特許 6079082 熱電モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6079082

(24)【登録日】2017年1月27日

(45)【発行日】2017年2月15日

(54)【発明の名称】熱電モジュール

(51)【国際特許分類】

   H01L 35/32 20060101AFI20170206BHJP

   H01L 35/34 20060101ALI20170206BHJP

   H02N 11/00 20060101ALI20170206BHJP

   H02N 10/00 20060101ALI20170206BHJP

【ＦＩ】

   H01L35/32 A

   H01L35/34

   H02N11/00 A

   H02N10/00

【請求項の数】4

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-205379(P2012-205379)

(22)【出願日】2012年9月19日

(65)【公開番号】特開2014-60316(P2014-60316A)

(43)【公開日】2014年4月3日

【審査請求日】2015年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081776

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 宏

(72)【発明者】

【氏名】森本 晃弘

【審査官】 安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０５３３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３５３８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０５１６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９９７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４９７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８８１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１６４２９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６７８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１７６４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３５／００−３４

Ｈ０２Ｎ １１／００

Ｈ０１Ｌ ２７／１６

Ｆ２５Ｂ ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２３／３８

Ｈ０５Ｋ １／１８

Ｈ０５Ｋ ３／１０−２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁基板と、前記絶縁基板の実装面上に形成されている複数の電極と、各々の前記電極に実装され電気的に接続されている複数のペルチェ素子と、を含み、前記電極の少なくとも１つには、画像上の明度および彩度が前記電極と異なる画像認識用マークが形成され、前記電極の全体を電気の導通経路として利用可能であり、
前記電極は、前記絶縁基板に対面する電極の固定面と、前記電極の固定面に背向する電極の実装面と、を持ち、前記電極の実装面は、前記ペルチェ素子を実装する電極の実装領域と、それ以外の領域である電極の一般領域と、を持ち、
前記画像認識用マークは、前記電極の一般領域に形成され、前記電極の実装領域とは明度および彩度の異なる導電材料からなる熱電モジュール。

【請求項2】

絶縁基板と、前記絶縁基板の実装面上に形成されている複数の電極と、各々の前記電極に実装され電気的に接続されている複数のペルチェ素子と、を含み、前記電極の少なくとも１つには、画像上の明度および彩度が前記電極と異なる画像認識用マークが形成され、前記電極の全体を電気の導通経路として利用可能であり、
前記電極は、前記絶縁基板に対面する電極の固定面と、前記電極の固定面に背向する電極の実装面と、を持ち、前記電極の実装面は、前記ペルチェ素子を実装する電極の実装領域と、それ以外の領域である電極の一般領域と、を持ち、
前記画像認識用マークは、前記電極の一般領域に形成され、
前記電極は、第１の導電材料からなり前記絶縁基板に接触している基層と、第２の導電材料からなり前記基層の上に積層されている表層と、を含み、前記表層は、前記電極の実装領域を構成する表層の実装部と、前記電極の一般領域を構成する表層の一般部と、を含み、
複数の前記電極において、
前記表層の一般部の少なくとも一部の肉厚は、前記表層の実装部の肉厚に比べて小さく、
前記表層の一般部のなかで前記肉厚の小さい部分には、前記第２の導電材料とは明度および彩度の異なる導電材料からなる前記画像認識用マークが形成され、
前記画像認識用マークの表面と前記電極の一般領域とは面一である熱電モジュール。

【請求項3】

複数の前記画像認識用マークを持ち、
前記画像認識用マークは、各々異なる前記電極に形成されている請求項１または請求項２に記載の熱電モジュール。

【請求項4】

複数の前記電極において、前記電極の一般領域の少なくとも一部には、凸状をなす前記画像認識用マークが形成されている請求項１または請求項１を引用する請求項３に記載の熱電モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数のペルチェ素子を持つ熱電モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

ペルチェ効果を利用した熱電モジュールは、一般に、複数のペルチェ素子を持ち、電力の供給を受けて種々の装置を冷却および/または加熱する（例えば、特許文献１参照）。この種の熱電モジュールは、例えば光送信装置（より具体的には、光ファイバー用のレーザダイオード）の温度調節用に使用されている。近年、通信環境の変化に伴うデータ通信量の増加により、熱電モジュールを多く配設することが要求されている。また、光送信装置の大型化を避けつつ多くの熱電モジュールを配設するために、熱電モジュールの各構成部品についても小型化することが要求されている。

【0003】

ところで熱電モジュールは、絶縁基板と、熱電基板上に実装された複数の熱電変換素子（ペルチェ素子）とを持つ。このため、熱電モジュールを製造する際には、絶縁基板上に複数の電極を形成し、それぞれの電極上にペルチェ素子を実装する工程が必要である。熱電モジュールの製造効率向上を考慮すると、電極上にペルチェ素子を実装する工程は、マウンターと呼ばれる実装装置を用いて自動的に行うのが好ましい。電極上にペルチェ素子を自動実装するためには、絶縁基板上における電極の配置を正確に把握する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−５５５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

絶縁基板上における電極の配置を正確に把握するために、例えば、電極を形成した絶縁基板を画像認識し、複数の電極の位置関係、または、絶縁基板全体に対する複数の電極の位置関係を導き出し、さらに、各電極の位置を導き出す方法が考えられる。

【0006】

画像認識を精度高くおこなうためには、認識すべき複数の対象の明度または彩度に差があると良いと考えられる。しかし絶縁基板と電極との明度差および彩度差は比較的小さいため、絶縁基板を背景とした電極を画像認識した上で、絶縁基板上における電極の配置を精度高く把握するのは困難である。絶縁基板と画像認識上の明度および／または彩度の異なる何らかの目印（画像認識用マーク）を絶縁基板上に形成した上で画像認識を行えば、絶縁基板上における電極の配置を正確に（または略正確に）把握できると考えられる。

【0007】

ところで、上述したように、熱電モジュールの各構成部品を小型化することが要求されているため、絶縁基板上において隣接する電極同士の間には画像認識用マークを配置するだけの空間的余裕がない。このため、画像認識用マークは電極に形成する必要がある。特許文献１には、電極の中央部および周辺部にスリットを設ける技術が紹介されている。特許文献１において、このスリットは、電極と熱電変換素子との半田接合部におけるボイドを外部に排出するために設けられている。しかし特許文献１に紹介されているような電極を用いれば、スリット内に陰影がつくことでスリット自体が画像認識用マークとして機能し、上述した画像認識精度が向上すると考えられる。

【0008】

その一方で、特許文献１に紹介されている電極はスリットを有するために、電極の全体を電気の導通経路として利用することは不可能である。例えば、上述した画像認識の精度を考慮すると、画像認識用マークの大きさは０．２ｍｍ以上であるのが好ましいが、光送信装置用の熱電モジュールにおいて、一般的な電極幅は０．４ｍｍ以下である。このため、電極に画像認識用マークを設ける場合には、電気の導通に利用可能な電極の幅が半分以下になる可能性がある。このため、このような電極は導電性に劣り、熱電モジュールの性能向上の妨げとなる可能性がある。また、このような電極においてはスリットの導電経路上流側部分で電気抵抗が高まる。このため、電極で熱損失が生じ、熱電モジュールの性能向上の妨げとなる可能性がある。

【0009】

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、画像認識用マークを設けることで画像認識精度を向上させることが可能であり、かつ、導電性の低下や電気抵抗の増大を抑制し得る熱電モジュールを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１の熱電モジュールは、絶縁基板と、前記絶縁基板の実装面上に形成されている複数の電極と、各々の前記電極に実装され電気的に接続されている複数のペルチェ素子と、を含み、前記電極の少なくとも１つには、画像上の明度および／または彩度が前記電極と異なる画像認識用マークが形成され、前記電極の全体を電気の導通経路として利用可能なものである。

【0013】

本発明の熱電モジュール（１）は、絶縁基板と、前記絶縁基板の実装面上に形成されている複数の電極と、各々の前記電極に実装され電気的に接続されている複数のペルチェ素子と、を含み、前記電極の少なくとも１つには、画像上の明度および彩度が前記電極と異なる画像認識用マークが形成され、前記電極の全体を電気の導通経路として利用可能であり、
前記電極は、前記絶縁基板に対面する電極の固定面と、前記電極の固定面に背向する電極の実装面と、を持ち、前記電極の実装面は、前記ペルチェ素子を実装する電極の実装領域と、それ以外の領域である電極の一般領域と、を持ち、
前記画像認識用マークは、前記電極の一般領域に形成され、前記電極の実装領域とは明度および彩度の異なる導電材料からなるものである。
本発明の熱電モジュール（２）は、絶縁基板と、前記絶縁基板の実装面上に形成されている複数の電極と、各々の前記電極に実装され電気的に接続されている複数のペルチェ素子と、を含み、前記電極の少なくとも１つには、画像上の明度および彩度が前記電極と異なる画像認識用マークが形成され、前記電極の全体を電気の導通経路として利用可能であり、
前記電極は、前記絶縁基板に対面する電極の固定面と、前記電極の固定面に背向する電極の実装面と、を持ち、前記電極の実装面は、前記ペルチェ素子を実装する電極の実装領域と、それ以外の領域である電極の一般領域と、を持ち、
前記画像認識用マークは、前記電極の一般領域に形成され、
前記電極は、第１の導電材料からなり前記絶縁基板に接触している基層と、第２の導電材料からなり前記基層の上に積層されている表層と、を含み、前記表層は、前記電極の実装領域を構成する表層の実装部と、前記電極の一般領域を構成する表層の一般部と、を含み、
複数の前記電極において、
前記表層の一般部の少なくとも一部の肉厚は、前記表層の実装部の肉厚に比べて小さく、
前記表層の一般部のなかで前記肉厚の小さい部分には、前記第２の導電材料とは明度および彩度の異なる導電材料からなる前記画像認識用マークが形成され、
前記画像認識用マークの表面と前記電極の一般領域とは面一であるものである。

【0014】

本発明の熱電モジュール（１）は、以下の要素（ａ）及び／又は（ｂ）を備えるのが好ましい。本発明の熱電モジュール（２）は、要素（ａ）を備えるのが好ましい。
（ａ）複数の前記画像認識用マークを持ち、前記画像認識用マークは、各々異なる前記電極に形成されている。
（ｂ）複数の前記電極において、前記電極の一般領域の少なくとも一部には、凸状をなす前記画像認識用マークが形成されている。

【発明の効果】

【0015】

本発明の熱電モジュールは、電極の導電面積減少を抑制しつつマークを設けたことで、画像認識の精度を向上させることができ、かつ、熱電モジュールの性能低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態１の熱電モジュールを模式的に表す一部透過斜視図である。

【図2】実施形態１の熱電モジュールにおける絶縁基板上に電極および画像認識用マークを形成している様子を模式的に表す説明図である。

【図3】実施形態１の熱電モジュールにおける絶縁基板上に電極および画像認識用マークを形成している様子を模式的に表す説明図である。

【図4】実施形態１の熱電モジュールにおける絶縁基板上に電極および画像認識用マークを形成している様子を模式的に表す説明図である。

【図5】実施形態１の熱電モジュールにおける電極上にペルチェ素子を実装している様子を模式的に表す説明図である。

【図6】実施形態２の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図7】実施形態２の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図8】実施形態３の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図9】実施形態４の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図10】実施形態４の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図11】実施形態４の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図12】実施形態４の熱電モジュールを製造している様子を模式的に表す説明図である。

【図13】実施形態５の熱電モジュールを模式的に表す斜視図である。

【図14】実施形態５の熱電モジュールにおける第１ユニットを模式的に表す斜視図である。

【図15】実施形態５の熱電モジュールを製造している様子を表す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の熱電モジュールは、上述したように複数の電極と複数のペルチェ素子とを含む。電極およびペルチェ素子の数は特に限定されないが、ペルチェ素子を用いた一般的な熱電モジュールと同様に、少なくとも一対のＰ型熱電素子とＮ型熱電素子とを電極により電気的に直列または並列に連結すれば良い。これら複数のペルチェ素子および電極は、一般的な熱電モジュールと同様に、２つの絶縁基板で挟み込むのが好ましい。この場合、一方の絶縁基板（第１の絶縁基板）上に複数の電極（第１電極）を形成し、第１電極および／または第１絶縁基板に画像認識用マーク（第１画像認識用マーク）を形成し、画像認識用マークを含む第１絶縁基板と第１電極とのユニット（第１ユニット）を画像認識することで第１の電極の配置を把握して、ペルチェ素子を第１電極に実装すれば良い。ペルチェ素子は、半田付け等の一般的な方法を用いて電極に実装できる。そして、同様に、他方の絶縁基板（第２絶縁基板）に複数の電極（第２電極）を形成し、第２電極および／または第２絶縁基板に第２画像認識用マークを形成し、第２画像認識用画像認識用マークを含む第２絶縁基板と第２電極とのユニット（第２ユニット）を画像認識することで、第２電極の配置を把握して、第１ユニット上のペルチェ素子を第２電極に実装すれば良い。

【0018】

画像認識方法は一般的な方法を用いることができる。例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の一般的な撮像素子で第１ユニットまたは第２のユニットを撮像すれば良い。そして、撮像素子で得た画像データを画像処理し、画像認識用マークの位置データを得て、当該位置データを基に電極の配置を把握すれば良い。なお、電極を例えばパターン印刷する場合には、各電極の相対位置は略一定である。このため、画像認識用マークの位置情報を基に少なくとも１つの電極の配置を把握すれば、電極全体の配置を把握できる。ここでいう電極の配置とは、絶縁基板上の電極の座標、絶縁基板上の任意の直線に対する電極の向き（角度）等を含む概念である。例えば、予め想定している基本位置に対する画像認識用マークの距離や角度のズレを基にして、電極の配置を把握することができる。

【0019】

画像認識用マークは、画像上で、電極または基板と識別可能であれば良く、画像上での明度および／または彩度が電極または基板と異なれば良い。例えば本発明の第１の熱電モジュールにおいては、電極上に画像認識用マークを形成する。この場合には、例えば電極と同材料であり凹凸形状をなす画像認識用マークを形成しても良い。この場合には、画像認識用マークの陰影によって、画像認識用マークと電極とを画像上で識別可能である。或いは、電極を構成する材料と明度および／または彩度の異なる材料を用いて画像認識用マークを形成することもできる。この場合には材料固有の色調によって、画像認識用マークと電極とを識別可能である。画像認識の精度および速度を考慮すると、画像認識用マーク用の材料として、電極用の材料と明度および／または彩度の異なるものを用いるのが好ましい。

【0020】

本発明の熱電モジュールは、光送信装置用の熱電モジュールとして好適に使用できるが、その他の装置に配設しても良い。例えば、本発明の熱電モジュールを撮像装置に配設する場合には、熱電変換素子によってＣＣＤ素子等の撮像素子を冷却できる。また、本発明の発電モジュールは冷却用だけでなく加熱用に用いても良い。

【0021】

本発明の熱電モジュールにおける絶縁基板は、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（ＳｉＮ）などから選ばれる少なくとも一種の絶縁材料のみで構成しても良い。あるいは、銅、アルミニウム、銅／タングステン合金などから選ばれる少なくとも一種の金属材料（非絶縁材料）と上述した絶縁材料とで構成しても良い。例えば、金属材料からなる本体層の表面を絶縁材料からなる絶縁層で覆っても良い。この場合、本体層および絶縁層は１層のみであっても良いし、２層以上であっても良い。

【0022】

電極は、無電解めっき、電解めっき、パターン印刷等の一般的な方法で絶縁基板に形成することができる。電極には、外部電源に接続されているリード端子等に接続しても良い。電極の材料としては、銅、金、ニッケル、パラジウム等の一般的な導電性材料を選択することができる。

【0023】

（実施形態）
以下、具体例を挙げて本発明の熱電モジュールを説明する。なお、実施形態１〜４の熱電モジュールは本発明の第１の熱電モジュールの一例である。実施形態５の熱電モジュールは本発明の第２の熱電モジュールの一例である。

【0024】

（実施形態１）
実施形態１の熱電モジュールは、電極の一般領域上に凸状をなす画像認識用マークを形成したものである。実施形態１の熱電モジュールを模式的に表す一部透過斜視図を図１に示す。実施形態１の熱電モジュールにおける絶縁基板上に電極および画像認識用マークを形成している様子を模式的に表す説明図を図２〜図４に示す。実施形態１の熱電モジュールにおける電極上にペルチェ素子を実装している様子を模式的に表す説明図を図５に示す。

【0025】

〔熱電モジュール〕
図１に示すように、実施形態１の熱電モジュール１は、２つの絶縁基板（第１絶縁基板１１、第２絶縁基板１２）と、各々の絶縁基板１１、１２に形成されている複数の電極（第１電極２１、第２電極２２）と、各電極２１、２２に実装されている複数のペルチェ素子３０と、を含む。絶縁基板１１、１２はアルミナ製であり略平板状をなす。一方の絶縁基板を第１絶縁基板１１と呼び、他方の絶縁基板を第２絶縁基板１２と呼ぶ。第１絶縁基板１１のなかで第２絶縁基板１２に対面する面を第１絶縁基板１１の実装面１１ａと呼ぶ。第２絶縁基板１２のなかで第１絶縁基板１１に対面する面を第２絶縁基板１２の実装面１２ａと呼ぶ。第１絶縁基板１１の実装面１１ａには複数の電極２１が形成され、第２絶縁基板１２の実装面１２ａには複数の電極２２が形成されている。電極２１、２２は略同径の短冊状をなす。

【0026】

各々の第１電極２１は、第１絶縁基板１１に対面する固定面２１ｃと、固定面２１ｃに背向する実装面２１ｄをもつ。各々の第１電極２１の実装面２１ｄには、長手方向に沿って２つずつのペルチェ素子３０が実装（半田付け）されている。第２電極２２に関しても同様である。同一の電極２１、２２に実装されているペルチェ素子３０の一方はＰ型であり、他方はＮ型である。図１に示すように、各ペルチェ素子３０は、第１絶縁基板１１の実装面１１ａに形成されている電極２１、および第２絶縁基板１２の実装面１２ａに形成されている電極２２によって、Ｐ型―Ｎ型―Ｐ型―Ｎ型…と交互に直列に連結されている。

【0027】

第１絶縁基板１１および第２絶縁基板１２上において、各電極２１、２２は、図１中の左右方向および前後方向に配列している。図３に示すように、第１絶縁基板１１上に形成されている複数の電極２１のなかで、後端かつ右端に位置する電極２１ｘ、および、前端かつ左端に位置する電極２１ｙには、画像認識用マーク４０が形成されている。以下、画像認識用マーク４０が形成されている電極２１ｘ、２１ｙ（および２２ｘ、２２ｙ）を、マーク電極と呼ぶ。実施形態１において、マーク電極２１ｘ、ｙは、第１絶縁基板１１の対角線上に配置されている。画像認識用マーク４０は電極２１、２２と同じ導電材料で構成されている。したがって、画像認識用マーク４０は電極２１、２２の一部を構成している。画像認識用マーク４０は凸状をなす。このため、例えば第１絶縁基板１１、第１電極２１および画像認識用マーク４０を画像認識すると、画像上において、画像認識用マーク４０と第１電極２１とは少なくとも明度が異なる。実施形態１の熱電モジュール１は以下のように製造できる。

【0028】

〔製造方法〕
第１絶縁基板１１上に複数の第１電極２１を形成した。

【0029】

具体的には、第１絶縁基板１１上に、予め定めた所定の間隔で、かつ、上記した第１電極２１の形状と同じ短冊状に、厚さ２０μｍのＣｕめっき（無電解めっき）を施した。この工程で、図２〔ａ〕に示すように、第１絶縁基板１１上にＣｕめっきからなる基層５１が形成された。基層５１は、第１電極２１の大部分を占め、第１電極２１の通電経路を主として構成する部分である。

【0030】

次いで、図２〔ｂ〕に示すように、基層５１を形成した第１絶縁基板１１上に、レジスト樹脂からなるレジスト層５２を形成した。このとき、マーク電極２１ｘ、２１ｙを構成する２つの基層５１のなかで、画像認識用マーク４０を形成する部分（マーク形成予定部５３）には、レジスト層５２を形成しなかった。換言すると、この工程では、基層５１を形成した第１絶縁基板１１の実装面１１ａ上の、マーク形成予定部５３を除く全ての領域にレジスト層５２を形成した。図１に示すように、第１電極２１のなかで長手方向の両端部はペルチェ素子３０を実装する領域（第１電極２１の実装領域２１ａ）であり、長手方向の略中央部はペルチェ素子３０を実装しない領域（第１電極２１の一般領域２１ｂ）である。マーク形成予定部５３は、マーク電極２１ｘ、ｙにおける第１電極２１の一般領域２１ｂに形成した。

【0031】

次いで、図２〔ｃ〕に示すように、基層５１およびレジスト層５２を形成した第１絶縁基板１１上に厚さ５μｍのＣｕめっき（無電解めっき）を施した。このＣｕめっき層（マーク凸層５４と呼ぶ）は、基層５１のなかでレジスト層５２が形成されていない部分つまりマーク形成予定部５３にのみ形成された。

【0032】

その後、図２〔ｄ〕に示すようにレジスト層５２を除去した。さらにその後、図２〔ｅ〕に示すように、第１電極２１の上面全面に厚さ４μｍのＮｉめっき（無電解めっき）を施し、さらにその上層に厚さ０．３μｍのＡｕめっき（無電解めっき）を施した。この工程で、Ｎｉ層５５およびＡｕ層５６を含む表層５７を基層５１上に形成した。なお、Ｎｉ層５５およびＡｕ層５６は第１電極２１（特に基層５１）の酸化を抑制するため、および、ペルチェ素子３０の実装用に用いられる半田と第１電極２１とを強固に接合させるために設けた層である。画像認識用マーク４０は、マーク凸層５４および表層５７で構成されている。画像認識用マーク４０はマーク凸層５４の肉厚分だけ第１電極２１の上方に突起する。

【0033】

なお、実施形態１ではマーク凸層５４をＣｕめっきで構成したが、マーク凸層５４の材料はこれに限定されず、例えばＮｉめっきやＡｕめっきであっても良い。この工程により、マーク電極２１ｘ、ｙの一般領域２１ｂ上に凸状をなす画像認識用マーク４０が形成された第１ユニット１９が得られた（図３）。

【0034】

上述したように、画像認識用マーク４０は、マーク凸層５４および表層５７で構成されている。各第１電極２１における基層５１の肉厚は略一定であり、画像認識用マーク４０は基層５１上に形成されている。このため、基層５１つまり電気の導通経路は、第１電極２１の全体に存在する。換言すると、基層５１が第１電極２１の全体に存在することで、第１電極２１の全体が電気の導通経路として機能し、第１電極２１の導電性や電気抵抗は画像認識用マーク４０の有無に影響され難い。よって、実施形態１の熱電モジュール１によると、画像認識用マーク４０に由来する第１電極２１の導電性低下や電気抵抗の増大を回避することが可能である。参考までに、画像認識用マーク４０は直径約０．２ｍｍの略円形状をなしていた。第１電極２１における実装領域２１ａ間の距離、つまり、第１電極２１の一般領域２１ｂの幅は約０．４ｍｍであった。互いに隣接する第１電極２１間の距離は約０．１５ｍｍであった。このため、画像認識用マーク４０は隣り合う第１電極２１同士の間には形成し難いが、第１電極２１上の一般領域２１ｂには容易に形成できる。

【0035】

上述した方法と同様に、第２絶縁基板１２に第２電極２２を形成し、第２ユニット２９を得た。第２ユニット２９においても、第１ユニット１９と同様に、第２絶縁基板１２上の対角線上に位置する２つの第２電極２２をマーク電極（図略）とし、このマーク電極に各々画像認識用マーク４０を形成した。

【0036】

次いで、電極および画像認識用マーク４０が形成された絶縁基板（つまり第１ユニット１９、図３に示す）を図略の部品実装機にセットした。部品実装機にはＣＣＤ素子を含む画像認識装置が配設されている。この画像認識装置によって、第１ユニット１９を撮像した。画像認識用マーク４０は凸状をなすため陰影が形成され、画像上では画像認識用マーク４０と第１電極２１とは異なる明度で表示される。このため、第１絶縁基板１１上の画像認識用マーク４０の位置を容易に演算（または計測）することができる。このようにして把握した画像認識用マーク４０の位置を基に、予め記憶している各第１電極２１の基準位置と実際の第１電極２１の位置との差（位置ズレの大きさ）を演算した。また、予め記憶している第１電極２１の基準位置と、実際の第１電極２１との角度差（角度ズレの大きさ）を演算した。そして、各第１電極２１の位置ズレの大きさおよび角度ズレの大きさを基に、各第１電極２１上において半田を印刷形成すべき位置、および、ペルチェ素子３０を実装すべき位置を算出した。その後、算出したペルチェ素子３０の実装位置に基づいて、第１電極２１の実装領域２１ａ上に半田７０（Ａｕ８０／Ｓｎ２０）をスクリーン印刷によって塗布した（図４）。そして、塗布した半田７０上にペルチェ素子３０を自動実装した（図５）。さらに、同様の手順で半田７０を印刷した第２電極ユニット２９をペルチェ素子３０上に自動実装し、その後加熱して、実施形態１の熱電モジュール１を得た。

【0037】

（実施形態２）
実施形態２の熱電モジュール１は、電極の形状、画像認識用マーク４０の位置および画像認識用マーク４０の材料以外は実施形態１と同じものである。実施形態２の熱電モジュール１を製造している様子を表す説明図を図６、図７に示す。

【0038】

〔熱電モジュール１〕
実施形態２の熱電モジュール１において、第１電極２１の一般領域２１ｂ上には、レジスト層５２からなる画像認識用マーク４０が形成されている。画像認識用マーク４０すなわちレジスト層５２は、表層５７のさらに上層に形成されている。第２電極２２に関しても同様である。実施形態２の熱電モジュール１は以下のように製造できる。

【0039】

〔製造方法〕
先ず、図６〔ａ〕に示すように、第１絶縁基板１１上にＣｕめっき（無電解めっき）を施して基層５１を形成した。次いで、図６〔ｂ〕に示すように基層５１の上層全体にＮｉめっき（無電解めっき）を施してＮｉ層５５を形成した。さらに、図６〔ｃ〕に示すように、Ｎｉ層５５の上層にＡｕめっき（無電解めっき）を施してＡｕ層５６を形成した。この工程で、基層５１（Ｃｕ層）および表層５７（Ｎｉ層５５、Ａｕ層５６）で構成される第１電極２１を形成した。その後、図６〔ｄ〕に示すように、２つのマーク電極２１ｘ、ｙの表層５７における一般領域２１ｂにさらにレジスト樹脂を塗布（印刷）して、レジスト層５２を形成した。このレジスト層５２は、実施形態２の熱電モジュール１における画像認識用マーク４０であり、レジスト層５２は直径約０．３ｍｍの略円形状をなす。以上の工程で実施形態２の熱電モジュール１における第１ユニット１９を得た。また、同様の工程で、実施形態２の熱電モジュール１における第２ユニット２９を得た。レジスト樹脂は第１電極２１の表層５７を構成するＡｕと明度および彩度が大きく異なるため、電極２１と画像認識用マーク４０とは画像上で識別可能である。このようにして得た第１ユニット１９に、実施形態１と同様の方法で複数のペルチェ素子３０（図略）を自動実装し、さらにペルチェ素子３０上に第２ユニット２９（図略）を自動実装した。以上の工程で実施形態２の熱電モジュール１を得た。

【0040】

なお実施形態２においては、図７に示すように、前後方向の略中央部かつ左端に位置する電極２１ｙ、および前後方向の略中央部かつ右端に位置する電極２１ｘをマーク電極２１ｘ、ｙとし、このマーク電極２１ｘ、ｙに各々画像認識用マーク４０を形成した。実施形態２の第１ユニット１９および第２ユニット２９は、実施形態１の第１ユニット１９および第２ユニット２９に比べて２つの画像認識用マーク４０の間隔が小さい。しかしこの場合にも、複数の画像認識用マーク４０を異なる電極２１ｘ、２１ｙ上に形成したことで、各画像認識用マーク４０間の距離を充分にとることができ、電極２１、２２の配置を精度高く認識することが可能である。

【0041】

（実施形態３）
実施形態３の熱電モジュール１は、画像認識用マーク４０の位置および材料以外は実施形態２と同じものである。実施形態３の熱電モジュール１を製造している様子を模式的に表す説明図を図８に示す。

【0042】

〔熱電モジュール１〕
実施形態３の熱電モジュール１における画像認識用マーク４０は、黒色Ｎｉ層５８で構成されている。黒色Ｎｉ層は第１電極２１の表層５７における一般領域２１ｂ上に形成されている。黒色Ｎｉは、表層５７の表面（最上面）を構成するＡｕと画像上での明度および彩度が大きく異なる。このため、第１電極２１と画像認識用マーク４０とは画像上で識別可能である。なお、この黒色Ｎｉ層５８は黒色Ｎｉめっきされてなる。黒色Ｎｉめっき用の材料（めっき浴）としては、通常のＮｉめっき浴に、ほう酸イオンやアミノ酸等を添加してなる混合Ｎｉめっき浴を用いることができる。

【0043】

実施形態３においては、画像認識用マーク４０の材料として導電材料たる黒色Ｎｉを選択したことで、画像認識用マーク４０が第１電極２１の一部として機能し、画像認識用マーク４０に由来する第１電極２１の導電性低下および電気抵抗の増大をより信頼性高く回避することが可能である。なお、第２電極２２に関しても同様である。実施形態３の熱電モジュール１は以下のように製造した。

【0044】

〔製造方法〕
先ず、実施形態１と同様に、第１絶縁基板１１上にＣｕめっきを施し、第１電極２１の基層５１を形成した（図８〔ａ〕）。次いで、基層５１の上層にＮｉ層５５を形成し（図８〔ｂ〕）、さらにＮｉ層５５の上層にＡｕ層５６を形成した（図８〔ｃ〕）。この工程で、Ｃｕ層からなる基層５１、および、Ｎｉ層５５およびＡｕ層５６からなる表層５７を含む第１電極２１を形成した。

【0045】

次いで、マーク電極として実施形態１と同じ位置に形成されている２つの第１電極２１ｘ、ｙを選択し、この２つのマーク電極２１ｘ、ｙに画像認識用マーク４０を形成した。具体的には、マーク電極２１ｘ、ｙ以外の第１電極２１、第１絶縁基板１１、および、マーク電極におけるマーク形成予定部５３以外の部分にレジスト樹脂を塗布してレジスト層５２を形成した（図８〔ｄ〕）。このときマーク形成予定部５３にはレジスト層５２を形成しなかった。そして、マーク形成予定部５３上に黒色Ｎｉめっきを施し、黒色Ｎｉ層５８を形成した（図８（ｅ））。その後レジスト層５２を除去し、第１電極２１の一般領域上２１ｂに黒色Ｎｉ層５８からなる画像認識用マーク４０が形成されてなる第１ユニット１９を得た（図８〔ｆ〕）。また、同様の工程で第２ユニット２９（図略）を得た。そして、実施形態１と同様に、画像認識により第１電極２１の配置を把握し、第１ユニット１９上に複数のペルチェ素子３０（図略）を自動実装し、さらに複数のペルチェ素子３０上に第２ユニット２９（図略）を自動実装した。以上の工程で実施形態３の熱電モジュール１を得た。

【0046】

（実施形態４）
実施形態４の熱電モジュール１は、全ての第１電極２１および第２電極２２に画像認識用マーク４０が形成されていること、第１電極２１および第２電極２２の形状、画像認識用マーク４０の形状、および画像認識用マーク４０の材料以外は実施形態３と同じものである。実施形態４の熱電モジュール１を製造している様子を模式的に表す図を図９〜図１２に示す。

【0047】

〔熱電モジュール１〕
実施形態４の熱電モジュール１において、第１電極２１は基層５１と表層５７とを持つ。基層５１は実施形態１と同様にＣｕめっきされてなるＣｕ層である。表層５７は、第１電極２１の実装領域２１ａを構成する部分（表層５７の実装部５７ａ）と第１電極２１の一般領域２１ｂを構成する部分（表層５７の一般部５７ｂ）とで異なっている。表層５７の実装部５７ａは実施形態１の表層５７と同様に、Ｎｉ層５５およびＡｕ層５６からなる２層構造である。それに対して、表層５７の一般部５７ｂはＮｉ層５５のみで構成されている。したがって、表層５７の一般部５７ｂは、表層５７の実装部５７ａに比べて薄肉である。表層５７の実装部５７ａと表層５７の一般部５７ｂとの間には段差が形成されている。また、全ての第１電極２１において、表層５７の一般部５７ｂ上には黒色Ｎｉめっきが施され、黒色Ｎｉ層５８が形成されている。この黒色Ｎｉ層５８によって、表層５７の実装部５７ａと表層５７の一般部５７ｂとの段差が埋められている。つまり、実施形態４の熱電モジュール１では、全ての第１電極２１において、表層５７の一般部５７ｂ上に黒色Ｎｉ層５８からなる画像認識用マーク４０が形成されている。図１０に示すように、画像認識用マーク４０は帯状（０．４ｍｍ×０．２ｍｍ）をなし、画像認識用マーク４０の長手方向（図１０中左右方向）は第１電極２１の長手方向（前後方向）と略直交する方向を向いている。なお、実施形態４の熱電モジュール１において、画像認識用マーク４０は円形ではなく帯状をなす。つまり、実施形態４における画像認識用マーク４０は、方向性がなく回転方向の位置ズレを検知し難い形状ではなく、方向性があり回転方向の位置ズレを検知し易い形状である。この画像認識用マーク４０によると、第１電極２１の特に角度のズレ（つまり、予め想定している基本位置に対する画像認識用マーク４０の角度のズレ）を認識し易い。したがって、実施形態４の熱電モジュール１によると、全ての第１電極２１上に同じ画像認識用マーク４０を形成しても、第１電極２１の位置および角度を信頼性高く認識することが可能である。

【0048】

また、画像認識用マーク４０は導電材料で構成され、かつ、黒色Ｎｉ層５８（つまり画像認識用マーク４０）の表面と、Ａｕ層５６の表面（つまり、表層５７の一般部５７ｂの表面、第１電極２１の一般領域２１ｂ）とは面一である。このため、第１電極２１の表面には段差がなく、半田７０を自動的に塗布し易い利点がある。また、この場合には、第１電極２１の導電性低下を抑制しつつ第１電極２１に画像認識用マーク４０を設けることができ、かつ、画像認識用マーク４０を含む第１電極２１の表面を平滑面にできる。したがってこの場合には、例えば画像認識用マーク４０の配置位置を第１電極２２の一般領域２１ｂに限らず、第１電極２１の実装領域２１ａにすることも可能である。なお、第２電極２２に関しても同様である。実施形態４の熱電モジュール１は以下のように製造した。

【0049】

〔製造方法〕
先ず、実施形態１と同様に、第１絶縁基板１１上にＣｕめっきを施し、第１電極２１の基層５１を形成した（図９〔ａ〕）。次いで、基層５１の上層にＮｉ層５５を形成した（図９〔ｂ〕）。基層５１の厚さは２０μｍであり、Ｎｉ層５５の厚さは６μｍであった。次いで、Ｎｉ層５５を形成した第１絶縁基板１１上にレジスト層５２を形成した。具体的には、全ての第１電極２１の略中央部をマーク形成予定部５３とみなし、第１絶縁基板１１、および、各Ｎｉ層５５のなかでマーク形成予定部５３を構成する部分（以下、単にマーク形成予定部５３と略する）を残し、それ以外の部分にレジスト樹脂を塗布してレジスト層５２を形成した。そして、マーク形成予定部５３の上に黒色Ｎｉめっきを施し、黒色Ｎｉ層５８を形成した（図８〔ｃ〕）。その後レジスト層５２を除去し、黒色Ｎｉ層５８に第２のレジスト層５９を形成した。このとき各Ｎｉ層５５において黒色Ｎｉ層５８が形成されていない部分（つまり、ペルチェ素子３０が実装される部分）には第２のレジスト層５９を形成しなかった（図９〔ｄ〕）。その後、Ｎｉ層５５上の第２のレジスト層５９が形成されていない部分にＡｕめっきを施してＡｕ層５６を形成し、第２のレジスト層５９を除去した。以上の工程で、全ての第１電極２１の一般領域上に黒色Ｎｉ層５８からなる画像認識用マーク４０が形成されてなる第１ユニット１９を得た（図９〔ｅ〕、図１０）。

【0050】

なお、黒色Ｎｉ層５８の厚さは０．５μｍであり、Ａｕ層５６の厚さは０．５μｍであった。同様の工程で第２ユニット２９を得た。そして、実施形態１と同様に、第１ユニット１９を画像認識し画像上の画像認識用マーク４０の位置を基に、第１電極２１の位置および角度を演算した。このようにして把握した各第１電極２１の配置（位置および角度）を基に、各第１電極上に半田７０を自動塗布し（図１１）、複数のペルチェ素子３０を自動実装した（図１２）。その後、さらに複数のペルチェ素子３０上に第２ユニット２９（図略）を自動実装した。以上の工程で実施形態４の熱電モジュール１を得た。

【0051】

（実施形態５）
実施形態５の熱電モジュール１は、第１電極２１および第２電極２２の形状、画像認識用マーク４０の形状、および画像認識用マーク４０の材料以外は実施形態４と同じものである。実施形態５の熱電モジュール１を模式的に表す斜視図を図１３に示し、実施形態５の熱電モジュール１における第１ユニット１９を模式的に表す斜視図を図１４に示し、実施形態５の熱電モジュール１を製造している様子を表す説明図を図１５に示す。

【0052】

〔熱電モジュール１〕
実施形態５の熱電モジュール１は、図１３に示すように、実施例１の熱電モジュール１と同様に、第１絶縁基板１１、第２絶縁基板１２、第１絶縁基板１１の実装面１１ａ上に形成されている複数の第１電極２１、第２絶縁基板１２の実装面１２ａ上に形成されている複数の第２電極２２（図略）、および、各電極２１、２２に実装され電気的に接続されている複数のペルチェ素子３０を含む。図１４に示すように、第１絶縁基板１１の実装面は、導通経路領域Ｉと一般領域ＩＩとを含む。導通経路領域Ｉは、複数の第１電極２１および複数のペルチェ素子３０を含む電気の導通経路が形成されている領域である。一般領域ＩＩは、導通経路領域Ｉ以外の部分であり、電気の導通には直接的に関与しない部分である。

【0053】

実施形態５の熱電モジュール１においては、複数の第１電極２１のなかで、リード線９１、９２に直接接続される２つの第１電極２１をマーク電極２１ｘ、ｙとして選択した。各マーク電極２１ｘ、ｙは略Ｌ字状をなしている。各マーク電極２１ｘ、ｙの略中央部にはリード線９１または９２に対する接続部９５が形成されている。マーク電極２１ｘ、ｙの一端部（第１端部９６と呼ぶ）はペルチェ素子３０が実装される部分である。またマーク電極２１ｘ、ｙの他端部（第２端部９７と呼ぶ）は、画像認識用マーク４０が形成される部分である。各マーク電極２１ｘ、ｙの接続部９５および第１端部９６は電気が導通する部分であり、第１絶縁基板１１の導通経路部Ｉに形成されている。各マーク電極２１ｘ、ｙの第２端部９７は、電気の導通には直接的に関与しない部分であり、第１絶縁基板１１の一般領域ＩＩ上に形成されている。実施形態５の熱電モジュール１において、画像認識用マーク４０は凹状をなす。実施形態５の熱電モジュール１は、以下のように製造できる。

【0054】

〔製造方法〕
先ず、第１絶縁基板１１上のマーク形成予定部５３に相当する部分にレジスト層５２を形成した（図１５〔ａ〕）。次いで、レジスト層５２を形成した第１絶縁基板１１上にＣｕめっきを施し、各電極の基層５１を形成した。さらに、基層５１の上層にＮｉ層５５を形成し（図１５〔ｃ〕）、Ｎｉ層５５の上層にＡｕ層５６を形成した（図１５〔ｄ〕）。基層５１、Ｎｉ層５５およびＡｕ層５６の厚さは、実施形態１と同様である。この工程で、基層５１（Ｃｕ層）および表層５７（Ｎｉ層５５およびＡｕ層５６）を持つ第１電極２１を形成した（図１５〔ｅ〕）。また、レジスト層５２を除去することで、凹状をなす画像認識用マーク４０を形成した。画像認識用マーク４０は、電極における電気の導通経路外の領域に形成されている。このため、実施形態５の熱電モジュール１においては、画像認識用マーク４０を第１電極２１の内部に形成したにもかかわらず、画像認識用マーク４０に由来する第１電極２１の導電性低下および電気抵抗の増大が生じ難い。

【0055】

なお、実施形態５においては画像認識用マーク４０を第１電極２１（マーク電極２１ｘ、ｙ）に形成したが、例えば、画像認識用マーク４０を第１絶縁基板１１の一般領域ＩＩ上に直接形成しても良い。この場合には、画像認識用マーク４０は第１電極２１の導通経路に全く干渉しない。また、凹状の画像認識用マーク４０は、第１電極２１を形成した後に、エッチングなどのパターニング工法によって第１電極２１の厚さ方向の全てまたは一部を削り取ることで形成しても良い。

【0056】

（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。例えば、実施形態においては１つの熱電モジュール１を構成する絶縁基板上に電極を形成したが、大型の絶縁基板上に熱電モジュール１複数個分の電極をまとめて形成し、ダイシング工法などを用いて個々の熱電モジュール１に分割しても良い。実施形態では基層５１として電極の完成形状に対応する形状のＣｕめっきを絶縁基板上に施したが、絶縁基板上で電極を所定形状に整形しても良い。例えば、絶縁基板の導通経路領域Ｉ全体にＣｕめっきを施した後、エッチング工法等でＣｕめっきを電極形状に対応するよう整形しても良いし、ペースト状の導電材料（例えば銅や、マグネシウム−モリブデン合金等）を絶縁基板上にスクリーン印刷し、その後焼成することで電極を形成しても良い。電極をめっき形成する場合、めっき工法は電解、無電解を問わない。

【符号の説明】

【0057】

１：熱電モジュール １１：絶縁基板 １１ａ：絶縁基板の実装面
２１：電極 ２１ａ：電極の実装領域 ２１ｂ：電極の一般領域
２１ｃ：電極の固定面 ２１ｄ：電極の実装面 ３０：ペルチェ素子
４０：画像認識用マーク ５１：基層 ５７：表層
５７ａ：表層の実装部 ５７ｂ：表層の一般部
Ｉ：導通経路領域 ＩＩ：絶縁基板の一般領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】