JP2005050863A

JP2005050863A - 熱電モジュール

Info

Publication number: JP2005050863A
Application number: JP2003203195A
Authority: JP
Inventors: Masaki Terasono; 正喜寺園
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24

Abstract

【課題】熱電素子の側面に触れた半田は、熱電素子と反応し、熱電素子の側面にはクラックが発生し、冷却特性の劣化や耐久性が低下する
【解決手段】支持基板の表面に設けられた配線導体の上に、複数の熱電素子を配列し、該複数の熱電素子と前記配線導体とが半田を介して接合されてなる熱電モジュールであって、前記熱電素子の端面及び側面に半田成分の拡散を抑制する拡散抑制層を設ける。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体等の発熱体の冷却等に使用され、熱電特性に優れる熱電モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ペルチェ効果を利用した熱電モジュールは、電流を流すことにより一端が発熱するとともに他端が吸熱するため、冷却用の熱電素子として用いられている。この熱電モジュールは、構造が簡単で、取り扱いが容易であるのみでなく、安定な特性を維持することができるため、広範囲にわたる利用が注目されている。
【０００３】
特に、熱電モジュールを用いると局所冷却ができ、室温付近の精密な温度制御が可能であるため、レーザーダイオードの温度制御、小型で構造が簡単でありフロレンスの冷却装置、冷蔵庫、恒温槽、光検出素子、半導体製造装置等の電子冷却素子への幅広い利用が期待されている。特に、小型で局所冷却ができ、室温付近の精密な温度制御が可能なため、半導体レーザーや光集積回路等に代表される一定温度に精密制御される恒温装置や小型冷蔵庫への応用が積極的に進められている。
【０００４】
室温付近で冷却用熱電モジュールに用いられる熱電材料としては、冷却特性が優れるという観点からＢｉ_２Ｔｅ_３（テルル化ビスマス）の材料が一般的に用いられている。尚、熱電素子は、Ｐ型及びＮ型を対にして用いる必要があり、Ｎ型には、Ｂｉ_２Ｔｅ_３とＢｉ_２Ｓｅ_３（セレン化ビスマス）との固溶体が、Ｐ型にはＢｉ_２Ｔｅ_３とＳｂ_２Ｔｅ_３（テルル化アンチモン）との固溶体が優れた性能を示すことが知られ、このＡ_２Ｂ_３型（ＡはＢｉ又はＳｂの１種又は２種、ＢはＴｅ又はＳｅの１種又は２種）結晶が冷却用熱電モジュールの熱電材料として広く用いられている（特許文献１参照）。
【０００５】
上記の材料で構成された熱電素子は、支持基板の表面に設けられた配線導体の上に、半田接合によって接合される。その接合方法としては、配線導体上に半田ペーストを塗布し、該半田ペーストを溶融（リフロー）させて接合する方法が示されている（特許文献２参照）。
【０００６】
しかし、図３に示すように半田接合をする場合に、半田６が熱電素子５と反応することがあり、上述のＡ_２Ｂ_３型結晶はＳｎ−Ｓｂの半田６と反応し、熱電素子５の特性劣化を招くため、半田接合をする際に熱電素子５と半田６が接触しないように、接合に関与する熱電素子５の端面９に半田６の拡散を制御する拡散抑制層７を設けることが提案されている（特許文献３参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２３２０２５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２００２−２３２０２２号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００１−１９６６４６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３に記載の反応防止層を形成する方法では、熱電素子５の端面９には、拡散抑制層７があり、半田６と熱電素子５の端面９との反応は防止できるものの、半田付けに使用する半田６は、熱電素子５の端面９だけにとどまらず、熱電素子５の側面１１に触れてしまう。熱電素子５の側面１１に触れた半田６は、熱電素子５と反応し、熱電素子５の側面１１にはクラックが発生し、冷却特性の劣化や耐久性の低下招くという問題があった。
【００１１】
尚、特許文献１、２は、一般的な熱電モジュールの材料及び熱電素子の接合方法の一例として、参考程度に示した。
【００１２】
従って、本発明の目的は、熱電モジュールとしての抵抗変化率が小さく、耐久性に優れた熱電モジュールを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記に問題点に鑑みて本発明は、支持基板の表面に設けられた配線導体の上に、複数の熱電素子を配列し、該複数の熱電素子と前記配線導体とが半田を介して接合されてなる熱電モジュールであって、前記熱電素子の端面及び側面に半田成分の拡散を抑制する拡散抑制層を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、上記熱電素子の側面にある拡散抑制層の長さＬが熱電素子の端面から２μｍ以上、熱電素子の長さの４０％以下であることを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記拡散抑制層の厚みＤが０．５〜５０μｍであることを特徴とするものである。
【００１６】
また、上記熱電素子のエッジ部をＣ面又はＲ面に加工したことを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を詳述する。
【００１８】
本発明品の熱電モジュール１０は、図１に示したように、支持基板１、２の主面にそれぞれ配線導体３、４が設けられ、複数の熱電素子５が配線導体３、４によって挟持され、かつ複数の熱電素子５は、Ｎ型熱電素子５ａとＰ型熱電素子５ｂが交互に配列され、ＰＮＰＮＰＮの順に電気的に直列に接続されるように設けられ、直流電圧を印加することによって、その電流の向きに応じて吸熱あるいは発熱を生じせしめることができる。
【００１９】
図１における一対の熱電素子５は、支持基板１、２に配線導体３、４を介して固定される。
【００２０】
即ち、図２に示すように、配線導体３、４と熱電素子５ａ、５ｂは、配線導体３、４の表面に、半田６、メッキ層７を介して接合される。
【００２１】
本発明によれば、Ｐ型及びＮ型の熱電素子５の端面９の全面と側面１１の端面９側の一部に半田成分の拡散を抑制する拡散抑制層７を設けることが重要である。
【００２２】
即ち、図２に示すように熱電素子５の端面９とその端面１１側から熱電素子５の側面１１にかけて、拡散抑制層７を形成する。このように熱電素子５の側面１１にも拡散抑制層７を設けることによって、半田６が、熱電素子５と直接反応することがなくなり、半田６と接触する部分からのクラック発生が防止できるため、抵抗変化が小さくなり耐久性を向上することができる。
【００２３】
拡散抑制層７の熱電素子５の側面１１での作製位置は、熱電素子５の端面９から２μｍ以上、熱電素子５の長さの４０％以下が良い。このように熱電素子５の側面１１での拡散抑制層７の位置を決めることで配線導体３、４間での短絡を生じることがなく、また、半田６が確実に拡散抑制層７上に存在するために、熱電モジュール１０としての抵抗変化が小さく、耐久性が向上し、性能の劣化を小さくできる。また、配線導体３、４間の短絡を考えれば、拡散抑制層７の熱電素子５の側面１１での作製位置は、熱電素子５の端面９から２μｍ以上、熱電素子５の長さの２０％以下がより好ましい。
【００２４】
２μｍ以下だと拡散抑制層７のないところに半田６が回り込み、また、熱電素子５の長さの４０％以上だとショ−トが発生しやすくなる。
【００２５】
また、拡散抑制層７の厚みＤは、０．５〜５０μｍ、特に２〜４０μｍが良い。
【００２６】
０．５μｍ以下だと半田６がメッキを浸透して拡散するため抵抗変化率が大きくなり、５０μｍ以上だとメッキが厚くなって応力が増大しメッキが剥離しやすくなる。
【００２７】
このように拡散抑制層７の厚みＤを設定することにより、半田６の拡散を防ぎやすく、半田６と熱電素子５との反応を抑制できるため、熱電モジュール１０としての抵抗変化率が小さく、耐久性を向上できる。
【００２８】
また、熱電素子５のエッジ部８はＣ面又はＲ面に加工されていることが好ましい。Ｃ面又はＲ面の加工量は、０．０１ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００２９】
このように、エッジ部８を加工することにより、拡散抑制層７が、エッジ部８に形成されやすくなると共に、形成された拡散抑制層７が取れにくくなるために、半田６との反応によるクラックの発生が生じにくくなり、熱電モジュール１０としての抵抗変化率が小さく、耐久性が向上し、性能の劣化を小さくすることができる。
【００３０】
また、拡散抑制層７としては、半田６との反応を考慮してＮｉを好適に用いることが好ましい。またＮｉは、単独でも良いし、ニッケル−リン系、ニッケル−ボロン系のように混合物でも構わない。またＮｉは、無電解メッキ、電解メッキ等のメッキの他、蒸着や印刷等どのような方法を用いても良い。
【００３１】
熱電素子５は、Ａ_２Ｂ_３型金属間化合物及びその固溶体である材料を用いることができる。ここで、ＡがＢｉ及び／又はＳｂ、ＢがＴｅ及び／又はＳｅからなる半導体結晶であって、特に組成比Ｂ／Ａが１．４〜１．６であることが、室温における熱電特性を高める上で好ましい。Ｂｉ_２Ｔｅ_３、Ｓｂ_２Ｔｅ_３、Ｂｉ_２Ｓｅ_３等のカルコゲナイト型結晶を使用した熱電素子５は、室温付近の熱電特性に優れ、情報通信関連の冷却用熱電モジュールとして好適に使用することができる。
【００３２】
なお、Ｎ型熱電素子５ａ及びＰ型熱電素子５ｂは、溶製材料であっても焼結体であっても良いが、Ｎ型熱電素子５ａが溶製材料、特に単結晶からなり、Ｐ型熱電素子５ｂが焼結体、特に平均結晶粒径が５μｍ以下の焼結体からなることが、特性及びコストの点で好ましい。また、特性の面からはＮ型熱電素子５ａ、とＰ型熱電素子５ｂ共に溶製材料、特に単結晶からなることが好ましい。
【００３３】
また、Ｎ型熱電素子５ａは、Ｉ及び／又はＢｒを含むことが好ましい。即ち、半導体を形成するため、ハロゲン元素の添加によって電子濃度の調整がなされ、キャリア濃度の制御されたＮ型熱電素子５ａとして優れた特性を示すことができる。
【００３４】
半田６として用いる材料は、特に制限されるものではないが、比較的使用温度を容易に設定でき、使いやすいＳｎ成分を含むことが好ましい。
【００３５】
具体的には、Ｓｎ−Ｓｂ半田及びＡｕ−Ｓｎ半田を例示でき、使い易さ、低コスト及び低温処理の点ではＳｎ−Ｓｂ半田が、耐熱性の点ではＡｕ−Ｓｎ半田が好ましい。なお、接合のための温度は、Ｓｎ−Ｐｂ半田の場合２４０℃以上、Ａｕ−Ｓｎ半田の場合２８０℃以上であれば良い。
【００３６】
支持基板１、２には、耐振動及び耐衝撃性に優れ、配線導体３、４の密着強度が大きく、また、冷却面と放熱面としての熱抵抗が小さいものが好ましい。具体的には、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素を例示できる。
【００３７】
特にコストの点からアルミナを、熱伝導率が高く、熱抵抗が小さい点で窒化アルミニウムを、強度及び熱伝導率の点で炭化ケイ素を、耐衝撃性や強度の点で窒化ケイ素を好適に使用できる。
【００３８】
特に、支持基板１、２の強度は、２００ＭＰａ以上、特に２５０ＭＰａ以上、更には３００ＭＰａ以上にすることが好ましく、これにより、配線導体３、４の形成や半田層６の形成に伴う応力集中に対しても基板の破損を防止する効果を高め、より高い信頼性を得ることができる。
【００３９】
配線導体３、４は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ及びＷの少なくとも１種の金属を用いることが可能である。これらのうち、特にＣｕが電気導電性、コスト、および支持基板１、２への密着強度の点で好ましい。
【００４０】
以上のように構成された本発明の熱電モジュール１０は、特に優れた耐久性を示すため、半導体レーザー及び光集積回路などの恒温装置や小型冷蔵庫として好適に使用することができる。
【００４１】
次に本発明品の製造方法について、Ａｕ−Ｓｎ半田を用いた場合を取り上げて説明する。
【００４２】
まず、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素又は炭化ケイ素からなる絶縁性を有するセラミックスか高熱伝導性の絶縁性有機材料等の支持基板１、２を準備し、この支持基板１、２の主面にＣｕ、Ｎｉ、Ｗ等の導電性の材料で配線導体３、４を形成する。更にその上に、所望により、ＮｉメッキＡｕメッキ等を準じ施しても良い。
【００４３】
また、熱電素子５には、Ａ_２Ｂ_３型金属間化合物及びその固溶体である材料を用いることができる。ここで、ＡがＢｉ及び／又はＳｂ、ＢがＴｅ及び／又はＳｅからなる半導体結晶であって、特に組成比Ｂ／Ａが１．４〜１．６であることが、質温における熱電特性を高める上で好ましい。
【００４４】
Ａ_２Ｂ_３型金属間化合物としては、公知であるＢｉ_２Ｔｅ_３、Ｓｂ_２Ｔｅ_３、Ｂｉ_２Ｓｅ_３の少なくとも１種であることが好ましく、固溶体としてＢｉ_２Ｔｅ_３とＢｉ_２Ｓｅ_３の固溶体であるＢｉ_２Ｔｅ_３−ＸＳｅ_Ｘ（Ｘ＝０．０５〜０．２５）、又はＢｉ_２Ｔｅ_３とＳｂ_２Ｔｅ_３の固溶体であるＢｉ_ＸＳｂ_２−ＸＴｅ_３（Ｘ＝０．１〜０．６）等を例示できる。
【００４５】
Ｎ型熱電素子５ａには、金属間化合物を効率良く半導体化するために、ドーパントとしてＳｂＩ_３のように、Ｉ、Ｃｌ及びＢｒ等のハロゲン元素を含むことが好ましい。このハロゲン元素は、半導体化の点で、上記金属間化合物原料１００重量部に対して０．０１〜５重量部、特に０．０１〜０．１重量部の割合で含まれることが好ましい。
【００４６】
Ｐ型熱電素子５ｂには、キャリア濃度調整のためにＴｅを含むことが好ましい。
これにより、Ｎ型熱電素子５ａと同様に、熱電特性を高めることができる。
【００４７】
次に長尺体の熱電素子を用意して、メッキを施したくない部位に耐メッキ性を有する樹脂、即ちメッキレジストを被覆する。メッキレジストの厚みとしては、数μｍ有れば効果を発揮できるが、後の切断加工時における剥離防止効果を高め、レジストとしての付着信頼性を向上する点で、特に２０μｍ以上、更には５０μｍ以上で有ることが好ましい。
【００４８】
尚、メッキレジストとしては熱電素子５に一般的に施される無電解ニッケル及び金メッキ（又は金蒸着）処理に耐性のある材質であれば使用することができる。
【００４９】
しかし、後工程においてメッキ工程を用いる場合、前処理として酸処理を行うため、耐酸性のある有機物であることが好ましい。特に、メッキレジストとしては、耐メッキ性があり、かつメッキ後にアルカリ溶液によって容易に除去できる点で、アクリル系の樹脂を用いることがより好ましい。
【００５０】
メッキレジストの被覆方法としては、印刷や真空中での蒸着で行う方法も採用できるが、有機溶剤で希釈した溶液に漬けた後、乾燥させる工程を数回行う塗布方法が厚みを確保し、量産性を高め、コストを抑制するので好ましい。
【００５１】
メッキレジストの表面に、所望によりメッキ剥離性の高い材料を塗布することができる。これによってメッキレジストを更に容易に除去することが可能となる。
【００５２】
次いで、メッキレジストを被覆した長尺体の熱電素子を複数並べ、刃の厚みの薄いワイヤーソーあるいはダイシングソーを高速で回転させて長手方向と略垂直な方向にする。このように長尺体の熱電素子を切断することによって、熱電素子５の形状の寸法精度を高めることができ、熱電モジュール１０に用いた際の冷却性能、特に抵抗特性のバラツキを小さくすることができる。
【００５３】
次いで、アルカリ溶液などのメッキレジスト除去材を用いて熱電素子５の側面１１に付けたメッキレジストを所望に応じて除去する。
【００５４】
次いで、切断して得られた熱電素子５に拡散抑制層７としてメッキ処理を行う。
【００５５】
メッキは熱電素子５と熱電モジュール１０の配線導体３、４として用いる銅や接合に用いる半田６の反応を防止し、同時に半田６の濡れ性を高め接合を容易にする観点からニッケルメッキを施し、その上に更に金メッキを施すのが好ましい。
【００５６】
そして、すべての面にメッキ層を形成した後、アルカリ溶液などメッキレジスト除去材によってメッキレジストを、その上に形成されたメッキ層と共に除去することで、上記熱電素子５の端面９と側面１１の一部にのみメッキ層が施された熱電素子５を作製することができる。
【００５７】
このようにして得られた熱電素子５は、熱電モジュール１０として好適に用いられる。この熱電モジュール１０は、図１に示すように支持基板１、２の表面にそれぞれ配線導体３、４が形成され、更にゼーベック係数がマイナスであるＮ型熱電素子とゼーベック係数がプラスであるＰ型熱電素子を交互に電気的に直列接続するように接合して複数のＮ型熱電素子５ａ、Ｐ型熱電素子５ｂからなる熱電素子５が挟持されるように形成し、半田接合する。そして、これらの熱電素子５は、電気的に直列になるように配線導体３、４で接続し、更に外部接続端子（図示なし）に接続されている。この外部接続端子は、半田６によって外部配線から接続され、外部から電力が供給される構造となっている。
【００５８】
このようにして、熱電素子５の端面９と側面１１の一部に半田６の拡散抑制層７を設けた熱電モジュール１０を作製することによって、従来の熱電モジュール１０と比較して、耐久性に優れる熱電モジュール１０を製造することができる。その結果、本発明品による熱電モジュール１０は、家庭用冷蔵庫、クーラー等への応用が期待される。
【００５９】
【実施例】
支持基板１、２として、長さ８ｍｍ、幅８ｍｍ、厚み０．３ｍｍのアルミナ焼結体を用意した。また、配線導体３、４として銅を支持基板１の表面に形成した。
【００６０】
配線導体３、４の表面に拡散抑制層７としてＮｉ及び金を表１に示す値でメッキした。
【００６１】
熱電素子５を作製するため、出発原料には、平均粒径３５μｍ、純度９９．９９％以上のＢｉ_２Ｔｅ_３とＳｂ_２Ｔｅ_３、及びＢｉ_２Ｓｅ_３を準備した。これらの化合物からＮ型熱電素子５ａとしてＢｉ_２Ｔｅ_２．８５Ｓｅ_０．１５、Ｐ型熱電素子５ｂとしてＢｉ_０．４Ｓｂ_１．６Ｔｅ_３となるように秤量し、混合粉とした。尚、Ｎ型熱電素子５ａにはドーパントとして熱電素子組成１００質量部に対してＳｂＩ_３を０．０９質量部添加した。
【００６２】
これらの原料粉末を、粒径が３５〜７２μｍになるように粉砕し、分級後に焼成して相対密度が９８．２％のインゴット状の熱電素子５を得た。これを切断し、縦０．６ｍｍ、横０．６ｍｍ、長さ１００ｍｍの形状に加工した。また、熱電素子５のエッジ部を０．０５ｍｍのＣ面、Ｒ面加工を施した。
【００６３】
このようにして加工されたそれぞれの熱電素子５の端面９と側面１１の一部に拡散抑制層７を設けるために、熱電素子５の側面１１を市販のメッキレジスト（アクリル系樹脂）でコーティングした。次に、ダイシングソーで長さ０．８ｍｍに切断して熱電素子５を作製した。
【００６４】
得られた熱電素子５をアルカリ溶液を用い、熱電素子５の側面１１のメッキレジストを表１の「素子側面の拡散抑制層の長さ」に示すように除去した。
【００６５】
得られた熱電素子５に拡散抑制層７として無電解メッキを施し、厚みが０．５〜５０μｍとなるようにＮｉメッキ層を形成した後、厚さ５μｍのＡｕメッキを施し、その後アルカリ溶液中に入れ、超音波洗浄によって熱電素子５の側面１１のメッキレジスト上に付着したメッキ層を除去し、熱電素子５の側面１１及び端面９に拡散抑制層７としてメッキ層を形成し、熱電素子５を作製した。また、熱電素子５の側面１１に拡散抑制層７の無い物も比較例としてに用意した。拡散抑制層７の長さＬは、レーザー走査方式の顕微鏡「（株）キーエンス製ＶＫ−８５５０」によって測定した。
【００６６】
上記の２３対の熱電素子５と一対の支持基板１、２を用いて、Ａｕ８０−Ｓｎ２０による半田接合を行って、図１のような熱電モジュール１０を作製した。
【００６７】
尚、半田接合は、窒素ガス雰囲気中でヒータ加熱式の外熱加熱式炉を用いた。
【００６８】
このようにして得られた熱電変換モジュール１０を１７０℃の高温雰囲気中に放置し、２００ｈｒ後の抵抗変化率（ΔＲ）を交流４端子法により測定し、ΔＲが５％を超えるものは×、２〜５％を○、２％以下を◎として判定した。本発明品は、抵抗変化率（ΔＲ）が５％以下を示した。
【００６９】
結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】

【００７１】
表１から明らかなように、本発明の範囲内の実施例である試料Ｎｏ．２〜２２は、１７０℃の高温雰囲気中に放置し、２００ｈｒ後の抵抗変化率が５％以下と小さく耐久性に優れていることがわかった。
【００７２】
特に、拡散抑制層７の長さＬを熱電素子５の端面９から２μｍ以上、熱電素子５の長さの４０％以下とし、拡散抑制層７の厚みＤを０．５〜５０μｍ、熱電素子５のエッジ部８に０．０５ｍｍのＣ面又はＲ面加工を施した実施例である試料Ｎｏ．３〜１０、１３〜２１は、１７０℃の高温雰囲気中に放置し、２００ｈｒ後の抵抗変化率が２％以下と小さく、更に耐久性に優れていることがわかった。
【００７３】
一方、本発明の範囲外である熱電素子５の側面１１に拡散抑制層７のない比較例である試料Ｎｏ．１は、１７０℃の高温雰囲気中に放置し、２００ｈｒ後の抵抗変化率が１０％と大きく、本発明品に比べて耐久性が悪かった。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の熱電モジュールは、支持基板の表面に設けられた配線導体の上に、複数の熱電素子を配列し、該複数の熱電素子と前記配線導体とが半田を介して接合されてなる熱電モジュールであって、前記熱電素子の端面及び側面に半田成分の拡散を抑制する拡散抑制層を設けたことにより、抵抗変化率が小さく、耐久性に優れた熱電モジュールを提供することが可能となった。
【００７５】
特に拡散抑制層が半田接合面から２μｍ以上、熱電素子長の４０％以下であること、拡散抑制層の厚みが０．５〜５０μｍであること、熱電素子のエッジ部をＣ面又はＲ面に加工することによって、更に抵抗変化率が小さく、耐久性に優れた熱電モジュールを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱電モジュールの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明の熱電モジュールの一実施形態を示す拡大断面図である。
【図３】従来の熱電モジュールを示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１、２・・・支持基板
３、４・・・配線導体
５・・・熱電素子
５ａ・・・Ｎ型熱電素子
５ｂ・・・Ｐ型熱電素子
６・・・半田
７・・・拡散抑制層
８・・・エッジ部
９・・・端面
１０・・・熱電モジュール
１１・・・側面

Claims

支持基板の表面に設けられた配線導体の上に、複数の熱電素子を配列し、該複数の熱電素子と前記配線導体とが半田を介して接合されてなる熱電モジュールであって、前記熱電素子の端面及び側面に半田成分の拡散を抑制する拡散抑制層を設けたことを特徴とする熱電モジュール。
上記熱電素子の側面にある拡散抑制層の長さＬが熱電素子の端面から２μｍ以上、熱電素子の長さの４０％以下であることを特徴とする請求項１記載の熱電モジュール。
上記拡散抑制層の厚みＤが０．５〜５０μｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の熱電モジュール。
上記熱電素子のエッジ部をＣ面又はＲ面に加工したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱電モジュール。