの直下のベース板201に伝導した熱の一部は、図6(b)に示すように、溝221と絶縁層202との間の領域を通って拡散することになる。しかし、この場合も、溝221が障壁となって、熱が周囲に拡散することが抑止されるため、加えられた熱がリード線電極203a、203bに溜まりやすくなる。これにより、リード線電極203a、203bに対するリード線40a、40bの半田付けを容易且つ確実に行うことができる。
Thus, since the depth of the
なお、このように、溝221の深さをベース板201の厚みより小さくすると、溝221と絶縁層202との間の領域によって、ベース板201の溝221の内側の領域と外側の領域とが繋がる。このため、実施例2の場合に比べて、溝221の内側の領域は、機械的に安定な状態になる。
As described above, when the depth of the
なお、図6(b)では、実施例2の構成において、溝221の深さをベース板201の厚みよりも小さくした構成例を示したが、実施例1の構成において、溝211〜213の深さをベース板201の厚みよりも小さくしてもよい。
6B shows a configuration example in which the depth of the
また、溝221は、必ずしも全領域において深さが一定でなくてもよく、たとえば、2つの溝部分221aの深さがベース板201の厚みより小さく、溝部分221bの深さがベース板201の厚みと同じであってもよい。実施例1においても同様に、溝211〜213の深さが必ずしも同じでなくてもよく、たとえば、溝211、212の深さがベース板201の厚みより小さく、溝213の深さがベース板201の厚みと同じであってもよい。さらに、1つの溝において深さが変化してもよい。
The depth of the
溝の深さは、リード線40a、40bに対する半田付けを円滑かつ確実に行えるようにリード線電極203a、203bに熱を溜め得る深さに設定すればよい。
The depth of the groove may be set to a depth at which heat can be accumulated in the
<変更例2>
溝211〜213または溝221で囲む領域は、上記実施例1、2に示された領域に限られるものではない。
<Modification 2>
The region surrounded by the
たとえば、図7(a)に示すように、リード線電極203a、203bのうち、半田付けが行われる幅広の領域、すなわち、熱電変換素子30が接合される幅狭の領域以外の領域を囲むように、実施例1の溝211〜213が形成されてもよい。こうすると、半田付けの際に熱が拡散する領域をさらに制限できるため、リード線電極203a、203bのうち半田付けが行われる幅広の領域に、より一層熱が溜まり易くなる。また、リード線電極203a、203bのうち熱電変換素子30が接合される幅狭の領域は溝211〜213で囲まれないため、幅狭の領域に接合される熱電変換素子30とベース板201と間の熱交換をより効率的に行うことができる。
For example, as shown in FIG. 7A, the
また、図7(b)に示すように、ベース板201の下面のリード線電極203a、203bの間の領域に、さらに、X軸方向に延びる溝214が形成されてもよい。こうすると、リード線40a、40bを半田付けする際に、リード線電極203aの幅広の領域およびリード線電極203bの幅広の領域に、より一層熱を溜め易くなる。
Further, as shown in FIG. 7B, a
なお、実施例2についても、図7(a)の場合と同様、リード線電極203a、203bのうち、半田付けが行われる幅広の領域、すなわち、熱電変換素子30が接合される幅狭の領域以外の領域を囲むように、溝221が形成されてもよい。また、この場合も、図7(b)に示す溝214に対応する溝が追加されてもよい。
Also in Example 2, as in the case of FIG. 7A, a wide region where soldering is performed, that is, a narrow region where the
なお、上記実施例1、2のように、リード線電極203a、203bの全体を囲むように広めに溝211〜213または溝221を形成する方が、溝211〜213または溝221の形成が容易となる。また、リード線電極203a、203bの幅広の領域に加えられた熱が、幅狭の領域に伝導し、さらに、幅狭の領域の直下のベース板201に伝導した場合も、この熱が、周囲に拡散することを抑止できる。
As in the first and second embodiments, it is easier to form the
<変更例3>
上記実施例1、2では、リード線電極203a、203bが隣り合うように配置されたが、電極203の配置パターンによっては、リード線電極203a、203bが互いに隣り合わないように配置され得る。たとえば、リード線電極203aが基板20の1つの角部分に配置され、リード線電極203bが基板20の他の角部分に配置される場合がある。このような場合は、これらリード線電極203a、203bを個別に囲むように、ベース板201の下面に溝を形成すればよい。
<Modification 3>
In the first and second embodiments, the
たとえば、図8(a)に示すように、X軸正側かつY軸負側の角の位置にリード線電極203bが配置される場合、リード線電極203bを囲むように、2つの溝231、232が、ベース板201の下面に形成される。これにより、溝231、232が障壁となって、熱が周囲に拡散することが抑止されるため、半田付けのために加えられた熱がリード線電極203bに溜まりやすくなる。よって、リード線電極203bに対するリード線40bの半田付けを容易且つ確実に行うことができる。
For example, as shown in FIG. 8 (a), when the
なお、図8(a)の構成においても、一続きの溝によって、リード線電極203bが囲まれてもよい。また、リード線電極203bのうち、幅広の領域のみを囲むように溝が形成されてもよい。
8A, the
<変更例4>
上記実施例1、2では、リード線電極203a、203bを矩形に囲むように溝211〜213または溝221が形成されたが、溝が囲む領域は、必ずしも矩形に限られるものではない。たとえば、図8(b)に示すように、リード線電極203a、203bを囲む領域が半円形状となるように、ベース板201の下面に溝241を形成してもよい。この場合も、リード線電極203a、203bの幅広の領域が略溝241によって囲まれるため、リード線電極203a、203bに対するリード線40a、40bの半田付けを円滑かつ確実に行うことができる。
<Modification 4>
In the first and second embodiments, the
また、平面視において、リード線電極203a、203bとともにその周辺の電極203をも囲むように、やや広めに、溝がベース板201の下面に形成されてもよい。ただし、この場合は、溝に囲まれた領域に含まれる電極203に接合されている熱電変換素子30とベース板201との間の熱交換効率がやや低下する。このため、溝が囲む領域は、なるべく、リード線40a、40bが接合される領域に近づくように制限することが好ましい。
Further, in plan view, a groove may be formed in the lower surface of the
また、基板20は、ベース板201と絶縁層202のみならず他の層をさらに含んでいてもよい。また、ベース板201が、複数の層からなっていてもよく、絶縁層202が複数の層からなっていてもよい。また、基板10が熱伝導特性に優れた材料からなっており、且つ、基板10側に一方のリード線電極が配置される場合には、平面視においてこのリード線電極を囲むように、基板10の上面に、溝を形成すればよい。
The
以上の変更例の他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 In addition to the above modifications, the embodiment of the present invention can be variously modified as appropriate within the scope of the technical idea shown in the claims.
1 … 熱電変換システム
20 … 基板
30 … 熱電変換素子
40a、40b … リード線
101 … 電極群(第2の電極群)
201 … ベース板
202 … 絶縁層
203 … 電極(第1の電極群)
203a、203b … リード線電極
211〜213 … 溝
221 … 溝
231 … 溝
241 … 溝
DESCRIPTION OF
201 ...
203a, 203b ... Lead wire electrodes 211-213 ... Groove 221 ... Groove 231 ... Groove 241 ... Groove
Claims (8)
前記基板の上面に形成された第1の電極群と、
下面が前記第1の電極群に接合される複数の熱電変換素子と、
前記複数の熱電変換素子の上面に接合される第2の電極群と、を備え、
前記第1の電極群のうちリード線が接続されるリード線電極を平面視において囲むように、前記基板の下面に溝が形成されている、
ことを特徴とする熱電変換器。 A substrate,
A first electrode group formed on the upper surface of the substrate;
A plurality of thermoelectric conversion elements whose lower surfaces are joined to the first electrode group;
A second electrode group joined to the upper surfaces of the plurality of thermoelectric conversion elements,
A groove is formed on the lower surface of the substrate so as to surround a lead wire electrode to which a lead wire is connected in the first electrode group in a plan view.
A thermoelectric converter characterized by that.
前記リード線電極は、複数の前記溝によって囲まれている、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to claim 1,
The lead wire electrode is surrounded by the plurality of grooves,
A thermoelectric converter characterized by that.
前記リード線電極は、一続きの前記溝によって囲まれている、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to claim 1,
The lead wire electrode is surrounded by a series of the grooves,
A thermoelectric converter characterized by that.
前記基板は、熱伝導性のベース板と、前記ベース板の上面を覆う絶縁層とを備え、
前記第1の電極群は、前記絶縁層の上面に形成され、
前記溝は、前記ベース板に形成されている、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to any one of claims 1 to 3,
The substrate includes a thermally conductive base plate and an insulating layer covering an upper surface of the base plate,
The first electrode group is formed on an upper surface of the insulating layer,
The groove is formed in the base plate.
A thermoelectric converter characterized by that.
前記溝の深さは、前記ベース板の厚みと同じである、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to claim 4, wherein
The depth of the groove is the same as the thickness of the base plate.
A thermoelectric converter characterized by that.
前記溝の深さは、前記ベース板の厚みよりも小さい、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to claim 4, wherein
The depth of the groove is smaller than the thickness of the base plate,
A thermoelectric converter characterized by that.
前記溝は、前記リード線電極のうち、前記熱電変換素子が接合される以外の領域を囲んでいる、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to any one of claims 1 to 6,
The groove surrounds a region of the lead wire electrode other than the region where the thermoelectric conversion element is bonded.
A thermoelectric converter characterized by that.
前記溝は、前記リード線電極の全領域を囲んでいる、
ことを特徴とする熱電変換器。 The thermoelectric converter according to any one of claims 1 to 6,
The groove surrounds the entire area of the lead wire electrode,
A thermoelectric converter characterized by that.
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