Miniaturized arms for three-dimensional thick-film thermoelectric microgenerator

摘要

Mikrogeneratory termoelektryczne mogą być stosowane do zasilania układów mikroelektronicznych lub mikrosystemów. W artykule przedstawiono proces wytwarzania takiego generatora. Zastosowano technologię grubowarstwową w połączeniu z techniką LTCC. Do wytworzenia miniaturowych, gęsto upakowanych termopar wykorzystano sitodruk precyzyjny, jak również technikę past fotodefiniowalnych. Termopary wykonano na niewypalonych podłożach LTCC (green tape) łącząc je szeregowo pod względem elektrycznym - tworząc termostos. Następne kilkanaście takich podłoży złożono razem tworząc stos (struktura „kanapkowa") i wykonano elektryczne połączenia między termoparami. W ten sposób powstał wielowarstwowy stos termoelektryczny. Rezultatem prac była budowa małego generatora składającego się z kilkuset termopar.%Thermoelectric microgenerator can be used for supplying microsystems or microelectronic circuits. In the paper fabrication process of such generator is presented. Thick film technology combined with LTCC technique was applied. Precise screen-printing as well as photoimageable inks technique was used to fabricate narrow, densely disposed thermocouples onto the unfired LTCC substrates. The thermocouples were connected electrically in series to form the thermopile. After that a number of substrates were put together to form a stack (the "sandwich"), and the thermopiles printed on particular LTCC tapes were connected together to form a multilayer thermoelectric stack. As a result small generators consisted of few hundreds of thermocouples were fabricated.