[發(fā)明專利]熱電轉換裝置的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580053204.4
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN107078204B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 田中康浩;坂井田敦資;谷口敏尚;白石芳彥
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H01L35/34
• 分類號: H01L35/34;H01L35/16;H01L35/32;H02N3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;青煒

本發(fā)明提供一種熱電轉換裝置的制造方法。在加壓層疊體(80)的工序中，首先，加熱到比熱塑性樹脂的融點低的溫度并且加壓，使熱塑性樹脂彈性變形，施加垂直于層疊方向的方向的壓力，從而使第一、第二導電漿(41、51)與表面、背面圖案(21、31)緊貼。接下來，加熱到熱塑性樹脂的融點以上的溫度并且加壓，使熱塑性樹脂向外部流出并且流動，施加垂直于層疊方向的方向的壓力，從而將第一、第二導電漿(41、51)固相燒結。這樣，使第一、第二導電漿(41、51)與表面、背面圖案(21、31)緊貼，所以在融點以上的溫度加壓時第一、第二導電漿(41、51)難以流動。

技術領域

本發(fā)明涉及多個N型熱電轉換元件和多個P型熱電轉換元件交替地以串聯(lián)的方式連接的熱電轉換裝置的制造方法。

背景技術

以往公知有多個N型熱電轉換元件和多個P型熱電轉換元件交替地以串聯(lián)的方式連接的熱電轉換裝置。專利文獻1的記載中提出了這種熱電轉換裝置。

專利文獻1中記載的熱電轉換裝置通過以下那樣的方法制造。即首先，在第一工序(準備工序)中，形成含有熱塑性樹脂并沿厚度方向貫通的多個第一、第二導通孔。準備第一導通孔填充有第一導電漿而第二導通孔填充有第二導電漿的絕緣基材。

接下來，在第二工序(形成層疊體的工序)中，在絕緣基材的表面配置具有與對應的第一、第二導電漿接觸的表面圖案的表面保護部件。另外，在絕緣基材的背面配置具有與對應的第一、第二導電漿接觸的背面圖案的背面保護部件來形成層疊體。此時，在該第二工序中在層疊體的內部形成規(guī)定的空隙。這里所說的規(guī)定的空隙具體而言是指形成于構成絕緣基材的熱塑性樹脂的空隙(由鉆頭等形成的貫通孔等)、形成于表面圖案、背面圖案的空隙(槽部)等。

接下來，在第三工序(一體化工序)中，一邊加熱一邊使用沖壓板等從層疊方向對層疊體加壓，利用第一、第二導電漿構成第一、第二層間連接部件。另外，將第一、第二層間連接部件和表面圖案以及背面圖案電連接。這里，作為第一導電漿，使用向多個金屬原子維持規(guī)定的結晶構造的合金的粉末加入有機溶劑并漿化而成的物質。另外，作為第二導電漿，使用向與合金不同種類的金屬的粉末加入有機溶劑并漿化而成的物質。

具體而言，在上述第三工序中，首先，在有機溶劑蒸發(fā)的溫度下加熱層疊體，使有機溶劑蒸發(fā)。接下來，以構成絕緣基材的熱塑性樹脂流動的溫度(熱塑性樹脂的融點以上的溫度)且為比第一、第二導電漿的燒結溫度低的溫度，加熱并且加壓層疊體。通過如此加壓使熱塑性樹脂在空隙流動并固相燒結第一導電漿從而構成第一層間連接部件，并且固相燒結第二導電漿從而構成第二層間連接部件。在該制造方法中，加壓時，熱塑性樹脂向空隙流入(流動)，所以外加于熱塑性樹脂(熱塑性樹脂中位于第一、第二導通孔的周圍的部分)的加壓力變小。由此，本來應該被外加于該熱塑性樹脂的加壓力被外加至第一、第二導電漿。因此，利用沖壓板外加于第一、第二導電漿的加壓力變大，容易更可靠地固相燒結第一、第二導電漿。因此，通過該方法制造的熱電轉換裝置通過可靠地固相燒結第一、第二導電漿，單位面積的熱電轉換效率變高。

這樣，在上述第三工序中，使構成絕緣基材的熱塑性樹脂的流動和第一、第二導電漿的燒結同時進行，從而可靠地固相燒結第一、第二導電漿。

專利文獻1：日本特開2014-7376號公報

在專利文獻1記載的上述第三工序中，通常對利用表面保護部件以及背面保護部件將第一、第二導電漿與絕緣基材(熱塑性樹脂)一起夾住的工件(層疊體)邊加熱邊加壓。此時，在層疊體中除了表面、背面以外的部分，即外邊緣部分，未覆蓋構成絕緣基材的熱塑性樹脂。因此，在上述第三工序中加壓層疊體時，熱塑性樹脂向層疊體的外部流出。而且，在該制造方法中，如上所述，以熱塑性樹脂流動的溫度(熱塑性樹脂的融點以上的溫度)加熱并且加壓。即在該制造方法中，通過上述第三工序的加壓，使成為液態(tài)的熱塑性樹脂流動。這里，在熱塑性樹脂流動的情況下，垂直于層疊方向的方向的壓力外加于第一、第二導電漿，從而第一、第二導電漿沿層疊方向移動(被外加壓力)，促進與表面、背面圖案的連接、固定。