JP2000214934A - 温度調節器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に製造することができ、且つ、均熱性及
び熱応答性に優れた温度調節器及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】 基板載置用プレート１と冷却用プレート
３との間の熱電デバイス２１は、その上側の銅箔電極
５、５、…が、基板載置用プレート１の下面の略全域を
おおう接着剤シート１７によってプレート１の下面に接
着されており、その下側の銅箔電極７、７、…が、冷却
用プレート３の上面の略全域をおおう接着剤シート１９
によってプレート３の上面に接着されている。接着剤シ
ート１７と、それに接着された銅箔電極５との厚みの合
計値、及び接着剤シート１９と、それに接着された銅箔
電極７との厚みの合計値は、それぞれ共に、熱抵抗が十
分小さくなる２５〜１０００μｍ程度と薄く設定されて
いる。少なくとも基板２に対応する領域の全域をカバー
する広い領域にわたって、熱電変換素子９、１３が分散
配列されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、半導体ウェハのような基
板の温度制御に好適な温度調節器に関し、特に、ペルチ
ェ効果を利用した半導体熱交換デバイスを用いた温度調
節器及びその製造方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウェハのような基板を温度
制御対象とする温度調節器において、加熱／冷却するた
めの手段としてペルチェ効果を利用した半導体熱電変換
モジュール(以下、熱電モジュール)を備えた温度調節器
が知られている。この温度調節器は、温度制御対象を載
置するためのプレートと熱交換用のプレートとの間に、
熱電モジュールを挟んだ構成となっている。熱電モジュ
ールは、一般に、２枚の矩形状セラミック板の間に、電
極によってパイ型に結合され且つ電気的には直列に接続
された多数の直方体形のＰ型半導体素子とＮ型半導体素
子との２次元配列を挟み込んだものである。熱電モジュ
ールに電流を流すと、ペルチェ効果によって一方のセラ
ミック板の表面（熱交換面）で吸熱をし、他方のセラミ
ック板の表面（熱交換面）で放熱をする。

【０００３】この温度調節器で、例えば温度制御対象を
冷却する場合には、熱電モジュールを載置用プレート側
で吸熱し熱交換用プレート側で放熱するように駆動し、
そして、熱交換用プレートが、例えばその内部に流れる
冷却水によって熱電モジュールから熱を奪う。

【０００４】ところで、従来のこの種の温度調節器は、
次のように製造されている。すなわち、まず、温度調節
器のサイズに応じた個数の熱電モジュールを用意する。
１つの熱電モジュールはせいぜい数ｃｍ×数ｃｍ程度の
サイズであるため、例えば直径３０ｃｍウェハ用の温度
調節器を作る場合、温度調節器の直径は３０ｃｍを超え
るので、多数個の熱電モジュールが必要となる。次に、
熱伝導性グリースを各熱電モジュールの２つの熱交換面
にそれぞれ塗布する。次に、それらの熱電モジュールを
上記載置用プレートと熱交換用プレートとので挟んで、
両プレートの外面側から加圧することにより、それらの
熱電モジュールを両プレートに圧接させる。そして、そ
の圧接させた状態で、両プレート同士を複数のボルトを
用いて締結して、両プレートの間に挟まれた熱電モジュ
ールの位置を固定する。ボルト締結により、強い力で各
プレートと熱電モジュールとが圧接されるので、各プレ
ートの表面に細かい凹凸があっても各プレートと熱電モ
ジュールが密着して両者間に十分大きい接触面積を確保
することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の温度調節器の製造方法においては、ボルトの締結工程
の存在により、工数が多くなるという問題がある。ま
た、ボルトの締結に際して締めつけが強すぎると、プレ
ートが変形してしまう虞もある。また、個々のボルトの
締結具合にばらつきが生じると、熱電モジュールの位置
がずれてしまったり、各プレートの間から熱電モジュー
ルが押し出されてしまうという不具合が生じる虞もあ
る。また、プレートへのボルトの取付け位置が、各プレ
ートの強度や熱交換用プレート内の水路の配置等により
制約を受ける場合には、それによって熱電モジュールの
取付位置も制限されてしまい、その結果載置用プレート
表面の温度分布にむらが生じ、温度制御対象の全ての部
分を同一温度に制御する能力、つまり均熱性が悪くなる
という問題もある。更に、従来の温度調節器では、熱電
モジュールと各プレートとの間に、両者間を電気的に絶
縁するためにセラミック板を介在させているので、この
セラミック板が熱抵抗として作用し、特に載置用プレー
ト側のセラミック板の熱抵抗によって、温度制御対象に
対する十分高い熱応答性を得ることができない。そのた
め、温度制御対象の温度を、迅速に所望の温度値に制御
することができない。

【０００６】従って、本発明の目的は、容易に製造する
ことができ、且つ、均熱性及び熱応答性に優れた温度調
節器及びその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に従う温度調節器
は、温度制御対象を載置するための載置用平板と、熱交
換を行なうための熱交換平板と、それら２枚の平板の間
に挟まれた、２次元配列された多数の熱電変換素子とそ
れら多数の熱電変換素子を電気的に接続して両側の熱交
換面を構成している多数の電極とを持つ熱交換デバイス
とを備える。熱交換デバイスの多数の熱電変換素子は、
載置用平板上に載置される温度制御対象に対応する領域
をカバーする温度制御領域の実質的全域にわたって分散
して配置されている。

【０００８】本発明によれば、温度制御対象に対応する
領域の全域をカバーする温度制御領域にわたって、密に
熱電変換素子を分散配列させることができるので確実に
均熱性において優れる。

【０００９】好適な実施形態では、熱交換デバイスに含
まれる多数の熱電変換素子の全てが電気的に直列に接続
されている。また、電極は金属箔、例えば銅箔やステン
レス箔である。

【００１０】好適な実施形態では、熱交換デバイスの少
なくとも一方の熱交換面が、接着剤により載置用平板又
は熱交換平板に固定されている。その接着剤は、電気的
絶縁性を有し、熱交換デバイスの少なくとも一方の熱交
換面が、その接着剤により、載置用平板又は熱交換平板
に直接的に接着されている。接着剤で固定されている側
の電極と接着剤とを合わせた厚みは、略２５〜１０００
μｍである。

【００１１】好適な実施形態では、載置用平板又は熱交
換平板の表面が、絶縁材料によりコートされており、コ
ートされた表面に、熱交換デバイスの少なくとも一方の
熱交換面が接着されている。

【００１２】好適な実施形態では、熱交換デバイスの少
なくとも一方の熱交換面が、載置用平板又は前記熱交換
平板に対し摺動可能な状態で取付けられており、他方の
熱交換面が、載置用平板又は熱交換平板に固定されてい
る。その他方の熱交換面は、載置用平板又は熱交換平板
に、電気的絶縁性を持った接着剤で直接的に接着されて
いる。より好適には、熱交換デバイスの一方の熱交換面
が、熱交換平板に対して摺動可能になっており、他方の
熱交換面が、載置用平板に接着剤で接着されている。

【００１３】好適な実施形態では、載置用平板が、可撓
性を有するシートである。

【００１４】好適な実施形態では、複数の熱交換デバイ
スが、それらの熱交換面を直列に並べた形で積層されて
いる。この場合、その複数の熱交換デバイスは、例え
ば、電気的絶縁性の接着剤により互いに接着されてい
る。

【００１５】好適な実施形態では、載置用平板と熱交換
平板との間に補強部材が備えられる。その補強部材は、
熱交換デバイスに含まれる熱電変換素子間を電気的に絶
縁する格子状部材である。

【００１６】好適な実施形態では、載置用平板と熱交換
平板との間に、熱交換デバイスの多数の熱電変換素子を
配置するための治具を備える。

【００１７】好適な実施形態では、熱交換平板の内部に
は冷却水の通路を有する。

【００１８】好適な実施形態では、載置用平板は、１又
は複数のヒートパイプを備えるヒートプレートである。

【００１９】本発明の第１の観点に従う温度調節器の製
造方法は、接着剤シートの表面に金属箔を接着する第１
の工程と、第１の工程の後に接着剤シートの表面の金属
箔をパターンエッチングしてそれぞれ所定の配線パター
ンをもつ電極を形成する第２の工程と、第２の工程の後
に接着剤シートを載置用平板又は熱交換平板の片面に接
着する第３の工程と、第２の工程の後に金属箔の電極の
所定位置に各熱電変換素子を接合する第４の工程とを有
する。

【００２０】本発明の第２の観点に従う温度調節器の製
造方法は、接着剤シートの表面に金属箔を接着する第１
の工程と、接着剤シートを載置用平板又は熱交換平板の
片面に接着する第２の工程と、第１及び第２の工程の後
に接着剤シート上の金属箔にパターンエッチングを施し
て接着剤シート上に所定のパターンをもつ電極を形成す
る第３の工程と、第３の工程の後に金属箔の電極の所定
位置に各熱電変換素子を接合する第４の工程とを有す
る。

【００２１】好適な実施形態では、接着剤シートによる
接着を、接着剤シートを加熱して溶着させることにより
行なう。

【００２２】好適な実施形態では、熱電変換素子を電極
に接合するときには、熱電変換素子の配置パターンに合
わせて形成された熱電変換素子をセットするため貫通孔
を有している熱電変換素子取付け用の治具を用いる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。

【００２４】図１は、本発明の第１の実施形態に係る温
度調節器の断面構造を示す図である。この温度調節器に
より温度制御される対象物は、その形状等に格別の限定
があるわけではないが、典型的な例としては半導体ウエ
ハや、液晶基板等の基板が挙げられる。

【００２５】上記温度調節器は、図１に示すように、温
度制御対象たる基板２を載置するための基板載置用プレ
ート１と、内部に冷却水が流れる冷却用プレート３と、
両プレート１、３間に挟まれたペルチェ効果を利用した
半導体熱電変換デバイス（以下、熱電デバイス）２１と
を備える。熱電デバイス２１は、基板載置用プレート１
の下面に接着された多数枚の銅箔電極５、５、…と、冷
却用プレート３の上面に接着された多数枚の銅箔電極
７、７、…と、上側の銅箔電極５、５、…と下側の電極
７、７…との両電極に挟まれるようにして接合された多
数個の直方体形のＰ型半導体素子（熱電変換素子）９、
９、…、及びＮ型半導体素子（熱電変換素子）１３、１
３、…とから構成される。この熱電デバイス２１の上側
の電極５、５、…と下側の電極７、７、…は、基板載置
用プレート１の下面と冷却用プレート３の上面とをそれ
ぞれを覆う２枚の接着剤シート１７、１９によって、基
板載置用プレート１の下面と冷却用プレート３の上面に
それぞれ接着されている。つまり、熱電デバイス２１の
上側の電極５、５、…と下側の電極７、７、…（つま
り、上側と下側の熱交換面）は、接着剤シート１７、１
９によりプレート１、３に直接的に接着されている。図
１では、図示の都合上、Ｐ型半導体素子９、９、…とＮ
型半導体素子１３、１３、…をそれぞれ２個づつしか示
していないが、実際には、Ｐ型半導体素子９、９、…も
Ｎ型半導体素子１３、１３、…もそれぞれ例えば数百個
程度の、多数個存在する。

【００２６】図１で示す基板載置用プレート１は例えば
アルミニウム、セラミックス、又は金属基複合材等の複
数種類の金属材料（剛性材料）で構成されており、基板
載置用プレート１の上面には、温度制御対象として上述
したような半導体ウエハや、液晶基板等の基板が載置さ
れる。一方、冷却用プレート３も、例えばアルミニウ
ム、セラミックス、又は金属基複合材等の複数種類の金
属材料（剛性材料）で構成されており、冷却用プレート
３の内部には、冷却水を通すための通路（冷却水配管）
が、冷却用プレート３の実質的全域に冷却水が巡るよう
に通っている。

【００２７】基板載置用プレート１と冷却用プレート３
との間には、前述したように熱電デバイス２１が挟み込
まれている。熱電デバイス２１は、次のような構成とな
っている。即ち、上側の銅箔電極５、５、…の各々に、
１つのＰ型半導体素子９と１つのＮ型半導体素子１３が
半田付けされたパイ型のユニット形成されており、更
に、各パイ型ユニットのＰ型半導体素子９とその隣のパ
イ型ユニットのＮ型半導体素子１３と下側の銅箔電極
７、７、…の各々に半田付けされている。こうして、多
数のＰ型半導体素子９、９、…とＮ型半導体素子１３、
１３、…が上側と下側の電極５、５、…、７、７、…に
よって電気的に直列に接続されている。そして、このＰ
型半導体素子９、９、…とＮ型半導体素子１３、１３、
…の直列接続体（つまり熱電デバイス２１）に直流電流
を流すと、電流の方向に応じて、上側電極５、５、…側
の面（上側熱交換面）で吸熱し、下側電極７、７、…側
の面（下側熱交換面）で放熱をするか、又は下側熱交換
面で吸熱し、上側熱交換面で放熱をする。具体的には、
直流電流がＰ型半導体素子９側からＮ型半導体素子１３
に向かって流れている電極ではペルチェ効果により吸熱
が、逆にＮ型からＰ型へと流れている電極では発熱がそ
れぞれ生じる。その結果、図１中、右から左へ電流が流
れているときは熱が基板載置用プレート１から冷却用プ
レート３へ向かって移送され、逆に、図１中左から右へ
電流が流れるときは、熱が冷却用プレート３から基板載
置用プレート１へ向かって移送される。この実施形態で
は、熱電デバイス２１を構成する半導体素子９、９、
…、１３、１３、…が電気的に直列接続されているが、
これらの半導体素子９、９、…、１３、１３、…をいく
つかのグループに分け、各グループ内では直列接続され
ているからグループ同士は電気的に並列接続されるか、
又は電気的に独立されるように構成しても良い。

【００２８】上側の銅箔電極５、５、…は、基板載置用
プレート１の下面の略全域をおおう接着剤シート１７に
よって、プレート１の下面に接着されている。同様に、
下側の銅箔電極７、７、…も、冷却用プレート３の上面
の略全域をおおう接着剤シート１９によって、プレート
３の上面に接着されている。接着剤シート１７、１９
は、接着だけでなく、電気的絶縁膜の役目も果たしてい
る。

【００２９】接着剤シート１７、１９には、例えばポリ
イミド樹脂のような電気的絶縁性と、耐熱性と接着性と
を有する材料を、薄膜つまりフィルム状に形成したもの
が採用される。例えばポリイミド樹脂を用いた接着剤シ
ート１７、１９は、２００〜３００℃程度の温度に加熱
されることにより、接触した物体に溶着する性質を有す
る。この性質を利用して、上記溶着温度で、接着剤シー
ト１７は、上述したように基板載置用プレート１の下面
に接着され、接着剤シート１９は、冷却用プレート３の
上面に接着され、さらに、接着剤シート１７の下面に上
側電極５、５、…が接着され、接着剤シート１９の上面
に下側電極７、７、…が接着されている。接着剤シート
１７と、それに接着された銅箔電極５との厚みの合計
値、及び接着剤シート１９と、それに接着された銅箔電
極７との厚みの合計値は、熱抵抗を十分小さくするた
め、それぞれ共に２５〜１０００μｍ程度と薄く設定さ
れている。

【００３０】図２は、この温度調節器の熱電デバイス２
１のＰ型及びＮ型半導体素子（熱電変換素子）９、１３
の平面的配置を示した平面図である。

【００３１】図２において、点線で示す円形領域４００
は、基板載置用プレート１（図２中の冷却用プレート３
と同じ領域）上に載置される温度制御対象の基板２に対
応する領域を示したものである。図示のように、少なく
とも基板に対応する領域４００の全域をカバーする広い
温度制御領域４０１にわたって、熱電変換素子９、１３
が分散配列されている。対比のために、図３に従来の温
度調節器の熱電変換素子の平面配置例を示す。従来技術
の欄で述べたとおり、冷却用プレート５０１上に、複数
個の矩形の熱電モジュール５０３、５０３、…が配置さ
れ、複数本のボルト５０５、５０５、…による締結で、
それらの熱電モジュール５０３、５０３、…が固定され
ている。個々の熱電モジュール５０３が存在する領域に
は熱電変換素子５０９、５１３が存在するが、熱電モジ
ュール５０３と熱電モジュール５０３との間の領域５１
５には、熱電変換素子５０９、５１３は全く存在しな
い。図２と図３を対比して明らかなように、図２に示し
た本発明に従う温度調節器の方が図３の従来器より均熱
性において優れる。

【００３２】尚、本発明の温度調節器には、例えば図４
に示すように、基板領域４００内に、温度制御対象の基
板２を昇降させるための昇降ピンが通るピン穴４５５
ａ、４５５ｂ、４５５ｃを設ける必要がある場合があ
る。このように、基板に対応する領域４００の全域を完
全にカバーするように熱電変換素子９、１３を分散配列
させても、熱電変換素子９、１３の密度や間隔が場所に
よって変わったり、局所的に熱電変換素子９、１３が抜
ける箇所が幾つか存在したりする場合があるが、それで
も従来の温度調節器に比べれば、基板に対応する領域４
００の全域に密に熱電変換素子９、１３を分散配列させ
ることができるので確実に均熱性において優れる。

【００３３】このように、本発明に従う温度調節器にお
いて熱電変換素子９、１３を基板対応領域４００の全域
にわたって分散配置することができるのは、この温度調
節器の製造方法に依るところが大きい。

【００３４】そこで次に、図１、２に示した本発明に従
う温度調節器の製造方法について説明する。製造方法
は、熱電デバイス２１の電極５、７のパターニングとプ
レート１、３への接着の順序によって、大きく２つの方
法に分けることができる。

【００３５】まず、第１の製造方法を説明する。

【００３６】最初に、ポリイミド製の接着剤シート１
７、１９の表面に、それぞれ広い銅箔を、熱プレスなど
の接着剤シート１７、１９の溶着を生じさせる方法で、
接着する。その後、接着剤シート１７、１９のそれぞれ
の表面の銅箔をパターンエッチングすることにより、接
着剤シート１７、１９のそれぞれの表面上に銅箔電極
５、５、…、７、７、…を形成する。

【００３７】その後、表面に電極５、５、…が接着され
た接着剤シート１７を基板載置用プレート１の下面の略
全域に、また、表面に電極７、７、…が接着された接着
剤シート１９を冷却用プレート３の上面の略全域に、熱
プレス等の接着剤シート１７、１９の溶着を生じさせる
方法で、接着する。

【００３８】上記工程が終了すると、銅箔電極５、５、
…上の所定位置に、Ｐ型半導体素子９、９、…及びＮ型
半導体素子１３、１３、…をそれぞれ半田付けする。ま
た、銅箔電極５、５、…上に半田付けされた各素子９、
９、…、１３、１３、…を、下側の銅箔電極７、７、…
上の所定位置にそれぞれ半田付けする。この工程の終了
により、上記温度調節器の製造工程が完了する。尚、接
着剤シート１７、１９をプレート１、３に接着する前
に、先に電極５、５、…、７、７、…に、半導体素子
９、９、…、１３、１３、…を半田付けしても良い。

【００３９】次に、第２の製造方法を、図５の(ａ)〜
(ｄ)を参照して説明する。

【００４０】まず、図５（ａ)に示すように、接着剤シ
ート１９の表面に熱プレス等の方法で広い銅箔７'を接
着し、且つ、その接着剤シート１９を熱プレス等の方法
で冷却用プレート３の上面に接着する。また、図示しな
いが、同様にして、接着剤シート１７の表面に広い銅箔
を接着し、且つ、その接着剤シート１９を基板載置用プ
レート１の下面に接着する。

【００４１】次に、図５（ｂ)に示すように、接着剤シ
ート１９上の銅箔７'にパターンエッチングを施して、
接着剤シート１９上に所定のパターンの銅箔電極７、
７、…を形成する。図示しないが、同様にして、基板載
置用プレート１に接着した接着剤シート１７上にも、所
定のパターンの銅箔電極５、５、…を形成する。

【００４２】次に、図５（ｃ)に示すように、下側の銅
箔電極７、７、…上に、Ｐ型半導体素子９、９、…、及
びＮ型半導体素子１３、１３、…を、半田付けする。

【００４３】同様に、図５（ｄ)に示すように、上側の
銅箔電極５、５、…上にも、Ｐ型半導体素子９、９、
…、及びＮ型半導体素子１３、１３、…を半田付けす
る。これで製造工程を完了する。

【００４４】はじめに説明した第１の製造方法では、パ
ターニングされた銅箔電極５、５、…、７、７、…が先
に接着されている接着剤シート１７、１９を基板載置用
プレート１及び冷却用プレート３に熱プレス等の方法で
接着する。このとき、銅箔電極５、５、…、７、７、…
の角に、強く圧力がかかって、接着剤シート１７、１９
を傷つけてしまうことがある。そのため、接着剤シート
１７、１９には傷に耐え得るだけの厚みが必要になる。

【００４５】これに対し、第２の製造方法では、接着剤
シート１７、１９を基板載置用プレート１及び冷却用プ
レート３に接着した後に、エッチングによって銅箔電極
５、５、…、７、７、…のパターニングを行なうので、
銅箔電極５、５、…、７、７、…の角で接着剤シート１
５、１７に傷がつく心配がなくなり、よって、接着剤シ
ート１７、１９をより薄くすることができる。その結
果、接着剤シート１７、１９の熱抵抗が減り、熱応答性
が向上する。

【００４６】以上説明した本発明の第１の実施形態によ
れば、基板載置用プレート１と冷却用プレート３に、熱
電デバイス２１の熱交換面である銅箔電極５、５、…、
７、７、…が、ポリイミドフィルムのような電気的絶縁
性と耐熱性とを有した接着剤シート１７、１９を用いて
接着されている。そのため、図３に示した従来の温度調
節器のように、基板載置用プレートと冷却用プレート５
０１との間に、熱交換面がセラミック板である複数個の
熱電モジュール５０３を挟み込んでボルト５０５、５０
５、…で締結した構成と比較して、本実施形態の温度調
節器は、図２に示したように、温度制御対象である半導
体ウエハや液晶基板等の基板に対応する領域４００の略
全域に熱電変換素子９、１３を分散配置できるので均熱
性に優れ、且つ、熱電変換素子９、１３とプレート１、
３間の熱抵抗が小さいので熱応答性が高い。

【００４７】また、本実施形態は、ボルトを用いないこ
とによって、製造工数が多くなるという問題や、各プレ
ート１、３へのボルトの埋込みによる各プレートの破損
の虞や、個々のボルトの締結具合に生じるばらつきに起
因する熱電モジュールの位置ずれや、各プレートの間か
らの熱電モジュールのはみ出し等の従来器が持っていた
不具合からも解放される。更には、ボルトを用いないこ
とによって、ボルトの位置を避けて熱電変換素子９、１
３を配置するという必要がない。このため、プレート
１、３の実質的全面にわたって、熱電変換素子９、１３
を配置することができる。その結果、温度制御対象の基
板２の温度むらが最小になるように、熱電変換素子９、
１３の配置の密度の調整も自由に可能であり、高い均熱
性が得られる。

【００４８】なお、上記実施形態では、熱電変換素子
９、１３の電極として銅箔電極５、７を用いたが、銅箔
に代えてアルミニウム箔やステンレス箔、その他の導電
性を有する材料を用いても差支えない。また、基板載置
用プレート１には、プレート形ヒートパイプ、即ち、１
又は複数のヒートパイプ構造をしたプレートを採用する
ことも可能である。また、接着剤シート１７を基板載置
用プレート１として流用する（換言すれば、基板載置用
プレート１を除去し、接着剤シート１７上に、基板２を
載置する）こともできる。

【００４９】図６は、本発明の第２の実施形態に係る温
度調節器の断面構造を示す図である。図７は、この温度
調節器の熱電変換素子９、１３の平面的配置を示した平
面図である。尚、両図では、図１と機能的に同じ要素に
は同一の番号を付してある。これは、後の図面について
も同様である。以下、図１と重複した説明を避けるた
め、変更点のみを説明する。

【００５０】本実施形態では、基板載置用プレート１と
冷却用プレート３とが、その外縁部に取付けられた複数
本のボルト４１０によって固定されている。そして、冷
却用プレート３の上面略全域に、電気的絶縁材料(例え
ば雲母)製の絶縁プレート２００が、両者間に熱伝導性
グリースの層２０２を介して、ボルト４１０の締結力で
圧接されており、また、絶縁プレート２００の上面に、
熱電デバイス２１の下側の電極７、７、…が、熱電グリ
ースの層２０３を介して、ボルト４１０の締結力で圧接
されている。

【００５１】熱電デバイス２１の上側電極５、５、…
は、前の実施形態と同様、ポリイミド製などの接着剤シ
ート１７により基板載置用プレート１の下面に直接的に
接着されている。

【００５２】この温度調節器では、熱電デバイス２１の
上側の電極５、５、…は、基板載置用プレート１の下面
に接着されて基板載置用プレート１に対する面内の位置
が固定されている。これに対し、下側の電極７、７、…
は、熱伝導性グリースの層２０２、２０３を介して冷却
用プレート３の上面に接しているので、冷却用プレート
３に対する面内の位置は、変化することができる。その
ため、基板載置用プレート１と冷却用プレート３に異な
る大きさの熱膨張又は収縮が生じても、熱電デバイス２
１に過大なストレスがかからない。尚、この効果を得る
には、熱電デバイス２１の上側の電極５、５、…又は下
側の電極７、７、…のいずれか一方が、プレート１又は
３に対して位置ずれ可能な状態で接していれば良い。一
方、熱電デバイス２１とプレート１、３との熱伝導性
は、温度制御対象に対する熱応答性と均熱性を良くする
観点から、冷却用プレート３との熱伝導性が高いことよ
りも、基板載置用プレート１との熱伝導性が高いことの
方が重要である。その観点から、本実施形態に係る温度
調節器は、熱電デバイス２１と基板載置用プレート１と
の間は、接着剤シート１７で直接的に接着することで、
熱伝導性を最小限にし、そして、熱電デバイス２１と冷
却用プレート３との間は、熱伝導性を多少犠牲にして
も、上述したグリース層２０２、２０３を介して圧接す
る構成で位置ずれ可能にすることによりプレート１、３
の熱膨張又は収縮に伴うストレスを逃がすようにしてい
る。

【００５３】この熱膨張、収縮のストレスを逃がすとい
う観点から考えられた別の構成として、次の第３の実施
形態がある。

【００５４】図８は、本発明の第３の実施形態に係る温
度調節器の断面構造を示す図である。

【００５５】本実施形態では、熱電デバイス２１が、複
数のブロック２１ａ、２１ｂ、…に分割されており、そ
れに対応して、接着剤シート１７、１９もそれぞれ複数
に分割されている（上側の接着剤シート１７は、分割し
なくても良い）。各熱電デバイスブロック２１ａ、２１
ｂ、…は、冷却用プレート３上を摺動することができる
互いに分割された摺動プレート２１０ａ、２１０ｂ、…
の各々を介して、プレート１、３間を締結するボルト４
１０によりプレート１、３間に挟み込まれている。

【００５６】各熱電デバイスブロック、例えば熱電デバ
イスブロック２１ａは、その上側の電極５ａ、５ａ、…
がそのブロック２１ａ専用の接着剤シート１７ａで基板
載置用プレート１の下面に直接的に固定され、その下側
の電極７ａ、７ａ、…がそのブロック２１ａ専用の接着
剤シート１９ａで摺動プレート２１０ａの上面に固定さ
れている。このように、熱電デバイスブロック２１ａ、
２１ｂ、…は、構造的に互いに分離されている。

【００５７】各摺動プレート２１０ａ、２１０ｂ、…
は、摺動可能な状態で、冷却用プレート３の上面に、熱
伝導性グリース２０２ａ、２０２ｂ、…を介してボルト
４１０の締結力で圧接されている。摺動プレート２１０
ａ、２１０ｂ、…は、セラミックスや雲母等の電気的絶
縁材料で作られたり、或は、この図に示すように接着剤
シート１９ａ、１９ｂ、…等で電極７ａ、７ｂ、…と冷
却用プレート３とが既に電気的に絶縁されていれば、ア
ルミニウム等の金属で作ることもできる。

【００５８】この温度調節器では、プレート１、３の熱
膨張（熱変形）によって熱電デバイス２１にかかるスト
レスを、摺動プレート２１０ａ、２１０ｂ、…が冷却用
プレート３上を摺動することで、逃がすことができる。
また、各熱電デバイスブロック２１ａ、２１ｂ、…が構
造的に互いに分離していることにより、プレート１、３
の各場所で生じる熱変形が他の場所の熱電デバイス２１
の部分に連鎖的に影響することを防ぐことができ、熱源
デバイス２１にかかるストレスの範囲を最小限に抑える
ことが可能になる。熱電デバイス２１は複数ブロック２
１ａ、２１ｂ、…に分割されているが、各ブロックの形
状やサイズは自由に設計でき、それらのブロックをタイ
ル張りのように密に敷き詰めることができるので、熱電
変換素子９、９、…１３、１３、…は図７に示したよう
に温度制御領域４０１全体にわたって分散配列させるこ
とができ、図３に示した従来装置より均熱性に優れる。

【００５９】尚、この温度調節器では、摺動プレート２
１０ａ、２１０ｂ、…を、冷却用プレート３の上面でな
く基板載置用プレート１の下面に設けることもできる
し、又はいずれか一方に限定することなく両方に設ける
こともできる。

【００６０】図９は、本発明の第４の実施形態に係る温
度調節器の断面構造を示す図である。

【００６１】本実施形態では、樹脂等（例えば、接着剤
シート１７、１９と同じポリイミド）を用いて製造した
可撓性を有する薄いシート(以下、可撓シート)４５を熱
電デバイス２１の上側電極５、５、…と接着した接着剤
シート１７上に被せ、その可撓シート４５上に、温度制
御対象である基板２を載置する。可撓シート４５は、接
着剤シート１７上に単に被せるだけにしても良いし、或
は、接着剤シート１７に接着しても良い。また、接着剤
シート１７も可撓性を有しているので、接着剤シート１
７を可撓シート４５として流用する（換言すれば、可撓
シート４５を除去し、接着剤シート１７上に、基板２を
載置する）こともできる。また、可撓シート４５の上面
（又は、接着剤シート１７の上面）には、温度制御対象
である基板２への化学的な影響（例えば、接着剤シート
１７等から生じる可能性のある蒸気による基板２への影
響）を防止するためのコーティングを施すことができ
る。

【００６２】本実施形態では、基板載置用のプレートと
して可撓性を有するシート４５を用いることで、熱電デ
バイス２１の熱交換面での発熱又は吸熱によって上下の
プレート１、３に熱変形が生じても、熱電デバイス２１
にストレスがかからない。

【００６３】図１０は、本発明の第５の実施形態に係る
温度調節器の断面構造を示す図である。

【００６４】本実施形態では、基板載置用プレート１の
下面及び冷却用プレート３の上面が、電気的絶縁性を有
する物質、例えばアルミナ(セラミックス材料)、の膜３
００、３０１でコートされている。この絶縁コート膜３
００、３０１は、例えば、アルミナをプレート１、３の
表面に溶射する方法等で形成することができる。そし
て、絶縁コート膜３００、３０１の表面に、熱源デバイ
ス２１の電極５、５、…、７、７、…が半田付け又は接
着剤により直接的に接着され、それによりプレート１、
３間に熱源デバイス２１が固定されている。

【００６５】本実施形態においても、上述した本発明の
第１の実施形態におけると同様の効果を奏し得る。尚、
本実施形態では、図６、７に示した第２の実施形態と同
様に、冷却用プレート３をコートする絶縁コート膜３０
１上面と電極７、７、…との間に熱伝導性グリースを介
在させ、プレート１、３をボルトで締結し、そのボルト
の締結力で、絶縁コート膜３０１上面に電極７、７、…
を圧接させるようにすることができる。このようにすれ
ば、電極７、７、…、が絶縁コート膜３０１上を摺動す
ることができるので、プレート１、３の熱変形によって
熱電デバイス２１にかかるストレスを逃がすことができ
る。

【００６６】図１１は、本発明の第６の実施形態に係る
温度調節器の断面構造を示す図である。

【００６７】本実施形態では、プレート１、３間に、複
数の熱電デバイス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ…がそれらの
熱交換面を直列に並べる形で積層されている。この図で
は、例えば３つの熱電デバイス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ
が積層されているが、積層する数は３つに限定されな
い。

【００６８】熱電デバイス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの相
互間及び上下のプレート１、３との接合は、全て接着剤
シートを用いた直接的な接着によってなされている。例
えば、上層の熱電デバイス２１Ａは、その上側の熱交換
面（電極５Ａ、５Ａ、…）が基板載置用プレート１の下
面に接着剤シート１７で接着され、その下側の熱交換面
（電極７Ａ、７Ａ、…）が接着剤シート１０５ａにより
中層の熱電デバイス２１Ｂの上側の熱交換面（電極５
Ｂ、５Ｂ、…）に接着されている。中層の熱電デバイス
２１Ｂの下側の熱交換面（電極７Ｂ、７Ｂ、…）は、接
着剤シート１０５ｂにより下層の熱電デバイス２１Ｃの
上側の熱交換面（電極５Ｃ、５Ｃ、…）に接着されてい
る。また、下層の熱電デバイス２１Ｃの下側の熱交換面
（電極７Ｃ、７Ｃ、…）は、冷却用プレート３の上面に
接着剤シート１９で接着されている。

【００６９】この温度調節器は、例えば冷却用プレート
３側から熱電デバイス２１Ｃ、熱電デバイス２１Ｂ、熱
電デバイス２１Ａを順番に接着して行なう製造方法や、
或は、予め熱電デバイス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを図示
のように積層させ接着した後に、それをプレート１、３
との間に挟み込み接着する方法などによって製造するこ
とができる。

【００７０】熱電デバイス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃの各
々が作り出せる熱交換面間の最大の温度差は４０℃程度
であるが、それらの熱交換面を直列に並べる形で熱電デ
バイス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃを積層することで、より
大きい温度差（例えば１００℃以上）をプレート１、３
間に作り出すことができる。従って、温度制御対象であ
る基板２の温度を、より高く又はより低くする、つまり
より広い温度範囲で制御することができる。例えば、基
板２を−１００℃という極めて低い温度にすることがで
きる。

【００７１】尚、各熱電デバイス２１Ａ、２１Ｂ、２１
Ｃが放熱する熱には、通常、各熱電デバイス２１Ａ、２
１Ｂ、２１Ｃが外部から吸熱した熱に、各熱電デバイス
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ自身の内部での電力ロスに相当
する熱が加えられているので、放熱量の方が吸熱量より
も大きい。そのため、隣接する熱電デバイスから放熱さ
れた熱を吸熱することになる熱電デバイスは、隣接の熱
電デバイスよりも吸熱能力が高くなければならないの
で、よりサイズの大きいものになる。従って、本実施形
態の温度調節器は、図示していないが、基板２の冷却用
に使うのであれば、実際は、熱電デバイスが下層になれ
ばなるほどサイズが大きくなる所謂ピラミッド型、又
は、基板２の加熱用に使うのであれば、上層になればな
るほどサイズが大きくなる所謂逆ピラミッド型に構成さ
れる。

【００７２】図１２は、本発明の第７の実施形態に係る
温度調節器の断面構造を示す図である。

【００７３】本実施形態は、熱電デバイス４２のパワー
が大きい場合、つまり熱電変換素子２５、２５、…、３
１、３１、…の電流容量が大きい（例えば、１５Ａ程
度）場合に適した構成である。すなわち、図示のよう
に、熱電変換素子２５、２５、…、３１、３１、…は、
大電流を十分に流し得る十分な厚み（例えば、１５Ａの
場合１ｍｍ）をもつ銅板電極３７、３７、…、４１、４
１、…に半田付けされている。そして、銅板電極３７、
３７、…、４１、４１、…は、肉厚の絶縁フィルム３
９、４３に埋め込まれている。

【００７４】絶縁フィルム３９、４３の材料には、例え
ばテフロン（米国デュポン社の四フッ化エチレン樹脂の
商標名）が用いられる。絶縁フィルム３９、４３は、ポ
リイミド製等の接着剤シート１７、１９によってそれぞ
れ基板載置用プレート１及び冷却用プレート３に接着さ
れている。尚、絶縁フィルム３９、４３が、絶縁性だけ
でなく接着性も有していれば、接着剤シート１７、１９
を省略して、絶縁フィルム３９、４３を直接プレート
１、３に接着してもよい。同様の観点から、絶縁フィル
ム３９、４３を省略して、銅板電極３７、３７、…、４
１、４１、…を、電気的絶縁性を有する接着剤シート１
７、１９に接着しても良い。

【００７５】図１３は、本発明の第８の実施形態に係る
温度調節器の断面構造を示す図である。

【００７６】本実施形態では、プレート１、３間に、熱
電変換素子９、９、…、１３、１３、…間、上側電極
５、５、…間、及び下側電極７、７、…間を仕切る形で
絶縁格子１４７が設けられている。絶縁格子１４７は、
電気的絶縁性の材料で構成され、熱電デバイス２１にお
ける熱電変換素子９、９、…、１３、１３、…間の隙間
に壁を設け、その壁によって、プレート１、３間に挟ま
れる熱電変換素子９、９、…、１３、１３、…を補強
し、且つ、隣り合う熱電変換素子９、９、…、１３、１
３、…間、又は隣り合う銅箔電極５、５、…、７、７、
…間の電気的な絶縁を確実なものにしている。

【００７７】図１４は、絶縁格子１４７の一例の全体構
成を示す斜視図である。

【００７８】絶縁格子１４７は、例えば、電気的絶縁性
の材料から成る複数枚の帯状部材１４７ａ、１４７ｂを
縦横に配列して構成される。即ち、複数の帯状部材１４
７ａが略等間隔で平行に立てて配置され、且つ、別の複
数の帯状部材１４７ｂも略等間隔で平行に立てて配置さ
れ、そして両者が互いに直交した状態で組付けられて、
この図に示すように、多数の直方体空間を仕切った絶縁
格子１４７が形成される。

【００７９】この絶縁格子１４７は、熱電デバイス２１
の製造工程において、パターニングされた銅箔電極５、
５、…が接着されている接着剤シート１７（或は、銅箔
電極７、７、…が接着されている接着剤シート１９）上
に置くことにより、多数の熱電変換素子９、９、…、１
３、１３、…の位置決めを正確に、しかも効率良く行え
る熱電変換素子取付用の治具として機能させることもで
きる。

【００８０】そして、熱電変換素子９、９、…、１３、
１３、…を銅箔電極５、５、…、７、７、…に半田付け
した後も、図１３に示したように絶縁格子１４７をその
ままプレート１、３間に残しておけば、既に説明したよ
うに、絶縁格子１４７は補強部材として機能し、隣り合
う熱電変換素子９、９、…、１３、１３、…同士、又は
隣り合う銅箔電極５、５、…、７、７、…同士の間の電
気的な絶縁の信頼性を向上させることができる。

【００８１】上述したように絶縁格子１４７は、熱電変
換素子取付用の治具として機能させることができるが、
熱電変換素子取付用の治具には、他にもいくつかのもの
が考え得る。

【００８２】図１５は、熱電変換素子取付用の治具の第
１の例を示す全体斜視図である。

【００８３】この図に示す治具１４８は、電気的絶縁性
の材料から成る１枚の板１５０に、各熱電変換素子９、
９、…、１３、１３、…の配置箇所に対応した多数の矩
形状の貫通孔１４９、１４９、…を設けたものである。

【００８４】この治具１４８は、図１３、１４に示した
絶縁格子１４７と同じ態様で、温度調節器の製造工程に
おいて使用される。また、この治具１４８は、プレート
１、３間に残しておくことによって、絶縁格子１４７と
同様に、補強部材として機能し、且つ、隣り合う熱電変
換素子９、９、…、１３、１３、…同士、又は隣り合う
銅箔電極５、５、…、７、７、…同士の間の電気的な絶
縁の信頼性を向上させることができる。

【００８５】図１６は、熱電変換素子取付用の治具の第
２の例を示す部分斜視図である。

【００８６】この図に示す治具１５１は、図１５に示し
た治具１４８の上面に、電気的絶縁性の材料から成る絶
縁シート１５２を被せ、その絶縁シート１５２上に、こ
の治具１５１の各箇所に設けられている熱電変換素子
９、１３セット用の各貫通孔（図１５参照）に、熱電変
換素子９、１３をセットできるよう切込片１５３ａ〜１
５３ｄが設けられている。各切込片１５３ａ〜１５３ｄ
は、熱電変換素子９、１３がセットされたときに、図１
７に示すように、貫通孔１４９内に折り込まれて熱電変
換素子９（又は１３）を貫通孔１４９奥に案内し、熱電
変換素子９（又は１３）と貫通孔１４９との間の隙間を
埋める。これにより、温度調節器の製造工程において、
熱電変換素子９、１３と貫通孔１４９、１４９、…に隙
間がある等によって生じる恐れのある熱電変換素子９、
１３の位置ずれを、確実に防止することができる。

【００８７】図１８及び図１９は、熱電変換素子取付用
の治具の第３の例を示す全体斜視図である。

【００８８】この図に示す治具５００は、治具本体１５
８と、治具本体１５８に開閉自在に結合された蓋１６０
とを備えている。治具本体１５８は、電気的絶縁性の材
料からなる１枚の板に、Ｐ型熱電半導体素子９、９、…
の配置箇所に対応した多数の矩形状の貫通孔１５７Ｐ、
１５７Ｐ、…、及びＮ型熱電半導体素子１３、１３、…
の配置箇所に対応した多数の矩形状の貫通孔１５７Ｎ、
１５７Ｎ、…が設けられたものである。一方、蓋体１６
０は、一方の種類の熱電変換素子、例えばＰ型熱電半導
体素子９、９、…のみの配置箇所に対応して、つまり、
治具本体１５８の各貫通孔１５７Ｐ、１５７Ｐ、…のみ
に対応して、矩形状の貫通孔１５９、１５９、…が形成
されている。

【００８９】つまり、この治具５００を用いて、各熱電
変換素子９、１３を銅箔電極５、７（又は銅板電極３
７、４１）上に配置するときには、まず、図１９に示す
ように、蓋１６０を閉じて治具本体１５８のＮ型熱電半
導体素子１３、１３、…の配置用の貫通孔１５７Ｎ、１
５７Ｎ、…を隠し、現れている貫通孔１５９、１５９、
…（つまり治具本体１５８の貫通孔１５７Ｐ、１５７
Ｐ、…）にＰ型熱電半導体素子９、９、…のみをセット
する。そのあとに、蓋体１６０を開いて、残りの貫通孔
１５７Ｎ、１５７Ｎ、…にＮ型熱電半導体素子１３、１
３、…をセットする。

【００９０】これによれば、各熱電変換素子９、１３の
配置箇所を混同することがなくなるので、迅速且つ正確
に、各熱電変換素子９、１３を所定位置に配置すること
ができ、温度調節器の製造の効率化に貢献することがで
きる。

【００９１】以上、本発明の好適な幾つかの実施形態を
説明したが、これらは本発明の説明のための例示であっ
て、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨
ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施すること
が可能である。つまり、例えば、図６に示した第２の実
施形態では、冷却用プレート３上にアルミナ等を溶射し
て絶縁膜を形成し、その絶縁膜表面に熱伝導性グリース
２０３を介してボルト４１０の締結力で電極７、７、…
を圧接させるようにしても良い。また、図１１に示した
第６の実施形態では、基板載置用のプレートとして樹脂
等により成形した薄肉のシートを使用しても良い。ま
た、第２〜第６、及び第８の実施形態では、大電流を十
分に流しうる十分な厚みをもつ銅板を電極として使用す
れば、熱電デバイスのパワーが大きい場合であっても使
用することができる。また、電極５、７は、銅に限定す
ることなく、他の金属、例えばステンレスを使用するこ
とも勿論可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る温度調節器の断
面構造を示す図。

【図２】図１に示した温度調節器の熱電デバイス２１の
Ｐ型及びＮ型半導体素子（熱電変換素子）９、１３の平
面的配置を示した平面図。

【図３】従来の温度調節器の熱電変換素子の平面配置例
を示す図。

【図４】温度調節器に温度制御対象の基板２を昇降させ
るための昇降ピンが通るときの温度調節器の平面図。

【図５】図１に示す温度調節器の第２の製造方法を示す
図。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る温度調節器の断
面構造を示す図。

【図７】図６に示した温度調節器の熱電変換素子９、１
３の平面的配置を示した平面図。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る温度調節器の断
面構造を示す図。

【図９】本発明の第４の実施形態に係る温度調節器の断
面構造を示す図。

【図１０】本発明の第５の実施形態に係る温度調節器の
断面構造を示す図。

【図１１】本発明の第６の実施形態に係る温度調節器の
断面構造を示す図。

【図１２】本発明の第７の実施形態に係る温度調節器の
断面構造を示す図。

【図１３】本発明の第８の実施形態に係る温度調節器の
断面構造を示す図。

【図１４】絶縁格子１４７の一例の全体構成を示す斜視
図。

【図１５】熱電変換素子取付用の治具の第１の例を示す
全体斜視図。

【図１６】熱電変換素子取付用の治具の第２の例を示す
部分斜視図。

【図１７】熱電変換素子９、１３を貫通孔１４９にセッ
トしたときの断面図。

【図１８】熱電変換素子取付用の治具の第３の例を示す
全体斜視図。

【図１９】蓋１６０を閉めたときの熱電変換素子取付用
の治具の第３の例を示す全体斜視図。

【符号の説明】

１ 基板載置用プレート ３ 冷却用プレート ５、７ 銅箔電極 ９ Ｐ型熱電半導体素子 １３ Ｎ型熱電半導体素子 １７、１９ 接着剤シート ２１ 熱電デバイス

フロントページの続き (72)発明者 秋葉 浩永 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 花本 忠幸 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 温度制御対象を載置するための載置用平
   板と、 熱交換を行なうための熱交換平板と、 前記２枚の平板の間に挟まれた、２次元配列された多数
   の熱電変換素子と、それら多数の熱電変換素子を電気的
   に接続して両側の熱交換面を構成している多数の電極と
   を持つ熱交換デバイスとを備え、前記載置用平板上に載
   置される前記温度制御対象に対応する領域をカバーする
   温度制御領域の実質的全域にわたって前記多数の熱電変
   換素子が分散して配置されている温度調節器。
2. 【請求項２】 前記熱交換デバイスに含まれる前記多数
   の熱電変換素子の全てが電気的に直列に接続されている
   請求項１記載の温度調節器。
3. 【請求項３】 前記電極は金属箔である請求項１記載の
   温度調節器。
4. 【請求項４】 前記熱交換デバイスの少なくとも一方の
   熱交換面が、接着剤により前記載置用平板又は前記熱交
   換平板に固定されている請求項１記載の温度調節器。
5. 【請求項５】 前記接着剤は、電気的絶縁性を有し、前
   記熱交換デバイスの少なくとも一方の熱交換面が、前記
   接着剤により、前記載置用平板又は前記熱交換平板に直
   接的に接着されている請求項４記載の温度調節器。
6. 【請求項６】 前記接着剤で固定されている側の前記電
   極と前記接着剤とを合わせた厚みが、略２５〜１０００
   μｍである請求項４又は５記載の温度調節器。
7. 【請求項７】 前記載置用平板又は前記熱交換平板の表
   面が、絶縁材料によりコートされており、前記コートさ
   れた表面に、前記熱交換デバイスの少なくとも一方の熱
   交換面が接着されている請求項１記載の温度調節器。
8. 【請求項８】 前記熱交換デバイスの少なくとも一方の
   熱交換面が、前記載置用平板又は前記熱交換平板に対し
   摺動可能な状態で取付けられており、他方の熱交換面
   が、前記載置用平板又は前記熱交換平板に固定されてい
   る請求項１記載の温度調節器。
9. 【請求項９】 前記他方の熱交換面が、前記載置用平板
   又は前記熱交換平板に、電気的絶縁性を持った接着剤で
   直接的に接着されている請求項８記載の温度調節器。
10. 【請求項１０】 前記載置用平板が、可撓性を有するシ
    ートである請求項１記載の温度調節器。
11. 【請求項１１】 複数の熱交換デバイスが、それらの熱
    交換面を直列に並べた形で積層されている請求項１記載
    の温度調節器。
12. 【請求項１２】 前記複数の熱交換デバイスが、電気的
    絶縁性の接着剤により互いに接着されている請求項１１
    記載の温度調節器。
13. 【請求項１３】 前記載置用平板と前記熱交換平板との
    間に補強部材が備えられる請求項１記載の温度調節器。
14. 【請求項１４】 前記熱交換平板の内部に冷却水の通路
    を有する請求項１記載の温度調節器。
15. 【請求項１５】 前記載置用平板が、１又は複数のヒー
    トパイプを備えるヒートプレートである請求項１記載の
    温度調節器。
16. 【請求項１６】 温度制御対象を載置するための載置用
    平板と、熱交換を行なうための熱交換平板と、前記２枚
    の平板の間に挟まれた、２次元配列された多数の熱電変
    換素子とそれら多数の熱電変換素子を電気的に接続して
    両側の熱交換面を構成している多数の電極とを持つ熱交
    換デバイスとを備える温度調節器の製造方法において、 接着剤シートの表面に金属箔が接着されたものを準備す
    る第１の工程と、 前記第１の工程の後に、前記接着剤シートの表面の前記
    金属箔をパターンエッチングしてそれぞれ所定の配線パ
    ターンをもつ電極を形成する第２の工程と、 前記第２の工程の後に、前記接着剤シートを前記載置用
    平板又は前記熱交換平板の片面に接着する第３の工程
    と、 前記第２の工程の後に、前記金属箔の電極の所定位置に
    前記各熱電変換素子を接合する第４の工程とを有する温
    度調節器の製造方法。
17. 【請求項１７】温度制御対象を載置するための載置用平
    板と、熱交換を行なうための熱交換平板と、前記２枚の
    平板の間に挟まれた、２次元配列された多数の熱電変換
    素子とそれら多数の熱電変換素子を電気的に接続して両
    側の熱交換面を構成している多数の電極とを持つ熱交換
    デバイスとを備える温度調節器の製造方法において、 接着剤シートの表面に金属箔が接着されたものを準備す
    る第１の工程と、 前記接着剤シートを前記載置用平板又は前記熱交換平板
    の片面に接着する第２の工程と、 前記第１及び第２の工程の後に、前記接着剤シート上の
    金属箔にパターンエッチングを施して前記接着剤シート
    上に所定のパターンをもつ電極を形成する第３の工程
    と、 前記第３の工程の後に、前記金属箔の電極の所定位置に
    前記各熱電変換素子を接合する第４の工程とを有する温
    度調節器の製造方法。