電子デバイスの製造方法及び電子デバイス
【課題】歩留まりよく製造することが可能な電子デバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、シート状の絶縁部材８と、該絶縁部材８上に蛇行状に形成された導体パターンとしての熱電対群９と、熱電対群９が形成された側の面から絶縁部材８の厚さ方向に突出する導線１２ｃと、絶縁部材８を貫通する貫通孔１３ｃとを備えている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９は、その導線１２ｃを隣り合う他の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの貫通孔１３ｃ内に配置した状態で、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から半田付けされる。
【解決手段】第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、シート状の絶縁部材８と、該絶縁部材８上に蛇行状に形成された導体パターンとしての熱電対群９と、熱電対群９が形成された側の面から絶縁部材８の厚さ方向に突出する導線１２ｃと、絶縁部材８を貫通する貫通孔１３ｃとを備えている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９は、その導線１２ｃを隣り合う他の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの貫通孔１３ｃ内に配置した状態で、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から半田付けされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの製造方法及び電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子デバイスとして、例えば特許文献１に示されるような熱電変換デバイスがある。この熱電変換デバイスは、可撓性を有し断面波形状とされた電気絶縁性シートと、該電気絶縁シート上に同電気絶縁性シートの屈曲部を跨いで設けられた複数の熱電対と、該熱電対が形成された電気絶縁性シートを狭持する第１及び第２シート状部材とを備えている。このような熱電変換デバイスにおいて、熱電対は、電気絶縁性シート上に蒸着により形成されるが、断面波形状に形成された電気絶縁性シートに適切に蒸着することは困難であるため、平面状に形成された電気絶縁性シートに熱電対を蒸着により形成した後に、該熱電対が形成された電気絶縁性シートを折り曲げるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３２８０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の構成によれば、電気絶縁性シートに複数の熱電対が一括して形成されるため、熱電対を蒸着する際に埃等が付着した場合には、熱電対の一部に不具合が発生しただけにも関わらず、熱電変換デバイス全体として不良品となってしまう。このため、歩留まりが悪くなってしまう。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、歩留まりよく製造することが可能な電子デバイスの製造方法及び電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を生成するデバイス生成工程と、前記突出部を前記貫通孔内に配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けするデバイス接続工程とを備えたことをその要旨とする電子デバイスの製造方法である。
【０００６】
本発明によれば、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを半田付けする際、溶融した半田は、貫通孔内に配置された突出部をつたって、第２デバイス形成部材の第１デバイス形成部材とは反対側から第１デバイス形成部材側へ導かれる。よって、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、第２デバイスの第１デバイス形成部材とは反対側から電気的に接続することができる。また、第１デバイス形成部材及び第２デバイス形成部材は別部材から構成されるため、良品を選択した後に第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを接続することができる。このため、電子デバイスを歩留まりよく製造することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記突出部は、導電性材料からなり、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターンと電気的に接続されていることをその要旨とする。
本発明によれば、導電性材料からなる突出部が第１デバイス形成部材の導体パターンと電気的に接続されるため、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、より確実に電気的に接続することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記デバイス接続工程は、前記突出部を、前記貫通孔から前記第１デバイス形成部材とは反対側へ突出させた状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することをその要旨とする。
【０００９】
本発明によれば、突出部を貫通孔から第１デバイス形成部材とは反対側へ突出させることにより、溶融した半田を、突出部に確実に接触させることができる。このため、溶融した半田を、第２デバイス形成部材の第１デバイス形成部材とは反対側から第１デバイス形成部材側へより導き易くなり、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、第１デバイス形成部材とは反対側からより確実に接続することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記デバイス接続工程は、前記第１デバイス形成部材及び前記第２デバイス形成部材の間に絶縁材料からなるスペーサ部材を配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することをその要旨とする。
【００１１】
本発明によれば、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを半田付けする際に、それら導体パターンをスペーサ部材によって保護することができる。よって、導体パターンに半田が付着してしまうことを防止することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記導体パターンは、直列に接続された複数の熱電対を構成することをその要旨とする。
本発明によれば、直列に接続された複数の熱電対を備えた熱電変換デバイスを、歩留まりよく製造することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記デバイス生成工程は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに前記突出部及び前記貫通孔をそれぞれ備えた複数のデバイス形成部材を生成し、前記デバイス接続工程は、前記複数のデバイス形成部材の前記導体パターンを接続することをその要旨とする。
【００１４】
本発明によれば、多数のデバイス形成部材によって、集積度の高い電子デバイスを得ることができる。
請求項７に記載の発明は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を備え、前記突出部が前記貫通孔内に配置された状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンが、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けされたことをその要旨とする電子デバイスである。
【００１５】
本発明によれば、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを半田付けする際、溶融した半田は、貫通孔内に配置された突出部をつたって、第２デバイス形成部材の第１デバイス形成部材とは反対側から第１デバイス形成部材側へ導かれる。よって、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、第２デバイスの第１デバイス形成部材とは反対側から電気的に接続することができる。また、第１デバイス形成部材及び第２デバイス形成部材は別部材から構成されるため、良品を選択した後に第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを接続することができる。このため、電子デバイスを歩留まりよく製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、歩留まりよく製造することが可能な電子デバイスの製造方法及び電子デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を熱電変換デバイスに具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電子デバイスとしての熱電変換デバイス１は、帯状に形成された１４個の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎと、可撓性を有する絶縁性材料（例えば、シリコーン樹脂）により直方体状に形成されるとともに第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを封止する封止体３とを備えている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、それらの厚さ方向に等間隔で配列されている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎにおいて、最も後側（図１中、紙面奥側）に配置された第１デバイス形成部材２ａ、及び最も前側（図１中、紙面手前側）に配置された第１４デバイス形成部材２ｎの長手方向一端（図１中、右側）には、封止体３から突出する端子形成部４，５がそれぞれ設けられている。各端子形成部４，５には、外部接続のための端子パターン６，７が形成されている。
【００１８】
次に、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎについて詳細に説明する。図２（ａ）に示すように、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、可撓性を有するシート状の絶縁部材８と、該絶縁部材８の前側（図２（ａ）中、上側）の面上に蛇行状に形成された導体パターンを構成する熱電対群９とをそれぞれ備えている。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、各熱電対群９は、絶縁部材８の長手方向（図３（ａ）〜（ｄ）中、左右方向）に配列された複数の熱電対１０と、隣り合う熱電対１０を直列に接続する第１導電性部材１１とを備えている。図３（ａ）に示すように、各熱電対１０は、ｐ型ビスマステルルからなる第１導体１０ａと、ｎ型ビスマステルルからなる第２導体１０ｂと、第１導体１０ａ及び第２導体１０ｂを電気的に接続する第２導電性部材１０ｃとを備えている。第１導電性部材１１及び第２導電性部材１０ｃは、第１導体１０ａ及び第２導体１０ｂよりも導電性の高い金属（例えば金）により形成されている。
【００２０】
また、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、各第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎにおいて熱電対群９の長手方向両端には、導体パターンを構成する第１接続部１２及び第２接続部１３が設けられている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、それらの配列方向において第１接続部１２及び第２接続部１３が互い違いになるように配置されている。詳しくは、図２（ａ）に示すように、奇数番目に配置された第１，３，…，１３デバイス形成部材２ａ，２ｃ，…，２ｍは、第２接続部１３が封止体３の端子形成部４，５が突出する面側（図２（ａ）中、右側）になるように配置されている。また、偶数番目に配置された第２，…，１２，１４デバイス形成部材２ｂ，…，２ｌ，２ｎは、第１接続部１２が封止体３の端子形成部４，５が突出する面側になるように配置されている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９は、半田１４により直列に接続されている。
【００２１】
詳述すると、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１接続部１２は、熱電対群９から長手方向（図３（ａ）〜（ｄ）中、左右方向）に延設された第１延出部１２ａと、該第１延出部１２ａの端部に設けられた円形部１２ｂとを備えている。第１延出部１２ａ及び円形部１２ｂは、金属等の導電性材料により形成されている。図３（ａ）に示すように、第１４デバイス形成部材２ｎの第１接続部１２には、前記端子形成部５に設けられた端子パターン７が接続されている。図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍの円形部１２ｂの中央には、絶縁部材８の厚さ方向（図３（ｂ）〜（ｄ）中、紙面手前側）に突出する突出部としての導線１２ｃが立設されている。導線１２ｃは、金属等の導電性材料から形成されている。
【００２２】
図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、第２接続部１３は、熱電対群９から長手方向に延設された第２延出部１３ａと、該第２延出部１３ａの端部に設けられた前記導線１２ｃの直径よりも大きな内径を有する円環状の環状部１３ｂとを備えている。第２延出部１３ａ及び環状部１３ｂは、金属等の導電性材料により形成されている。図３（ｄ）に示すように、第１デバイス形成部材２ａの第２接続部１３には、前記端子形成部４に設けられた端子パターン６が接続されている。図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの絶縁部材８において環状部１３ｂの中央に対応する部位には、絶縁部材８を貫通する断面円形状の貫通孔１３ｃが設けられている。貫通孔１３ｃは、環状部１３ｂの内径と略等しい、言い換えれば前記導線１２ｃの直径よりも大きな直径を有しており、その全周囲に、熱電対群９に接続された環状部１３ｂが設けられている。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍは、その導線１２ｃが、その前側（図２（ｂ）中、上側）の第２〜第１４デバイス形成部材２ｂ〜２ｎの貫通孔１３ｃから突出するように対向されている。そして、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９は、対応する貫通孔１３ｃを通じて半田付けされることによって電気的に直列接続されている。
【００２４】
＜熱電変換デバイスの製造方法＞
次に、このように構成される熱電変換デバイスの製造方法について説明する。本実施の形態の熱電変換デバイス１の製造方法は、前述した第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを生成するデバイス生成工程と、該デバイス生成工程にて生成した第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを接続するデバイス接続工程と、接続した第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを前記封止体３に封止するデバイス封止工程とを備えている。
【００２５】
＜デバイス生成工程＞
先ず、デバイス生成工程について説明する。本実施の形態では、図４に示すように、可撓性を有する絶縁材料からなる略長方形状の絶縁シート２０の所定の部位に、端子パターン６，７と貫通孔１３ｃとを形成する。詳述すると、絶縁シート２０には、前記第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎに対応する第１〜第１４形成領域２０ａ〜２０ｎが図４中下側から上側へ順に設けられている。また、絶縁シート２０の両端の第１形成領域２０ａ及び第１４形成領域２０ｎの一端部（図４中、右側の部分）には、前記端子形成部４，５に対応する延設部４ａ，５ａがそれぞれ設けられている。端子パターン６，７は、延設部４ａ，５ａに、例えばスパッタリング法により形成される。
【００２６】
次に、絶縁シート２０に複数の熱電対群９と、第１接続部１２（第１延出部１２ａ及び円形部１２ｂ）と、第２接続部１３（第２延出部１３ａ及び環状部１３ｂ）とを、蒸着法等により形成する。次に、円形部１２ｂに対応する部分に、導線１２ｃを半田付けする。次に、絶縁シート２０を、図４中、２点鎖線で示す第１形成領域２０ａ及び第２形成領域２０ｂの境界部分で分割する。これにより、図３（ａ）〜（ｄ）に示す第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎが形成される。
【００２７】
＜デバイス接続工程＞
次に、デバイス接続工程について説明する。本実施の形態では、まず、図５に示すように、前記封止体３と同様の絶縁材料（シリコーン樹脂）からなる平板状のスペーサ部材２１を、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９等を形成した側の面に、同熱電対群９を覆うように配置する。
【００２８】
次に、図６（ａ）に示すように、第２デバイス形成部材２ｂを、第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃを第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃに挿通した状態でスペーサ部材２１の上面に載置する。このとき、第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃは、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃから、第１デバイス形成部材２ａとは反対側（図６（ａ）中、上側）へ突出する。そして、この状態で、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃに、第１デバイス形成部材２ａとは反対側から、溶融した半田２２を流す。溶融した半田２２は、その表面張力により第２デバイス形成部材２ｂの第２接続部１３において略半球状となるとともに、貫通孔１３ｃを介して第１デバイス形成部材２ａの第１接続部１２に至る。その際、図６（ｂ）に示すように、溶融した半田２２は、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃ内に配置された第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃに接触し、該導線１２ｃをつたって、第１デバイス形成部材２ａ側へ円滑に導かれる。また、第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃは、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃから、第１デバイス形成部材２ａとは反対側へ突出しているため、溶融した半田２２を、導線１２ｃに接触させ易くなっている。このため、溶融した半田２２は、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃを介してその第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へより容易に導かれる。これにより、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間にスペーサ部材２１が配置された状態で、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を確実に直列接続することができる。
【００２９】
次に、図７に示すように、平板状のスペーサ部材２１を、第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９等を形成した側の面に、同熱電対群９を覆うように配置する。次に、第３デバイス形成部材２ｃを、第２デバイス形成部材２ｂの導線１２ｃを第３デバイス形成部材２ｃの貫通孔１３ｃに挿通した状態でスペーサ部材２１の上面に載置する。このとき、第２デバイス形成部材２ｂの導線１２ｃは、第３デバイス形成部材２ｃの貫通孔１３ｃから、第２デバイス形成部材２ｂとは反対側（図７中、上側）へ突出する。そして、この状態で、第３デバイス形成部材２ｃの貫通孔１３ｃに、第２デバイス形成部材２ｂとは反対側から、溶融した半田２２を流し、第２デバイス形成部材２ｂ及び第３デバイス形成部材２ｃの熱電対群９を接続する。すなわち、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を接続したのと同一方向から、第２デバイス形成部材２ｂ及び第３デバイス形成部材２ｃの熱電対群９を接続することができる。
【００３０】
このようにして、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍの第１接続部１２及び第２接続部１３を順次接続し、最後に第１４デバイス形成部材２ｎを接続する。これにより、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９が直列に接続される。
【００３１】
＜デバイス封止工程＞
次に、デバイス封止工程について説明する。本実施の形態では、熱電対群９が直列に接続された第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを、前記端子形成部４，５に対応する部分を突出させた状態で図示しない成形型内に配置する。そして、該成形型内に硬化前の樹脂（シリコーン樹脂）を注入する。このとき、該樹脂と第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの間に配置したスペーサ部材２１とが一体となる。これにより、前記封止体３が構成され、該封止体３に第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎが封止された熱電変換デバイス１が製造される。
【００３２】
次に、上記実施の形態の作用効果を以下に記載する。
（１）第１デバイス形成部材（後側のデバイス形成部材）２ａの導線１２ｃを第２デバイス形成部材（前側のデバイス形成部材）２ｂの貫通孔１３ｃ内に配置した状態で、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９が、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から半田付けされる。このような構成によれば、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を半田付けする際、溶融した半田２２は、貫通孔１３ｃ内に配置された導線１２ｃをつたって、第２デバイス形成部材２ｂの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へ導かれる。よって、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から電気的に接続することができる。また、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂは別部材から構成されるため、良品を選択した後に第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を接続することができる。このため、熱電変換デバイス１を歩留まりよく製造することができる。
【００３３】
（２）また、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍの導線１２ｃは、貫通孔１３ｃから同一方向へ突出するため、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを同一方向から接続することができる。このため、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを熱電対群９を効率よく接続することができる。
【００３４】
（３）第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から電気的に接続することができるため、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間の距離が狭くても、溶融した半田２２を貫通孔１３ｃに確実に流すことができる。このため、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を容易に接続することができる。また、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの間隔を狭くすることができるため、熱電変換デバイス１の集積度を向上させることができる。
【００３５】
（４）導電性材料からなる導線１２ｃが第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９と電気的に接続されるため、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、より確実に電気的に接続することができる。
【００３６】
（５）導線１２ｃを貫通孔１３ｃから第１デバイス形成部材２ａとは反対側へ突出させることにより、溶融した半田２２を、導線１２ｃに確実に接触させることができる。このため、溶融した半田２２を、第２デバイス形成部材２ｂの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へより導き易くなり、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、第１デバイス形成部材２ａとは反対側からより確実に接続することができる。
【００３７】
（６）第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間にスペーサ部材２１を配置した状態で、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を接続するため、半田付けする際に、それら熱電対群９をスペーサ部材２１によって保護することができる。よって、熱電対群９に半田が付着してしまうことを防止することができる。また、第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９が形成された部分が撓んでしまうことを、好適に防止することができる。
【００３８】
（７）また、スペーサ部材２１により、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂを離間させた状態で半田付けするため、溶融した半田２２が第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間に広がってしまう（毛細管現象）ことを好適に防止することができる。なお、溶融した半田２２は、導線１２ｃをつたって第２デバイス形成部材２ｂの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へ導かれるため、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂを離間させても、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を確実に接続することができる。
【００３９】
（８）また、スペーサ部材２１を封止体３と同様の材料から形成したため、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを効率よく封止することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００４０】
・上記実施の形態では、導線１２ｃの全周囲に第１接続部１２を配置したが、導線１２ｃの周囲の一部のみに第１接続部１２を配置してもよい。また、貫通孔１３ｃの全周囲に第２接続部１３を配置したが、貫通孔１３ｃの周囲の一部のみに第２接続部１３を配置してもよい。
【００４１】
・上記実施の形態では、突出部として導線１２ｃを立設したが、突出部として例えばバンプを形成してもよく、絶縁部材８の厚さ方向に突出する形状であれば、適宜変更可能である。
【００４２】
・上記実施の形態では、突出部として導電性材料からなる導線１２ｃを設けたが、非導電性材料からなる突出部を設けてもよい。
・上記実施の形態では、導線１２ｃを貫通孔１３ｃから突出させたが、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを半田付けする際に導線１２ｃに溶融した半田２２を接触させることが可能であれば、導線１２ｃを突出させなくてもよい。この場合においても、溶融した半田２２を導線１２ｃに接触させることによって、溶融した半田２２を、第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へ導くことができる。このため、導線１２ｃが貫通孔１３ｃ内に配置されていない場合と比較して、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９を容易に接続することができる。
【００４３】
・上記実施の形態では、封止体３と同様の材料からなるスペーサ部材２１を用いたが、封止体３と異なる材料からなるスペーサ部材２１を用いてもよい。
・上記実施の形態では、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの間のスペーサ部材２１を配置したが、スペーサ部材２１を省略してもよい。
【００４４】
・上記実施の形態では、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９を直列に接続したが、並列に接続してもよい。
・上記実施の形態では、熱電対群９を蛇行状に形成したが、直線状に形成してもよい。
【００４５】
・上記実施の形態では、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９が前側になるように第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを配列したが、このような態様に限定されない。例えば、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの両面に熱電対群９を形成してもよい。
【００４６】
・上記実施の形態では、デバイス生成工程において絶縁シート２０の第１形成領域２０ａ及び第１４形成領域２０ｎの一端部に、端子形成部４，５に対応する延設部４ａ，５ａを予め設けたが、このような態様に限定されない。例えば、絶縁シート２０の第１〜第１４形成領域２０ａ〜２０ｎの一端部に端子形成部４，５に対応する部分を設け、絶縁シート２０を分割した後に、端子パターン６，７が不要な部材の端子形成部４，５に対応する部分を切り落とすようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施の形態では、デバイス生成工程において、絶縁シート２０に導線１２ｃを設けた後に絶縁シート２０を分割したが、絶縁シート２０を分割した後に導線１２ｃを設けてもよい。
【００４８】
・上記実施の形態では、デバイス生成工程において、絶縁シート２０に複数の熱電対群９と、第１接続部１２（第１延出部１２ａ及び円形部１２ｂ）と、第２接続部１３（第２延出部１３ａ及び環状部１３ｂ）とを、蒸着法等により形成したが、エッチング等により形成してもよい。
【００４９】
・上記実施の形態では、１４個の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを接続したが、接続するデバイス形成部材の数は適宜変更可能である。
・上記実施の形態では、偶数個の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを接続し、端子形成部４，５の封止体３からの突出方向を一致させたが、奇数個（但し、３個以上）のデバイス形成部材を接続し、端子形成部４，５の突出方向を反対方向にしてもよい。
【００５０】
・上記実施の形態では、封止体３を設けたが、該封止体３を省略してもよい。
・上記実施の形態では、可撓性を有するシート状の絶縁部材８を用いて第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを形成したが、可撓性を有していない絶縁部材を用いてもよい。
【００５１】
・上記実施の形態では、熱電変換デバイス１に具体化したが、他の電子デバイスに具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態の熱電変換デバイスの斜視図。
【図２】（ａ）熱電変換デバイスの側面図、（ｂ）熱電変換デバイスの一部断面図。
【図３】（ａ）図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）図２（ａ）のＤ−Ｄ断面図。
【図４】熱電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図。
【図５】熱電変換デバイスの製造方法を説明するための斜視図。
【図６】（ａ）熱電変換デバイスの製造方法を説明するための斜視図、（ｂ）熱電変換デバイスの製造方法を説明するための一部断面図。
【図７】熱電変換デバイスの製造方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１…電子デバイスとしての熱電変換デバイス、２ａ…第１デバイス形成部材、２ｂ…第２デバイス形成部材、８…絶縁部材、９…導体パターンとしての熱電対群、１０…熱電対、１２…導体パターンを構成する第１接続部、１２ｃ…突出部としての導線、１３…導体パターンを構成する第２接続部、１３ｃ…貫通孔、１４…半田、２１…スペーサ部材、２２…溶融した半田。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイスの製造方法及び電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子デバイスとして、例えば特許文献１に示されるような熱電変換デバイスがある。この熱電変換デバイスは、可撓性を有し断面波形状とされた電気絶縁性シートと、該電気絶縁シート上に同電気絶縁性シートの屈曲部を跨いで設けられた複数の熱電対と、該熱電対が形成された電気絶縁性シートを狭持する第１及び第２シート状部材とを備えている。このような熱電変換デバイスにおいて、熱電対は、電気絶縁性シート上に蒸着により形成されるが、断面波形状に形成された電気絶縁性シートに適切に蒸着することは困難であるため、平面状に形成された電気絶縁性シートに熱電対を蒸着により形成した後に、該熱電対が形成された電気絶縁性シートを折り曲げるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−３２８０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の構成によれば、電気絶縁性シートに複数の熱電対が一括して形成されるため、熱電対を蒸着する際に埃等が付着した場合には、熱電対の一部に不具合が発生しただけにも関わらず、熱電変換デバイス全体として不良品となってしまう。このため、歩留まりが悪くなってしまう。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、歩留まりよく製造することが可能な電子デバイスの製造方法及び電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を生成するデバイス生成工程と、前記突出部を前記貫通孔内に配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けするデバイス接続工程とを備えたことをその要旨とする電子デバイスの製造方法である。
【０００６】
本発明によれば、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを半田付けする際、溶融した半田は、貫通孔内に配置された突出部をつたって、第２デバイス形成部材の第１デバイス形成部材とは反対側から第１デバイス形成部材側へ導かれる。よって、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、第２デバイスの第１デバイス形成部材とは反対側から電気的に接続することができる。また、第１デバイス形成部材及び第２デバイス形成部材は別部材から構成されるため、良品を選択した後に第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを接続することができる。このため、電子デバイスを歩留まりよく製造することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記突出部は、導電性材料からなり、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターンと電気的に接続されていることをその要旨とする。
本発明によれば、導電性材料からなる突出部が第１デバイス形成部材の導体パターンと電気的に接続されるため、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、より確実に電気的に接続することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記デバイス接続工程は、前記突出部を、前記貫通孔から前記第１デバイス形成部材とは反対側へ突出させた状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することをその要旨とする。
【０００９】
本発明によれば、突出部を貫通孔から第１デバイス形成部材とは反対側へ突出させることにより、溶融した半田を、突出部に確実に接触させることができる。このため、溶融した半田を、第２デバイス形成部材の第１デバイス形成部材とは反対側から第１デバイス形成部材側へより導き易くなり、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、第１デバイス形成部材とは反対側からより確実に接続することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記デバイス接続工程は、前記第１デバイス形成部材及び前記第２デバイス形成部材の間に絶縁材料からなるスペーサ部材を配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することをその要旨とする。
【００１１】
本発明によれば、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを半田付けする際に、それら導体パターンをスペーサ部材によって保護することができる。よって、導体パターンに半田が付着してしまうことを防止することができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、前記導体パターンは、直列に接続された複数の熱電対を構成することをその要旨とする。
本発明によれば、直列に接続された複数の熱電対を備えた熱電変換デバイスを、歩留まりよく製造することができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、前記デバイス生成工程は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに前記突出部及び前記貫通孔をそれぞれ備えた複数のデバイス形成部材を生成し、前記デバイス接続工程は、前記複数のデバイス形成部材の前記導体パターンを接続することをその要旨とする。
【００１４】
本発明によれば、多数のデバイス形成部材によって、集積度の高い電子デバイスを得ることができる。
請求項７に記載の発明は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を備え、前記突出部が前記貫通孔内に配置された状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンが、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けされたことをその要旨とする電子デバイスである。
【００１５】
本発明によれば、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを半田付けする際、溶融した半田は、貫通孔内に配置された突出部をつたって、第２デバイス形成部材の第１デバイス形成部材とは反対側から第１デバイス形成部材側へ導かれる。よって、第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを、第２デバイスの第１デバイス形成部材とは反対側から電気的に接続することができる。また、第１デバイス形成部材及び第２デバイス形成部材は別部材から構成されるため、良品を選択した後に第１デバイス形成部材の導体パターン及び第２デバイス形成部材の導体パターンを接続することができる。このため、電子デバイスを歩留まりよく製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、歩留まりよく製造することが可能な電子デバイスの製造方法及び電子デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を熱電変換デバイスに具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電子デバイスとしての熱電変換デバイス１は、帯状に形成された１４個の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎと、可撓性を有する絶縁性材料（例えば、シリコーン樹脂）により直方体状に形成されるとともに第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを封止する封止体３とを備えている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、それらの厚さ方向に等間隔で配列されている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎにおいて、最も後側（図１中、紙面奥側）に配置された第１デバイス形成部材２ａ、及び最も前側（図１中、紙面手前側）に配置された第１４デバイス形成部材２ｎの長手方向一端（図１中、右側）には、封止体３から突出する端子形成部４，５がそれぞれ設けられている。各端子形成部４，５には、外部接続のための端子パターン６，７が形成されている。
【００１８】
次に、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎについて詳細に説明する。図２（ａ）に示すように、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、可撓性を有するシート状の絶縁部材８と、該絶縁部材８の前側（図２（ａ）中、上側）の面上に蛇行状に形成された導体パターンを構成する熱電対群９とをそれぞれ備えている。
【００１９】
図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、各熱電対群９は、絶縁部材８の長手方向（図３（ａ）〜（ｄ）中、左右方向）に配列された複数の熱電対１０と、隣り合う熱電対１０を直列に接続する第１導電性部材１１とを備えている。図３（ａ）に示すように、各熱電対１０は、ｐ型ビスマステルルからなる第１導体１０ａと、ｎ型ビスマステルルからなる第２導体１０ｂと、第１導体１０ａ及び第２導体１０ｂを電気的に接続する第２導電性部材１０ｃとを備えている。第１導電性部材１１及び第２導電性部材１０ｃは、第１導体１０ａ及び第２導体１０ｂよりも導電性の高い金属（例えば金）により形成されている。
【００２０】
また、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、各第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎにおいて熱電対群９の長手方向両端には、導体パターンを構成する第１接続部１２及び第２接続部１３が設けられている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎは、それらの配列方向において第１接続部１２及び第２接続部１３が互い違いになるように配置されている。詳しくは、図２（ａ）に示すように、奇数番目に配置された第１，３，…，１３デバイス形成部材２ａ，２ｃ，…，２ｍは、第２接続部１３が封止体３の端子形成部４，５が突出する面側（図２（ａ）中、右側）になるように配置されている。また、偶数番目に配置された第２，…，１２，１４デバイス形成部材２ｂ，…，２ｌ，２ｎは、第１接続部１２が封止体３の端子形成部４，５が突出する面側になるように配置されている。第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９は、半田１４により直列に接続されている。
【００２１】
詳述すると、図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１接続部１２は、熱電対群９から長手方向（図３（ａ）〜（ｄ）中、左右方向）に延設された第１延出部１２ａと、該第１延出部１２ａの端部に設けられた円形部１２ｂとを備えている。第１延出部１２ａ及び円形部１２ｂは、金属等の導電性材料により形成されている。図３（ａ）に示すように、第１４デバイス形成部材２ｎの第１接続部１２には、前記端子形成部５に設けられた端子パターン７が接続されている。図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍの円形部１２ｂの中央には、絶縁部材８の厚さ方向（図３（ｂ）〜（ｄ）中、紙面手前側）に突出する突出部としての導線１２ｃが立設されている。導線１２ｃは、金属等の導電性材料から形成されている。
【００２２】
図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、第２接続部１３は、熱電対群９から長手方向に延設された第２延出部１３ａと、該第２延出部１３ａの端部に設けられた前記導線１２ｃの直径よりも大きな内径を有する円環状の環状部１３ｂとを備えている。第２延出部１３ａ及び環状部１３ｂは、金属等の導電性材料により形成されている。図３（ｄ）に示すように、第１デバイス形成部材２ａの第２接続部１３には、前記端子形成部４に設けられた端子パターン６が接続されている。図３（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの絶縁部材８において環状部１３ｂの中央に対応する部位には、絶縁部材８を貫通する断面円形状の貫通孔１３ｃが設けられている。貫通孔１３ｃは、環状部１３ｂの内径と略等しい、言い換えれば前記導線１２ｃの直径よりも大きな直径を有しており、その全周囲に、熱電対群９に接続された環状部１３ｂが設けられている。
【００２３】
図２（ｂ）に示すように、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍは、その導線１２ｃが、その前側（図２（ｂ）中、上側）の第２〜第１４デバイス形成部材２ｂ〜２ｎの貫通孔１３ｃから突出するように対向されている。そして、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９は、対応する貫通孔１３ｃを通じて半田付けされることによって電気的に直列接続されている。
【００２４】
＜熱電変換デバイスの製造方法＞
次に、このように構成される熱電変換デバイスの製造方法について説明する。本実施の形態の熱電変換デバイス１の製造方法は、前述した第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを生成するデバイス生成工程と、該デバイス生成工程にて生成した第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを接続するデバイス接続工程と、接続した第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを前記封止体３に封止するデバイス封止工程とを備えている。
【００２５】
＜デバイス生成工程＞
先ず、デバイス生成工程について説明する。本実施の形態では、図４に示すように、可撓性を有する絶縁材料からなる略長方形状の絶縁シート２０の所定の部位に、端子パターン６，７と貫通孔１３ｃとを形成する。詳述すると、絶縁シート２０には、前記第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎに対応する第１〜第１４形成領域２０ａ〜２０ｎが図４中下側から上側へ順に設けられている。また、絶縁シート２０の両端の第１形成領域２０ａ及び第１４形成領域２０ｎの一端部（図４中、右側の部分）には、前記端子形成部４，５に対応する延設部４ａ，５ａがそれぞれ設けられている。端子パターン６，７は、延設部４ａ，５ａに、例えばスパッタリング法により形成される。
【００２６】
次に、絶縁シート２０に複数の熱電対群９と、第１接続部１２（第１延出部１２ａ及び円形部１２ｂ）と、第２接続部１３（第２延出部１３ａ及び環状部１３ｂ）とを、蒸着法等により形成する。次に、円形部１２ｂに対応する部分に、導線１２ｃを半田付けする。次に、絶縁シート２０を、図４中、２点鎖線で示す第１形成領域２０ａ及び第２形成領域２０ｂの境界部分で分割する。これにより、図３（ａ）〜（ｄ）に示す第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎが形成される。
【００２７】
＜デバイス接続工程＞
次に、デバイス接続工程について説明する。本実施の形態では、まず、図５に示すように、前記封止体３と同様の絶縁材料（シリコーン樹脂）からなる平板状のスペーサ部材２１を、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９等を形成した側の面に、同熱電対群９を覆うように配置する。
【００２８】
次に、図６（ａ）に示すように、第２デバイス形成部材２ｂを、第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃを第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃに挿通した状態でスペーサ部材２１の上面に載置する。このとき、第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃは、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃから、第１デバイス形成部材２ａとは反対側（図６（ａ）中、上側）へ突出する。そして、この状態で、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃに、第１デバイス形成部材２ａとは反対側から、溶融した半田２２を流す。溶融した半田２２は、その表面張力により第２デバイス形成部材２ｂの第２接続部１３において略半球状となるとともに、貫通孔１３ｃを介して第１デバイス形成部材２ａの第１接続部１２に至る。その際、図６（ｂ）に示すように、溶融した半田２２は、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃ内に配置された第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃに接触し、該導線１２ｃをつたって、第１デバイス形成部材２ａ側へ円滑に導かれる。また、第１デバイス形成部材２ａの導線１２ｃは、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃから、第１デバイス形成部材２ａとは反対側へ突出しているため、溶融した半田２２を、導線１２ｃに接触させ易くなっている。このため、溶融した半田２２は、第２デバイス形成部材２ｂの貫通孔１３ｃを介してその第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へより容易に導かれる。これにより、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間にスペーサ部材２１が配置された状態で、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を確実に直列接続することができる。
【００２９】
次に、図７に示すように、平板状のスペーサ部材２１を、第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９等を形成した側の面に、同熱電対群９を覆うように配置する。次に、第３デバイス形成部材２ｃを、第２デバイス形成部材２ｂの導線１２ｃを第３デバイス形成部材２ｃの貫通孔１３ｃに挿通した状態でスペーサ部材２１の上面に載置する。このとき、第２デバイス形成部材２ｂの導線１２ｃは、第３デバイス形成部材２ｃの貫通孔１３ｃから、第２デバイス形成部材２ｂとは反対側（図７中、上側）へ突出する。そして、この状態で、第３デバイス形成部材２ｃの貫通孔１３ｃに、第２デバイス形成部材２ｂとは反対側から、溶融した半田２２を流し、第２デバイス形成部材２ｂ及び第３デバイス形成部材２ｃの熱電対群９を接続する。すなわち、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を接続したのと同一方向から、第２デバイス形成部材２ｂ及び第３デバイス形成部材２ｃの熱電対群９を接続することができる。
【００３０】
このようにして、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍの第１接続部１２及び第２接続部１３を順次接続し、最後に第１４デバイス形成部材２ｎを接続する。これにより、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９が直列に接続される。
【００３１】
＜デバイス封止工程＞
次に、デバイス封止工程について説明する。本実施の形態では、熱電対群９が直列に接続された第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを、前記端子形成部４，５に対応する部分を突出させた状態で図示しない成形型内に配置する。そして、該成形型内に硬化前の樹脂（シリコーン樹脂）を注入する。このとき、該樹脂と第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの間に配置したスペーサ部材２１とが一体となる。これにより、前記封止体３が構成され、該封止体３に第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎが封止された熱電変換デバイス１が製造される。
【００３２】
次に、上記実施の形態の作用効果を以下に記載する。
（１）第１デバイス形成部材（後側のデバイス形成部材）２ａの導線１２ｃを第２デバイス形成部材（前側のデバイス形成部材）２ｂの貫通孔１３ｃ内に配置した状態で、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９が、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から半田付けされる。このような構成によれば、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を半田付けする際、溶融した半田２２は、貫通孔１３ｃ内に配置された導線１２ｃをつたって、第２デバイス形成部材２ｂの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へ導かれる。よって、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から電気的に接続することができる。また、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂは別部材から構成されるため、良品を選択した後に第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を接続することができる。このため、熱電変換デバイス１を歩留まりよく製造することができる。
【００３３】
（２）また、第１〜第１３デバイス形成部材２ａ〜２ｍの導線１２ｃは、貫通孔１３ｃから同一方向へ突出するため、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを同一方向から接続することができる。このため、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを熱電対群９を効率よく接続することができる。
【００３４】
（３）第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、貫通孔１３ｃの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から電気的に接続することができるため、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間の距離が狭くても、溶融した半田２２を貫通孔１３ｃに確実に流すことができる。このため、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を容易に接続することができる。また、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの間隔を狭くすることができるため、熱電変換デバイス１の集積度を向上させることができる。
【００３５】
（４）導電性材料からなる導線１２ｃが第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９と電気的に接続されるため、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、より確実に電気的に接続することができる。
【００３６】
（５）導線１２ｃを貫通孔１３ｃから第１デバイス形成部材２ａとは反対側へ突出させることにより、溶融した半田２２を、導線１２ｃに確実に接触させることができる。このため、溶融した半田２２を、第２デバイス形成部材２ｂの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へより導き易くなり、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を、第１デバイス形成部材２ａとは反対側からより確実に接続することができる。
【００３７】
（６）第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間にスペーサ部材２１を配置した状態で、第１デバイス形成部材２ａの熱電対群９及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を接続するため、半田付けする際に、それら熱電対群９をスペーサ部材２１によって保護することができる。よって、熱電対群９に半田が付着してしまうことを防止することができる。また、第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９が形成された部分が撓んでしまうことを、好適に防止することができる。
【００３８】
（７）また、スペーサ部材２１により、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂを離間させた状態で半田付けするため、溶融した半田２２が第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの間に広がってしまう（毛細管現象）ことを好適に防止することができる。なお、溶融した半田２２は、導線１２ｃをつたって第２デバイス形成部材２ｂの第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へ導かれるため、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂを離間させても、第１デバイス形成部材２ａ及び第２デバイス形成部材２ｂの熱電対群９を確実に接続することができる。
【００３９】
（８）また、スペーサ部材２１を封止体３と同様の材料から形成したため、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを効率よく封止することができる。
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
【００４０】
・上記実施の形態では、導線１２ｃの全周囲に第１接続部１２を配置したが、導線１２ｃの周囲の一部のみに第１接続部１２を配置してもよい。また、貫通孔１３ｃの全周囲に第２接続部１３を配置したが、貫通孔１３ｃの周囲の一部のみに第２接続部１３を配置してもよい。
【００４１】
・上記実施の形態では、突出部として導線１２ｃを立設したが、突出部として例えばバンプを形成してもよく、絶縁部材８の厚さ方向に突出する形状であれば、適宜変更可能である。
【００４２】
・上記実施の形態では、突出部として導電性材料からなる導線１２ｃを設けたが、非導電性材料からなる突出部を設けてもよい。
・上記実施の形態では、導線１２ｃを貫通孔１３ｃから突出させたが、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを半田付けする際に導線１２ｃに溶融した半田２２を接触させることが可能であれば、導線１２ｃを突出させなくてもよい。この場合においても、溶融した半田２２を導線１２ｃに接触させることによって、溶融した半田２２を、第１デバイス形成部材２ａとは反対側から第１デバイス形成部材２ａ側へ導くことができる。このため、導線１２ｃが貫通孔１３ｃ内に配置されていない場合と比較して、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９を容易に接続することができる。
【００４３】
・上記実施の形態では、封止体３と同様の材料からなるスペーサ部材２１を用いたが、封止体３と異なる材料からなるスペーサ部材２１を用いてもよい。
・上記実施の形態では、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの間のスペーサ部材２１を配置したが、スペーサ部材２１を省略してもよい。
【００４４】
・上記実施の形態では、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９を直列に接続したが、並列に接続してもよい。
・上記実施の形態では、熱電対群９を蛇行状に形成したが、直線状に形成してもよい。
【００４５】
・上記実施の形態では、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの熱電対群９が前側になるように第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを配列したが、このような態様に限定されない。例えば、第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎの両面に熱電対群９を形成してもよい。
【００４６】
・上記実施の形態では、デバイス生成工程において絶縁シート２０の第１形成領域２０ａ及び第１４形成領域２０ｎの一端部に、端子形成部４，５に対応する延設部４ａ，５ａを予め設けたが、このような態様に限定されない。例えば、絶縁シート２０の第１〜第１４形成領域２０ａ〜２０ｎの一端部に端子形成部４，５に対応する部分を設け、絶縁シート２０を分割した後に、端子パターン６，７が不要な部材の端子形成部４，５に対応する部分を切り落とすようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施の形態では、デバイス生成工程において、絶縁シート２０に導線１２ｃを設けた後に絶縁シート２０を分割したが、絶縁シート２０を分割した後に導線１２ｃを設けてもよい。
【００４８】
・上記実施の形態では、デバイス生成工程において、絶縁シート２０に複数の熱電対群９と、第１接続部１２（第１延出部１２ａ及び円形部１２ｂ）と、第２接続部１３（第２延出部１３ａ及び環状部１３ｂ）とを、蒸着法等により形成したが、エッチング等により形成してもよい。
【００４９】
・上記実施の形態では、１４個の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを接続したが、接続するデバイス形成部材の数は適宜変更可能である。
・上記実施の形態では、偶数個の第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを接続し、端子形成部４，５の封止体３からの突出方向を一致させたが、奇数個（但し、３個以上）のデバイス形成部材を接続し、端子形成部４，５の突出方向を反対方向にしてもよい。
【００５０】
・上記実施の形態では、封止体３を設けたが、該封止体３を省略してもよい。
・上記実施の形態では、可撓性を有するシート状の絶縁部材８を用いて第１〜第１４デバイス形成部材２ａ〜２ｎを形成したが、可撓性を有していない絶縁部材を用いてもよい。
【００５１】
・上記実施の形態では、熱電変換デバイス１に具体化したが、他の電子デバイスに具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施の形態の熱電変換デバイスの斜視図。
【図２】（ａ）熱電変換デバイスの側面図、（ｂ）熱電変換デバイスの一部断面図。
【図３】（ａ）図２（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）図２（ａ）のＤ−Ｄ断面図。
【図４】熱電変換デバイスの製造方法を説明するための平面図。
【図５】熱電変換デバイスの製造方法を説明するための斜視図。
【図６】（ａ）熱電変換デバイスの製造方法を説明するための斜視図、（ｂ）熱電変換デバイスの製造方法を説明するための一部断面図。
【図７】熱電変換デバイスの製造方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００５３】
１…電子デバイスとしての熱電変換デバイス、２ａ…第１デバイス形成部材、２ｂ…第２デバイス形成部材、８…絶縁部材、９…導体パターンとしての熱電対群、１０…熱電対、１２…導体パターンを構成する第１接続部、１２ｃ…突出部としての導線、１３…導体パターンを構成する第２接続部、１３ｃ…貫通孔、１４…半田、２１…スペーサ部材、２２…溶融した半田。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を生成するデバイス生成工程と、
前記突出部を前記貫通孔内に配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けするデバイス接続工程と
を備えたことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記突出部は、導電性材料からなり、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターンと電気的に接続されていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記デバイス接続工程は、前記突出部を、前記貫通孔から前記第１デバイス形成部材とは反対側へ突出させた状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記デバイス接続工程は、前記第１デバイス形成部材及び前記第２デバイス形成部材の間に絶縁材料からなるスペーサ部材を配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記導体パターンは、直列に接続された複数の熱電対を構成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記デバイス生成工程は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに前記突出部及び前記貫通孔をそれぞれ備えた複数のデバイス形成部材を生成し、
前記デバイス接続工程は、前記複数のデバイス形成部材の前記導体パターンを接続することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、
シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を備え、
前記突出部が前記貫通孔内に配置された状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンが、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けされたことを特徴とする電子デバイス。
【請求項１】
シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を生成するデバイス生成工程と、
前記突出部を前記貫通孔内に配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けするデバイス接続工程と
を備えたことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記突出部は、導電性材料からなり、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターンと電気的に接続されていることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記デバイス接続工程は、前記突出部を、前記貫通孔から前記第１デバイス形成部材とは反対側へ突出させた状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記デバイス接続工程は、前記第１デバイス形成部材及び前記第２デバイス形成部材の間に絶縁材料からなるスペーサ部材を配置した状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンを接続することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記導体パターンは、直列に接続された複数の熱電対を構成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の電子デバイスの製造方法において、
前記デバイス生成工程は、シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに前記突出部及び前記貫通孔をそれぞれ備えた複数のデバイス形成部材を生成し、
前記デバイス接続工程は、前記複数のデバイス形成部材の前記導体パターンを接続することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項７】
シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記導体パターンの端部に前記絶縁部材の厚さ方向に突出する突出部が設けられた第１デバイス形成部材と、
シート状の絶縁部材に導体パターンが形成されるとともに、前記絶縁部材を貫通しその周縁部に前記導体パターンが配置される貫通孔が設けられた第２デバイス形成部材と、を備え、
前記突出部が前記貫通孔内に配置された状態で、前記第１デバイス形成部材の前記導体パターン及び前記第２デバイス形成部材の前記導体パターンが、前記貫通孔の前記第１デバイス形成部材とは反対側から半田付けされたことを特徴とする電子デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１０５３２４（Ｐ２００９−１０５３２４Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７７８０９（Ｐ２００７−２７７８０９）
【出願日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
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