[发明专利]热电转换模块及热电转换模块的制造方法

说明书

在本发明的热电转换模块中，具有：多个热电转换元件(11)；第一电极部(25)，配设于多个热电转换元件(11)的一端侧；及第二电极部(35)，配设于多个热电转换元件(11)的另一端侧，在热电转换元件(11)的一端侧配设有第一绝缘电路基板(20)，所述第一绝缘电路基板(20)具备第一绝缘层(21)及形成于该第一绝缘层(21)的一面的由铜或铜合金构成的第一电极部(25)，在第一电极部(25)中与第一绝缘层(21)相反侧的面，直接形成有镀Ag层(26)，在第一电极部(25)与镀Ag层(26)之间不存在Ni层，该镀Ag层(26)与热电转换元件(11)通过Ag的烧成体(28)而被接合。

技术领域

本发明涉及一种电连接多个热电转换元件而成的热电转换模块及热电转换模块的制造方法。

本申请主张基于2018年6月19日于日本申请的专利申请2018-115920号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

热电转换元件是通过塞贝克效应(Seebeck effect)或者珀尔帖效应(Peltiereffect)可相互转换热能与电能的电子元件。

塞贝克效应是一种若在热电转换元件的两端产生温度差则产生电动势的现象，将热能转换为电能。通过塞贝克效应产生的电动势由热电转换元件的特性决定。近年来，正在积极开发利用该效应的热电发电。

珀尔帖效应是一种若在热电转换元件的两端形成电极等而在电极之间产生电位差，则在热电转换元件的两端产生温度差的现象，将电能转换为热能。具有这种效应的元件特别称为珀尔帖元件，被利用于精密仪器或小型冰箱等的冷却或温度控制。

作为使用上述热电转换元件的热电转换模块，例如，提出有交替串联连接n型热电转换元件与p型热电转换元件的结构的热电转换模块。

在这种热电转换模块中，设为如下结构：在多个热电转换元件的一端侧及另一端侧分别配置有传热板，通过配设于该传热板的电极部串联连接热电转换元件彼此。另外，作为上述传热板，有时使用具备绝缘层及电极部的绝缘电路基板。

并且，通过在配设于热电转换元件的一端侧的传热板与配设于热电转换元件的另一端侧的传热板之间产生温度差，能够通过塞贝克效应产生电能。或者，通过使电流在热电转换元件流通，能够通过珀尔帖效应在配设于热电转换元件的一端侧的传热板与配设于热电转换元件的另一端侧的传热板之间产生温度差。

在此，作为在上述热电转换模块中所使用的绝缘电路基板，例如，如专利文献1、2所示，提出有在陶瓷基板的表面利用DBC(Direct Bonding Copper，直接键合铜)法等来接合铜板而构成电极的绝缘电路基板(所谓DBC基板)。

在该DBC基板中，通常，在由铜板构成的电极的表面形成镀Ni层，热电转换元件通过焊锡或Ag膏等接合材料而被接合。

专利文献1：日本专利第4363958号公报

专利文献2：日本特开2010-109054号公报

在此，在使用了记载于专利文献1、2的DBC基板的热电转换模块中，在大气气氛下配置于高温场时，镀Ni层氧化而产生绝缘性的镍氧化物，在热电转换元件与电极的接合界面的电阻有可能上升。

因此，在高温条件下使用时，难以稳定地维持优异的热电效率。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种即使在负载温度循环的条件下使用时，能够抑制热电转换元件与电极部的接合界面的电阻的上升，并能够抑制热电转换模块的内部电阻的上升，能够稳定地维持优异的热电效率的热电转换模块及热电转换模块的制造方法。