[发明专利]热电变换组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及热电变换组件及其制造方法，特别是涉及为了力图实现热电变换组件的小型化及高性能化所进行的改进。 

背景技术

作为本发明感兴趣的以往技术，有例如特开平8-153899号公报(专利文献1)所述的，及特开平8-222770号公报(专利文献2)所述的技术。 

在专利文献1中，记载了具有隔开间隔设置多个通孔的绝缘性模板的热电变换组件。在上述通孔中充填p型或n型化合物半导体元件，充填p型半导体化合物元件的通孔与充填n型半导体化合物元件的通孔交替排列。另外，在模板的上下面，设置将成对的p型半导体化合物元件与n型半导体化合物元件电气串联连接的电极。在专利文献1中，作为模板的材料，揭示了玻璃或陶瓷。 

在上述的专利文献1所述的热电变换组件中，对于各个p型及n型半导体化合物元件，使用一种半导体化合物材料。即，在1个通孔中只是充填一种半导体化合物材料。因而，由于性能指数表示峰值的温度是1个，即变换峰值是1个，因此热电变换效率比较低。 

接着，在专利文献2中记载了热电变换组件的制造方法。记载了具备如下各工序的热电变换组件的制造方法，即，将板状的n型热电半导体与绝缘体交替层叠，将它在层叠面切成直角从而制成n型层叠体，将板状的p型热电半导体与绝缘体交替层叠，将它在层叠面切成直角从而制成p型层叠体，将绝缘体夹在这些n型层叠体与p型层叠体中间而交替层叠，再进一步形成将相邻的n型热电半导体与p型热电半导体串联连接的布线导体。作为上述绝缘体的材料，在专利文献2中揭示了环氧树脂。 

在专利文献2所述的制造方法中，在将n型层叠体与p型层叠体交替层叠时，这些层叠体的位置容易偏离，因此有时热电半导体与布线导体不能很好地进行电气连接。其结果，有时会导致电气不导通，或者导致电气短路。 

专利文献1：特开平8-153899号公报 

专利文献2：特开平8-222770号公报 

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供能够解决如上述的问题的热电变换组件及其制造方法。 

为了解决上述的技术性课题，本发明涉及的热电变换组件，具备：p型热电半导体及n型热电半导体，以及具有由带有绝缘性的多个绝缘层形成的层叠结构的层叠体。 

对上述层叠体设置：收容p型热电半导体的至少1个第1收容孔，以及收容n型热电半导体的至少1个第2收容孔，同时为了形成由1对p型热电半导体与n型热电半导体构成的热电变换元件对，设置将成对的p型热电半导体与n型热电半导体互相串联地电连接的pn间连接导体。 

上述第1及第2收容孔分别由相互连接的多个第1及第2贯通孔提供，上述多个第1及第2贯通孔被设置为在厚度方向上分别贯通特定的多个绝缘层。 

而且，其特征在于，p型热电半导体及n型热电半导体的至少一方，具有性能指数的峰值温度互相不同的多个部分，这些多个部分沿层叠体的层叠方向分布。 

在本发明涉及的热电变换组件中，最好p型热电半导体及n型热电半导体的双方，具有性能指数的峰值温度互相不同的多个的部分。 

另外，对层叠体最好设置多个热电变换元件对。在这种情况下，对层叠体设置将多个热电变换元件对串联连接用的串联布线导体，或者设置将多个热电变换元件对并联连接用的并联布线导体。 

本发明也面向制造热电变换组件的方法，该热电变换组件具备：p型 热电半导体及n型热电半导体，以及具有由带有绝缘性的多个绝缘层的层叠结构的层叠体，对层叠体设置：收容p型热电半导体的至少1个的第1收容孔，以及收容n型热电半导体的至少1个的第2收容孔，同时为了形成由1对p型热电半导体与n型热电半导体构成的热电变换元件对，设置将成对的p型热电半导体与n型热电半导体互相串联地电连接的pn间连接导体，第1及第2收容孔分别由相互连接的多个第1及第2贯通孔提供，多个第1及第2贯通孔被设置为在厚度方向上分别贯通特定的多个绝缘层。 

本发明涉及的热电变换组件的制造方法，其特征在于，具备：准备成为前述绝缘层的多个绝缘片的工序，准备前述p型热电半导体用的p型热电半导体材料及前述n型热电半导体用的n型热电半导体材料的半导体材料准备工序，对特定的绝缘片设置前述第1及第2贯通孔的工序，对第1贯通孔及第2贯通孔分别充填p型热电半导体材料及n型热电半导体材料的充填工序，在特定的绝缘片上形成前述pn间连接导体的工序，以及为了得到前述层叠体而将多个绝缘片层叠的层叠工序。