PCR-terminen kiertokylvyn lämmittäminen ja jäähdyttäminen kerran ei ole vaikeaa. Todellinen haaste on toistaa lämpötilaprofiilia uudelleen ja uudelleen ilman, että TEC-rakenne muodostuu luotettavuuden pullonkaula.
Perinteisessä TEC:ssä on keramiikkapohjaisia alustoja, kuparijohtimia, p- ja n-tyyppisiä termosähköelementtejä sekä kiinnitysliitoksia juottamalla. Nämä materiaalit eivät laajene ja kutistu täsmälleen samalla tavalla. Nopeassa lämpötilanvaihtelussa epäyhteensopivuus aiheuttaa toistuvaa lämpömekaanista jännitystä moduulin sisällä.
Vaurio ei välttämättä näy välittömästi avoimena piirinä. Se voi alkaa vastuksen hajaantumisena, liitoksen väsymisenä, paikallisena halkeamana tai erottumisena, minkä jälkeen se vaikuttaa vähitellen lämpötilan toistettavuuteen ja käyttöikään.
Mitä muuttuu, kun käytetään joustavaa liimausta käyttävää TEC-rakennetta?
Termi "joustava liimausta käyttävä TEC-rakenne" ei tarkoita, että koko TEC on yksinkertaisesti liimatut yhteen tai että joustava liimapinakerros korvaa kaikki sähköiset ja juotetut liitokset.
TCR-sarjamme käyttää joustavaa liimauskerrosta kuparijohtimen ja keraamisen alustan välissä. Tämä joustava rajapinta mahdollistaa pienen suhteellisen liikkeen ja lieventää osaa toistuvista laajenemisista ja kutistumisista syntyvästä jännityksestä.
Joustava liimauskerros ei automaattisesti tee kaikista lämpötilan nousuista nopeampia. Nousunopeus riippuu edelleen näytepalasta, lämpömassasta, kontaktivastuksesta, TEC:n käyttöpisteestä, kuumapuolen jäähdytyksestä ja ohjausstrategiasta. Sen tarkoituksena on tehdä TEC-rakenne paremmin soveltuvaksi toistuvalle lämpökyklykselle.
Miksi liimausprosessia on edelleen säädettävä
Pehmempi tai paksuimpi kerros ei ole automaattisesti parempi. Huonosti hallittu liitoskerroksen paksuus voi lisätä lämmönvastusta tai mittojen vaihtelua. Luotettavuus saavutetaan materiaalin valinnan, prosessin hallinnan ja kokonaisen TEC-suunnittelun yhdistelmällä.
Nykyinen P&N-materiaali dokumentoi yhden edustavan validoinnin, jossa testatut näytteet kestivät 100 000 kierrosta lämpötilavälillä 50–95 °C. Tämä tulos koskee vastaavia näytteitä ja testiolosuhteita; se ei ole yleispätevä käyttöikätaattamus kaikille TCR-malleille tai PCR-järjestelmille.
Nykyiset TCR-vaihtoehtomme ovat:
Oikean valinnan tekeminen riippuu edelleen vaaditusta lämpötilaprofiilista, lämpökuormasta, kosketuspinnasta, kuumalla puolella vallitsevasta lämpötilasta, lämpötilan nousunopeudesta, kiinnitysoldoista, sallituista virran ja jännitteen rajoista sekä odotetusta kierrosmäärästä.
Mitä aiheuttaa suuremman huolen suunnittelussasi lämpötilan vaihteluprojektissa: lämpötilan nousunopeus, lämpötilan tasaisuus vai pitkän aikavälin TEC:n luotettavuus?
EN
