JPH01300574A - 熱電素子の製造方法 - Google Patents
熱電素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH01300574A JPH01300574A JP63131108A JP13110888A JPH01300574A JP H01300574 A JPH01300574 A JP H01300574A JP 63131108 A JP63131108 A JP 63131108A JP 13110888 A JP13110888 A JP 13110888A JP H01300574 A JPH01300574 A JP H01300574A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoelectric
- thermoelectric material
- thermoelectric elements
- thermoelectric element
- substrate
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子腕時計などの電力源として使用する熱電素
子の製造方法に関するものである。
子の製造方法に関するものである。
本発明は電子腕時計などの小型電子製品において、温度
差、たとえば体温と周囲環境との温度差を利用して電力
を発生させ、更に必要に応じて二次電池や大音量コンデ
ンサなどに充電させ電力源として用いる熱電素子の製造
方法において、基板上に熱電材料を形成した後、加熱と
加工を同時に行なうことにより特性の優れた熱電素子を
１９ることを可能とするものである。
差、たとえば体温と周囲環境との温度差を利用して電力
を発生させ、更に必要に応じて二次電池や大音量コンデ
ンサなどに充電させ電力源として用いる熱電素子の製造
方法において、基板上に熱電材料を形成した後、加熱と
加工を同時に行なうことにより特性の優れた熱電素子を
１９ることを可能とするものである。
電子腕時計においては、体温と環境との温度差を利用し
た熱電素子とコンデンサや二次電池との組合せにより半
永久電源を得ることができる。
た熱電素子とコンデンサや二次電池との組合せにより半
永久電源を得ることができる。
ところが腕時訓の場合、生じる温度差はせいぜい１〜３
℃であり、しかも利用できる寸法も面積６ ｃｉ程度、
厚みは１α程度と限られている。
℃であり、しかも利用できる寸法も面積６ ｃｉ程度、
厚みは１α程度と限られている。
一方、常温付近で最も性能指数のすぐれた熱電材料とし
ては（Ｂｉ、 ５ｂ）２（Ｓｅ 、 Ｔｅ）３系がある
が、この材料でもＮ形およびＰ形ともにゼーベック係数
は２００趨Ｖ／に程度であり、従ってたとえば温度差２
℃で電圧２Ｖを得るためには約５０００個の熱電材料を
直列に結合する必要があり、しかも１個の熱電材料の寸
法は０．１ ｍＸＯ，１ｍＸ １０ｔｒｒｍ程度である
。
ては（Ｂｉ、 ５ｂ）２（Ｓｅ 、 Ｔｅ）３系がある
が、この材料でもＮ形およびＰ形ともにゼーベック係数
は２００趨Ｖ／に程度であり、従ってたとえば温度差２
℃で電圧２Ｖを得るためには約５０００個の熱電材料を
直列に結合する必要があり、しかも１個の熱電材料の寸
法は０．１ ｍＸＯ，１ｍＸ １０ｔｒｒｍ程度である
。
このような熱電素子を製造するには第４７回応用物理学
会学術講演予電１！３８６頁２７Ｐ−ＺＨ（１９８６年
）にみられるように厚膜的手法を利用することが考えら
れる。
会学術講演予電１！３８６頁２７Ｐ−ＺＨ（１９８６年
）にみられるように厚膜的手法を利用することが考えら
れる。
厚膜法で熱電材料を形成する場合、密度が小さく、導電
率が小さいという欠点がある。
率が小さいという欠点がある。
そこで本発明は上記の欠点を除去し、高密度で特性の優
れた熱電素子を得ることを目的としている。
れた熱電素子を得ることを目的としている。
（課題を解決するための手段〕
本発明では基板上に所定の形状に熱電材料を厚膜的手法
で形成した後、Ａｒ、 Ｎ２などの非酸化性気体で加圧
しながら加熱焼結を行なう。
で形成した後、Ａｒ、 Ｎ２などの非酸化性気体で加圧
しながら加熱焼結を行なう。
以下実施例により説明する。
まず金属基板上に８Ｌ０２ 、ガラスなど熱伝導率が小
さく、電気的絶縁体をスパッタ法など１′薄り形成する
。
さく、電気的絶縁体をスパッタ法など１′薄り形成する
。
次にその上に（ＢＬ、 ５ｌ））２ （Ｓｅ 、 Ｔｅ
）３系熱電材料粉末を溶剤に溶かして縞状に形成する。
）３系熱電材料粉末を溶剤に溶かして縞状に形成する。
その際、熱電材料層は焼結後、断面積で０．１履Ｘ０．
１ｍになるようにする。また熱電材料層の間隔も０．１
＃にする。
１ｍになるようにする。また熱電材料層の間隔も０．１
＃にする。
焼結は第１図に示すように熱電材料を形成した基板１を
加圧加熱容器２の（２かに設置し、不活性気体４を加圧
作ｌｌＩ媒体として加圧しながら、加熱して、いわゆる
熱間静水圧加圧【より焼結を行なう。（Ｕ！ｋＬ、 ５
ｂ）ｚ （Ｓｅ 、 Ｔｃ）３系は酸化をキラウタメ、
八ｒやＮ２ｂどの不活性気体を加圧に使用することは好
ましいことであり、加圧はたとえば１０００Ｋｇ／ ｃ
ｌＩｉで行なう。加熱は５００℃以下にする。
加圧加熱容器２の（２かに設置し、不活性気体４を加圧
作ｌｌＩ媒体として加圧しながら、加熱して、いわゆる
熱間静水圧加圧【より焼結を行なう。（Ｕ！ｋＬ、 ５
ｂ）ｚ （Ｓｅ 、 Ｔｃ）３系は酸化をキラウタメ、
八ｒやＮ２ｂどの不活性気体を加圧に使用することは好
ましいことであり、加圧はたとえば１０００Ｋｇ／ ｃ
ｌＩｉで行なう。加熱は５００℃以下にする。
このようにして焼結した熱電材料は右礪樹脂で固定し、
金属をエツチングで除去し、これを第２図に示すように
熱電材料５を有様樹脂６と絶縁薄膜層７で囲う様に積層
する。
金属をエツチングで除去し、これを第２図に示すように
熱電材料５を有様樹脂６と絶縁薄膜層７で囲う様に積層
する。
これに電極等を形成し、約５０００個の熱電材料片をＮ
、Ｐ形交互に直列に結合した熱電素子に温度差２℃を与
えたところ、２．５３Ｖの電圧が生じ、内部抵抗は５５
．３ ＫＱであった。
、Ｐ形交互に直列に結合した熱電素子に温度差２℃を与
えたところ、２．５３Ｖの電圧が生じ、内部抵抗は５５
．３ ＫＱであった。
一方、同様にして加圧を行わなかった場合の熱電素子は
１．１５Ｖの電圧を生じ内部抵抗は４７０短であった。
１．１５Ｖの電圧を生じ内部抵抗は４７０短であった。
以上のように本発明の方法による熱電素子は従来法の厚
膜法によるものに比較して、発生電圧が大きく、内部抵
抗も小きく、極めて優れた特性をもっている。
膜法によるものに比較して、発生電圧が大きく、内部抵
抗も小きく、極めて優れた特性をもっている。
これは加圧による密度の向上が主な要因である。
上記のように本発明では熱電材料を基板上に形成し、加
圧しながら焼結を行なうことにより、微細な熱電素子を
簡易に、しかも高性能なものを製造することを可能とす
るものである。
圧しながら焼結を行なうことにより、微細な熱電素子を
簡易に、しかも高性能なものを製造することを可能とす
るものである。
第１図は熱電材料の焼結状態を示す図であり、第２図は
熱電材料の積層状態を示す図である。 １・・・熱電材料を形成した基板、 ２・・・加圧加熱容器、 ３・・・ヒータ、 ４・・・不活性気体、５・・
・熱電材料、 ６・・・有様樹脂、７・・・絶Ｒ薄
膜層。 出願人 セイコー電子二［業株式会社代理人 弁理
士 林 敬 之 助 熱電料行のメを虹状Ｌ１．εホオ図 第１図 熱電材料の積層状藺、δ示す図 第２図
熱電材料の積層状態を示す図である。 １・・・熱電材料を形成した基板、 ２・・・加圧加熱容器、 ３・・・ヒータ、 ４・・・不活性気体、５・・
・熱電材料、 ６・・・有様樹脂、７・・・絶Ｒ薄
膜層。 出願人 セイコー電子二［業株式会社代理人 弁理
士 林 敬 之 助 熱電料行のメを虹状Ｌ１．εホオ図 第１図 熱電材料の積層状藺、δ示す図 第２図
Claims (1)
- 基板上に熱電材料を形成した後、非酸化性気体を作動
媒体として加圧しながら焼結を行なうことにより高密度
の熱電素子を得ることを特徴とする熱電素子の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63131108A JPH01300574A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 熱電素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63131108A JPH01300574A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 熱電素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01300574A true JPH01300574A (ja) | 1989-12-05 |
Family
ID=15050168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63131108A Pending JPH01300574A (ja) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | 熱電素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01300574A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997016856A1 (fr) * | 1995-10-31 | 1997-05-09 | Technova Inc. | Thermocouple a film epais |
| FR2822295A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-20 | Edouard Serras | Generateur thermoelectrique a semi-conducteurs et ses procedes de fabrication |
-
1988
- 1988-05-27 JP JP63131108A patent/JPH01300574A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997016856A1 (fr) * | 1995-10-31 | 1997-05-09 | Technova Inc. | Thermocouple a film epais |
| US5864087A (en) * | 1995-10-31 | 1999-01-26 | Technova Inc. | Thermoelectric device |
| FR2822295A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-20 | Edouard Serras | Generateur thermoelectrique a semi-conducteurs et ses procedes de fabrication |
| WO2002075822A1 (fr) * | 2001-03-16 | 2002-09-26 | Institut Francais Du Petrole | Generateur thermoelectrique et ses procedes de fabrication |
| US6872879B1 (en) | 2001-03-16 | 2005-03-29 | Edouard Serras | Thermoelectric generator |
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