热电转换材料的芯片的制造方法技术

本发明专利技术提供能够通过简易的工序以不具有与电极的接合部的形态进行热电转换材料的退火处理、且能够以最佳退火温度进行热电半导体材料的退火的热电转换材料的芯片的制造方法，其是制造由热电半导体组合物形成的热电转换材料的芯片的方法，该方法包括：(A)在基板上形成所述热电转换材料的芯片的工序；(B)对所述(A)的工序中得到的所述热电转换材料的芯片进行退火处理的工序；以及(C)将所述(B)的工序中得到的退火处理后的所述热电转换材料的芯片剥离的工序，其中，所述热电半导体组合物包含热电半导体材料及树脂，所述退火处理的温度为该树脂的分解温度以上。该树脂的分解温度以上。该树脂的分解温度以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热电转换材料的芯片的制造方法


[0001]本专利技术涉及进行热和电的相互能量转换的热电转换材料的芯片的制造方法。

技术介绍

[0002]一直以来，作为能量的有效利用方式之一，有利用具有塞贝克效应、帕尔帖效应等热电效应的热电转换组件将热能与电能直接相互转换的装置。
[0003]其中，作为上述热电转换组件，已知使用了所谓的π型的热电转换元件。π型是如下构成的：在基板上设置相互分离的一对电极，例如，同样相互分离地在一个电极上设置P型热电元件、并在另一个电极上设置N型热电元件，将两者的热电材料的上表面连接于对置的基板的电极。另外，已知使用所谓的面内(in
‑
plane)型的热电转换元件。面内型是如下构成的：沿基板的面内方向交替设置P型热电元件和N型热电元件，例如，将两热电元件间的接合部的下部经由电极串联连接。
[0004]其中，有提高热电转换组件的弯曲性、薄型化及提高热电性能的要求。为了满足这些要求，例如，作为热电转换组件中使用的基板，从耐热性及弯曲性的观点出发，使用了聚酰亚胺膜等树脂基板。另外，作为n型的热电半导体材料、p型的热电半导体材料，从热电性能的观点出发，使用了碲化铋系材料的薄膜，作为上述电极，使用了导热系数高、低电阻的Cu电极(专利文献1、2等)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2010
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192764公报
[0008]专利文献2：日本特开2012
‑
204452公报

技术实现思路

[0009]专利技术所要解决的课题
[0010]然而，如上所述，通过本专利技术人等的研究发现，在提高热电转换组件的弯曲性、提高薄型化及热电性能等的要求当中，在使用碲化铋系的材料作为由热电半导体组合物形成的热电转换材料中包含的热电半导体材料、使用Cu电极作为电极、使用聚酰亚胺等树脂作为基板的情况下，例如，在300℃等的高温下对热电转换组件进行退火处理的工序中，在热电转换材料中包含的热电半导体材料与Cu电极的接合部通过扩散而形成合金层，结果是在电极产生裂缝、剥离，热电转换材料与Cu电极间的电阻值增大，存在发生热电性能降低等新问题的隐患。另外，在使用利用了聚酰亚胺等树脂的基板的情况下，有时基板的耐热温度低于热电半导体材料的最佳退火温度，有时无法进行最佳的退火。
[0011]鉴于上述情况，本专利技术的课题在于提供能够通过简易的工序以不具有与电极的接合部的形态进行热电转换材料的退火处理、且能够以最佳退火温度进行热电半导体材料的退火的热电转换材料的芯片的制造方法。
[0012]解决课题的方法
[0013]本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在基板上形成了由包含热电半导体材料及树脂的热电半导体组合物构成的热电转换材料的给定的图案层之后，将它们在上述树脂的分解温度以上的温度下进行退火处理，然后，通过从基板上剥离这样的简易工序制造以不具有与电极的接合部的形态进行了退火处理的多个热电转换材料的芯片(以下，有时称为“热电转换材料”、“热电转换材料的自支撑膜”或简称为“自支撑膜”)的方法，从而完成了本专利技术。
[0014]即，本专利技术提供以下的(1)～(8)。
[0015](1)一种热电转换材料的芯片的制造方法，其是制造由热电半导体组合物形成的热电转换材料的芯片的方法，该方法包括：
[0016](A)在基板上形成所述热电转换材料的芯片的工序；
[0017](B)对所述(A)的工序中得到的所述热电转换材料的芯片进行退火处理的工序；以及
[0018](C)将所述(B)的工序中得到的退火处理后的所述热电转换材料的芯片剥离的工序，
[0019]其中，
[0020]所述热电半导体组合物包含热电半导体材料及树脂，所述退火处理的温度为该树脂的分解温度以上。
[0021](2)根据上述(1)所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述树脂的分解温度为280～420℃。
[0022](3)根据上述(1)或(2)所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述树脂为聚乙烯基聚合物。
[0023](4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述树脂为聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、或聚苯乙烯。
[0024](5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述热电半导体材料为铋
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碲系热电半导体材料、碲化物系热电半导体材料、锑
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碲系热电半导体材料、或硒化铋系热电半导体材料。
[0025](6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述热电半导体组合物进一步包含离子液体和/或无机离子性化合物。
[0026](7)根据上述(1)～(6)中任一项所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述退火处理在温度280～550℃下进行。
[0027](8)根据上述(1)～(7)中任一项所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述基板为玻璃基板。
[0028]专利技术的效果
[0029]根据本专利技术，可以通过简易的工序提供能够以不具有与电极的接合部的形态进行热电转换材料的退火处理、且能够以最佳的退火温度进行热电半导体材料的退火的热电转换材料的芯片的制造方法。
附图说明
[0030]图1是用于对本专利技术的热电转换材料的芯片的制造方法的实施方式的一例进行说
明的剖面结构图。
[0031]图2是按照工序顺序示出基于将多个由本专利技术的热电转换材料的芯片的制造方法得到的热电转换材料的芯片组合而成的热电转换组件的制造方法的工序的实施方式的一例的说明图。
[0032]符号说明
[0033]1：基板
[0034]2：热电转换材料的芯片
[0035]2a：P型热电转换材料的芯片
[0036]2b：N型热电转换材料的芯片
[0037]3：焊料接收层
[0038]4：树脂膜
[0039]5：电极
[0040]6：焊料层(形成时)
[0041]6’
：焊料层(接合后)
具体实施方式
[0042][热电转换材料的芯片的制造方法][0043]本专利技术的热电转换材料的芯片的制造方法是制造由热电半导体组合物形成的热电转换材料的芯片的方法，该方法包括：(A)在基板上形成上述热电转换材料的芯片的工序；(B)对上述(A)的工序中得到的上述热电转换材料的芯片进行退火处理的工序；以及(C)将上述(B)的工序中得到的退火处理后的上述热电转换材料的芯片剥离的工序，其中，上述热电半导体组合物包含热电半导体材料及树脂，上述退火处理的温度为该树脂的分解温度以上。
[0044]在本专利技术的热电转换材料的芯片的制造方法中，通过将构成热电半导体组合物的热电半导体材料在树脂的分解温度以上的高温下进行退火处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热电转换材料的芯片的制造方法，其是制造由热电半导体组合物形成的热电转换材料的芯片的方法，该方法包括：(A)在基板上形成所述热电转换材料的芯片的工序；(B)对所述(A)的工序中得到的所述热电转换材料的芯片进行退火处理的工序；以及(C)将所述(B)的工序中得到的退火处理后的所述热电转换材料的芯片剥离的工序，其中，所述热电半导体组合物包含热电半导体材料及树脂，所述退火处理的温度为该树脂的分解温度以上。2.根据权利要求1所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述树脂的分解温度为280～420℃。3.根据权利要求1或2所述的热电转换材料的芯片的制造方法，其中，所述树脂为聚乙烯基聚合物。4.根据权利要求1～3中任一项所述的热电转换材料的芯片的制造方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤邦久，森田亘，
申请(专利权)人：琳得科株式会社，
类型：发明
国别省市：