JP2004031697A

JP2004031697A - 熱電モジュール

Info

Publication number: JP2004031697A
Application number: JP2002186854A
Authority: JP
Inventors: Masaki Terasono; 寺園　正喜
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-06-26
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】接合の信頼性が高い熱電モジュールを提供する。
【解決手段】支持基板１、２と、該支持基板１、２上に複数配列された熱電素子５と、該複数の熱電素子５間を電気的に接続する配線導体３、４と、該配線導体３、４と電気的に連結され、前記支持基板１、２上に設けられた外部接続端子９とを具備し、前記複数の熱電素子５の各々と前記配線導体３、４が、酸素含有量５００ｐｐｍ以下のＡｕ−Ｓｎ半田からなる半田層６を介して接合されてなることを特徴とし、前記半田層６に含まれるＡｕが１０〜８５質量％、前記半田層の厚みが１０〜１００μｍであることが好ましい。
【選択図】図１

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好適に使用され、熱電特性に優れる熱電モジュールに関する。
【０００２】
【従来技術】
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出来るため、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ンレスの冷却装置、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、レーザーダイオードの温度調節等への幅広い利用が期待されている。利用されている。
【０００４】
一般にこのような熱電モジュールは、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、熱電素子５が配線導体３、４によって挟持されるとともに、電気的に直列に連結されるように構成されている。
【０００５】
これらのＮ型熱電素子５ａ及びＰ型熱電素子５ｂは、交互に配列し、電気的に直列になるように配線導体３、４で接続され、さらに外部接続端子９に接続しており、外部接続端子９に固定される外部配線を通じて、外部から熱電素子５に直流電圧を印加することができ、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出来る。
【０００６】
上記の配線導体３、４は、大電流に耐え得るように、通常は銅が用いられ、配線導体３、４に熱電素子５が半田で接合されている。
【０００７】
上記のような熱電モジュールは、構造が簡単で、取扱が容易であるにもかかわらず、安定な特性を維持することが出来るため、広範囲にわたる利用が注目されている。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であるため、半導体レーザ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装置や小型冷蔵庫等に利用されている。
【０００８】
このような小型の熱電モジュールを作製する手段として、Ｐ型熱電素子とＮ型熱電素子の原料粉末をそれぞれホットプレスによって焼結体を作製し、得られた焼結体一定厚みにスライスした後、このスライス材にメッキし、チップ状にダイシングすることによってＮ型熱電素子５ａ及びＰ型熱電素子５ｂを得る方法が、特開平１−１０６４７８号公報に開示されている。
【０００９】
このＰ型とＮ型の熱電素子５ａ、５ｂを使って熱電モジュールを作製するにあたっては、複数の配線導体を設けた支持基板１、２上にハンダペーストを塗布し、前記チップ状のＮ型熱電素子５ａ及びＰ型熱電素子５ｂを交互に載置したのち、もう一枚の配線導体付きの支持基板１で挟持するようにしてハンダペーストを溶融（リフロー）させると、図１に示すような熱電モジュールを製造することが特開平１０−２１５００５号公報に示されている。このとき使用するハンダはハンダペーストに限らず、特開平４−２３３６８号公報に示すようにハンダメッキであっても良い。
【００１０】
ところが、従来の半田にはＰｂが含まれ、熱放散性が低いという問題があった。
【００１１】
そこで、最近、熱放散性に優れたＡｕ−Ｓｎ半田を使用することが注目されている。例えば、Ａｕ−Ｓｎ半田を用いて基板とＡｌＮ製のサブマウントを接合することが、特開平１１−２６６０５３号公報に記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２６６０５３号公報に記載のＡｕ−Ｓｎ半田による熱電素子と配線導体との接合方法では、接合部が不完全であるために、繰り返しの温度変化によって、抵抗が変化し、信頼性が低いという問題が生じていた。
【００１３】
即ち、熱電モジュールは度重なる温度変化や外的な振動・衝撃によって、熱電素子の側面やハンダ接合部分が、熱電素子や支持基板の熱膨張差の内部応力に耐えきれずにクラックが生じたりして、抵抗が大きくなっていく傾向があり、そのために、熱電モジュールとしての寿命が短くなるという問題があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、接合の信頼性が高い熱電モジュールを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ａｕ−Ｓｎ半田の接合において、半田層に含まれる酸素含有量が熱電モジュールの信頼性に大きな影響を与えるという新規な知見に基づくもので、半田層中の酸素含有量を制御することによって、使用中の熱サイクルに対する耐久性が高く、接合の信頼性が高い熱電モジュールを実現した。
【００１６】
即ち、本発明品の熱電モジュールは、支持基板と、該支持基板上に複数配列された熱電素子と、該複数の熱電素子間を電気的に接続する配線導体と、該配線導体と電気的に連結され、前記支持基板上に設けられた外部接続端子とを具備し、前記複数の熱電素子の各々と前記配線導体が、酸素含有量５００ｐｐｍ以下のＡｕ−Ｓｎ半田からなる半田層を介して接合されてなることを特徴とするものである。
【００１７】
特に、前記半田層に含まれるＡｕが１０〜８５％であることが好ましい。これにより、比較的低い処理温度で半田付けが可能となり、しかも特性に優れた熱電モジュールを提供できる。
【００１８】
また、前記半田層の厚みが１０〜１００μｍであることが好ましい。これにより、コストの上昇を抑制しつつ、安定した特性が得られ、信頼性をさらに高めることができる。
【００１９】
さらに、前記熱電素子が、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ及びＳｅのうち少なくとも２種を含むことが好ましい。これにより、熱電素子の特性を高めることができ、それによって冷却性能の高い熱電モジュールを得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明品の熱電モジュールは、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、且つ複数の熱電素子５は、Ｎ型熱電素子５ａとＰ型熱電素子５ｂが交互に配列し、電気的に直列に接続されたが設けられている。なお、Ｎ型熱電素子５ａとＰ型熱電素子５ｂは、複数対となっている。
【００２１】
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。即ち、図２に示すように、配線導体３、４と熱電素子５ａ、５ｂの接合部は、配線導体３、４の表面に、半田層６、メッキ層７（金メッキ層７ａ、ニッケルメッキ層７ｂ）を介して、Ｎ型熱電素子５ａおよびＰ型熱電素子５ｂを交互にそれぞれ１対ずつ固着し、ＰＮＰＮＰＮの順に直列に接続されるように構成され、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出来る。
【００２２】
本発明によれば、半田層６に含まれる酸素含有量が５００ｐｐｍ以下のＡｕ−Ｓｎ半田であることが重要である。酸素含有量を５００ｐｐｍ以下にすることで、高温と低温の温度負荷及び温度サイクルが繰り返されることによって発生する半田層６の電気抵抗の変化率を改善することができる。
【００２３】
この理由は明確ではないが、恐らく、半田の酸素含有量を制御することによって、半田層６内部に生成される異相（例えば、スズの酸化物化合物）を少なく押さえることができるためと考えられる。
【００２４】
このように半田層６の抵抗変化率を抑制できる結果、冷却能力、消費電力等の熱電素子としての特性が劣化するのを抑制し、熱電モジュールとしての寿命を延ばすことになり、信頼性を向上することができる。特に、酸素含有量を３５０ｐｐｍ以下、さらには２００ｐｐｍ以下にすることによってこの効果をさらに高めることが可能となる。
【００２５】
本発明において、半田層６に用いる材料はＡｕ−Ｓｎ合金であることが重要であるが、これは、熱電素子と配線導体を付ける半田の融点を上げることにより熱電モジュールとサブマウントを接合する半田の種類を選択する範囲が広がること、Ａｕ−Ｓｎ半田は、熱電導度が大きく熱の拡散に有利に働く等の理由で用いる事が重要である。
【００２６】
半田層６の組成は、Ａｕ含有量の上限値が８５質量％、特に８３質量％であることが、下限値が１０質量％、特に４０質量％、更には６０質量％であることが好ましい。Ａｕ含有率をこのように設定することによって、半田層６を形成するための処理温度を５５０℃以下、特に５００℃以下、更には４００℃以下にすることができ、半田形成時に熱電素子に対する熱的負荷を低減でき、クラック発生やその結果として生じる特性劣化の影響を低減することができる。
【００２７】
また、半田層６の厚みの上限値は１００μｍ、特に７０μｍ、更には６０μｍとすることが好ましい。また、下限値は１０μｍ、特に１５μｍ、更には２０μｍであることが好ましい。Ａｕ−Ｓｎからなる半田層の厚みをこのような範囲に設定することによって、高価なＡｕ−Ｓｎ半田の使用によるコストアップを抑制することができ、また、熱電素子５の厚みバラツキから生じる配線導体３、４と熱電素子５間の間隔が大きい空間が生じても、その空間を半田層６が十分に埋めることができ、電気的接続性を高めると共に、高温と低温との温度サイクルによる抵抗変化を小さくし、熱電モジュールとしての寿命を短くすることが可能性となる。
【００２８】
熱電素子５ａ、５ｂは、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ及びＳｅのうち少なくとも２種を主成分とすることが好ましい。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され得る。
【００２９】
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。
【００３０】
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を溶製材料、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。
【００３１】
支持基板１、２には、耐振動、衝撃性、配線導体の密着強度を大きく、また、冷却面と放熱面の熱抵抗を小さくする必要があることから、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素が強度及び熱電導性などの理由から好適に使用される。特にコストの点からアルミナを、熱電導率の点で窒化アルミニウムを、衝撃性や強度の点で窒化珪素を好適に使用できる。
【００３２】
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。
【００３３】
配線導体３、４は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ及びＷ等の金属を用いることが可能である。これらのうち、特にＣｕが電気電導性、コスト及び支持基板１、２への密着強度の点で望ましい。
【００３４】
以上のように、本発明の熱電モジュールは、特に優れた接合信頼性を有するため、特に半導体レーザや光集積回路などの恒温化、小型冷蔵庫として好適に使用することができる。
【００３５】
次に、本発明品の製造方法について説明する。
【００３６】
まず、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素等の絶縁性を有するセラミックスと高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。さらにその上に、所望により、Ｎｉメッキ、Ａｕメッキ等を順次施しても良い。
【００３７】
また、接合する熱電素子５を用意する。熱電素子５には、例えば、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｅのうち少なくとも２種を含む化合物からり、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ために好ましい。
【００３８】
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。
【００３９】
Ｎ型熱電素子５ａには、金属間化合物を効率よ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、上記の金属間化合物原料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。
【００４０】
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１と同様に、熱電特性を高めることができる。
【００４１】
このようにして作製された熱電素子５は、加工されて所望の形状とし、配線導体と接合する面に支持基板１、２と同様にＮｉメッキ、Ａｕメッキを必要に応じて施しても構わない。
【００４２】
なお、半田接合を強固なものとするため、熱電素子５と半田の濡れ性を改善し、半田成分の拡散を防止するため、銅表面に金メッキを施したり、熱電素子５の接続面にはＮｉメッキ及び金メッキ等を施し、図２のような構造を有する熱電モジュールを作製することにより、密着性と半田との濡れ性を改善していても良い。
【００４３】
次に、準備した支持基板１、２と熱電素子５を、Ａｕ−Ｓｎ半田を用いて接合する。即ち、支持基板１にＡｕ−Ｓｎペーストを印刷し、その上に熱電素子５を載置し、さらにその上にＡｕ−Ｓｎペーストを印刷した支持基板２を載せ、加重を加えて、Ａｕ−Ｓｎ半田の融点以上の温度で溶融させて図１の様な本発明の熱電モジュールを作製することができる。
【００４４】
半田ペーストは、例えば、Ａｕ−Ｓｎ半田粉末と流れ性および酸化をコントロールするためにロジンや有機溶媒（例えばジエチレングリコール・モノ・ヘキシルエーテル）からなるフラックスとを混合して作製する事ができる。
【００４５】
Ａｕ−Ｓｎ半田粉末は、酸素含有量が６００ｐｐｍ以下であることが好ましい。この半田粉末を用いることによって、酸素含有量が５００ｐｐｍ以下の半田層を形成することができる。
【００４６】
なお、半田粉末中の酸素含有量を低減するには、酸処理等で表面の酸素を取り除いたり、還元処理を行って酸化層を除去したり、あるいは、半田の粒子を製造する際に、不活性な雰囲気や還元性の雰囲気で行うようにすればよい。
【００４７】
また、上記半田粉末の平均粒径は１０μｍ以上、特に２０μｍ以上が好ましく、また、２００μｍ以下、特に１５０μｍ以下であることが好ましい。このような平均粒径の半田粉末を用いることにより、体積に対する表面積が大きくなることによって生じる表面酸化量を抑制でき、ペーストを形成しやすく、取扱いが容易で、Ａｕ−Ｓｎ粉末を安定に保存するとともに、半田層の酸素含有量を５００ｐｐｍ以下にすることが容易となり、熱電モジュールの寿命を長くすることができる。
【００４８】
Ａｕ−Ｓｎ半田粉末に対して、フラックスを使用し、することができる。このフラックスの量は、１質量％〜２０質量％、特に３〜１５質量％が好ましい。この範囲にフラックスの量を設定することにより、酸素除去を効果的に行うことができ、また、フラックス過剰による溶融時の半田の飛散やボイドの発生を抑制できる。
【００４９】
半田接合は、半田の酸化等を防止するため、不活性雰囲気又は還元雰囲気を選ぶことが好ましい。また、加熱に際しては、昇温を制御したり、途中で温度保持を設けるなどして、ハンドボール等の不良が発生しないように注意する。
【００５０】
なお、半田の形成には、半田ペーストを印刷する例を用いて説明したが、半田ペーストを用いる代わりに、半田を接合部にメッキすることもでき、また、Ａｕ−Ｓｎ箔を接合部に塗布することも可能である。さらに、半田ペーストを印刷し、一回溶融して接合部の一方に固着させたものでも使用できる。
【００５１】
【実施例】
支持基板として、長さ８ｍｍ、幅８ｍｍ、厚み０．３ｍｍの大きさで、表１のセラミックスを用意した。また、配線導体も表１の材料を支持基板の主面に形成した。所望により、熱電素子の接合面に表１の材料をメッキした。なお、熱電素子表面に直接形成されたメッキ層を熱電素子側として、さらにその表面にメッキし、半田層と当接するメッキを配線導体側として表示した。
【００５２】
熱電素子を作製するため、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型熱電素子としてＢｉ_２Ｔｅ_２．８５Ｓｅ_０．１５、Ｐ型熱電素子としてＢｉ_０．４Ｓｂ_１．６Ｔｅ_３となるように秤量し、混合粉とした。なお、Ｎ型熱電素子にはドーパントとしてＳｂＩ_３を０．０９重量部添加した。
【００５３】
これらの原料粉末をそれぞれイソプロピルアルコール溶媒中で３０時間振動ミルで粉砕した後、スタンプミルを使って原料粉末の粒径を３５〜７２μｍに分級した。これを乾燥後、一軸プレスにてプレス圧４９ＭＰａの圧力で直径２０ｍｍ、厚み５ｍｍの成形体を作製し、雰囲気炉にて水素気流中４００℃で５時間の還元処理を行った。
【００５４】
次いで、還元処理を行った成形体をカーボン製で円柱状のダイスにセットし、同じくカーボン製の圧縮通電用パンチで上下から挟み込み、焼結炉内にセッティングし、炉内をＡｒで置換した後、焼成を開始した。焼成は１００℃／ｍｉｎで昇温し、３００℃〜５００℃で１０分間×５０Ｍｐａ保持した。保持終了後は炉冷し、５０℃以下になった時点でφ３０×３ｍｍのインゴット状の熱電素子を得た。
【００５５】
得られたインゴット状の熱電素子は、相対密度が９８．２％以上であり、マイクロビッカース硬度Ｈｖは０．７１ＧＰａ以上と非常に高いものであった。しかるのち、ワイヤーソーと平面研削盤を使って、このインゴットを厚さ０．９ｍｍになるようにウェハ状に薄肉加工した。この加工面の表面粗さＲａは０．１μｍ未満であった。
【００５６】
この後、熱電素子全体に対し硝酸で表面エッチングを施した。その後、ダイシングソーを使って、縦０．７ｍｍ、横０．７ｍｍ、高さ０．９ｍｍの形状に加工した。これにも支持基板１、２と同様に、所望によりメッキ層を形成した。
【００５７】
得られた熱電素子及び上記の支持基板を用いて、Ａｕ−Ｓｎ半田接合を行った。半田接合では、使用する半田の平均粒径粒径、酸素含有量、フラックス量を変えてテストした。半田付けは、窒素ガス雰囲気中において、表１に示す半田接合温度（溶融温度）で２分間溶融して処理を行った。
【００５８】
得られた熱電モジュールを用いて、信頼性テストを行った。テストは、作製した熱電モジュールに−４０〜１００℃の熱サイクルを１０００回加え熱サイクルテスト前後の抵抗の変化率が５％以下のものを合格とした。抵抗の変化率とは、サイクル後の抵抗をサイクル前の抵抗で割った値に１００を乗じたものである。各々２０サンプルずつ実施し不合格となったものの割合（不良率）が２０％以下のものを本発明品とした。結果を表１に示した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
半田層の酸素含有量が５００ｐｐｍ以下である本発明の試料Ｎｏ．１〜３及び５〜２６は、信頼性テストにおける不良率が２０％以下で、信頼性の高いものでることがわかった。特に、酸素含有量を変化させた試料Ｎｏ．１〜４のうち、Ａｕ−Ｓｎ半田の酸素含有量が３００ｐｐｍ以下の試料Ｎｏ１、２は不良率が１０％以下と飛躍的に改善されていた。
【００６１】
一方、本発明の範囲外であるＡｕ−Ｓｎ半田の含有酸素含有量が６５０ｐｐｍと酸素含有量の多い試料Ｎｏ．４では、不良率が４０％と高く、熱電モジュールとしての信頼性が低下し、寿命として短いことがわかった。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の熱電モジュールは、Ｐ型熱電素子及びＮ型熱電素子と配線導体とがＡｕ−Ｓｎ半田からなる半田層を介して接合され、しかも半田層に含まれる酸素含有量を５００ｐｐｍ以下とすることによって、信頼性が高く、寿命を改善した熱電モジュールを提供することが可能となった。
【００６３】
特に、前記Ａｕ−Ｓｎ半田のＡｕ含有量を８５質量％以上とすること、Ａｕ−Ｓｎ半田層の厚みを１００μｍ以下とすること、１０μｍ以上の粒径のＡｕ−Ｓｎペーストおよび含有酸素含有量が６００ｐｐｍ以下のＡｕ−Ｓｎペーストを溶融し、Ｐ型およびＮ型のそれぞれの熱電素子と配線導体との間を接合してなること、これらを適宜組み合わせることにより、極めて接合信頼性の高い熱電モジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱電モジュールを示す断面図である。
【図２】本発明の熱電モジュールの一部を示す断面図である。
【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・・・半田層
７・・・メッキ層
７ａ・・・金メッキ層
７ｂ・・・ニッケルメッキ層
９・・・外部配線端子

Claims

支持基板と、該支持基板上に複数配列された熱電素子と、該複数の熱電素子間を電気的に接続する配線導体と、該配線導体と電気的に連結され、前記支持基板上に設けられた外部接続端子とを具備し、前記複数の熱電素子の各々と前記配線導体が、酸素含有量５００ｐｐｍ以下のＡｕ−Ｓｎ半田からなる半田層を介して接合されてなることを特徴とする熱電モジュール。
前記半田層に含まれるＡｕが１０〜８５質量％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。
前記半田層の厚みが１０〜１００μｍ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。
前記熱電素子が、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｔｅ及びＳｅのうち少なくとも２種を含む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。