PCB 블로그 - 세라믹 냉열 PCB의 작동 원리

세라믹 냉열 PCB의 응용 분야는 점차 심화되고 있으며 중요한 역할을 수행하고 있습니다.

세라믹 냉열 PCB의 작동 원리

전형적인 열전기(TE) 모듈은 여러 쌍 또는 안티몬화 비스무트 나편 사이를 끼운 두 개의 세라믹 기판으로 구성된다.두 쌍의 파이프 코어는 세라믹 사이에 전기 연결과 병렬 열 연결을 연결합니다.도자기 유형의 하나는'열표면'이고 다른 하나는'냉표면'이다.

일반적으로 TE 모듈을 제조하는 데 사용됩니다.그것들은 척추형이고 열을 전도하며 아주 좋은 전기절연체이다.세라믹은 견고한 기초를 제공하는 것 외에도 모듈 내의 전기 부품을 열 측면의 라디에이터와 차가운 측면의 냉각 물체와 절연시킨다.

도자기의 금속화는 마이크로 열전기 모듈을 생산하는 한 구성 부분이다.세라믹에 금속화를 적용하여 BiTe 기둥과 TEC 내의 PN 결합 사이에 내부 매듭을 형성합니다.열전냉각기는 레이저와 광전공업에서 흔히 볼 수 있다.이러한 많은 응용 프로그램에서는 TEC 냉각 측면에 설치하기 위해 LD 칩 또는 APD 어레이와 같은 최종 고객 전자 부품이 있는 세라믹 기판이 있습니다.

전도성 재료의 용접판은 일반적으로 구리이며, 세라믹 내부 표면에 연결된 모듈의 많은"페어링"관 칩 중 하나를 수용하기에 충분한 크기입니다.P형과 N형 코어의 모든 것은 각 용접판과 전기로 연결되며, 두 종류의 도자기에 서로 다른 용접판 레이아웃을 가지고 있어 주사위가 모듈에서 왔다갔다할 수 있는 회로를 만들 수 있다.일반적으로 모든 코어는 전기 연결을 강화하고 모듈을 고정하기 위해 용접됩니다.대부분의 모듈에는 P 및 N 코어가 짝수 개씩 있으며 각 코어는 "옳음" 이라는 전기 상호 연결을 공유합니다.

P형과 N형 재료는 모두 비스무트와 텔루륨의 합금이지만 같은 온도에서 서로 다른 자유전자밀도를 가지고 있다.P형 주사위는 전자가 부족한 재료로 구성되고 N형 주사위는 전자가 과잉된 재료로 구성된다.전류 (암페어) 가 모듈에서 상하로 흐를 때 재료에 새로운 균형을 잡으려고 시도합니다.현재 P형 재료는 냉각이 필요한 열결합이고, N형 재료는 가열이 필요한 냉결합으로 보고 있다.재료가 실제로 같은 온도에 있기 때문에 결과는 열단이 더 뜨거워지고 냉단이 더 차가워진다.전류의 방향은 특정 칩이 냉각되는지 가열되는지를 결정한다.간단히 말해서, 반전 극성은 열과 냉방 사이를 전환합니다.

모듈의 컨덕터는 열단 세라믹 PCB의 (구리) 용접판에 연결됩니다.모듈이 밀봉되어 있으면 전원 공급 장치 없이 열 포트를 확인할 수 있습니다.모듈을 평평한 표면에 놓고 양극 컨덕터를 사용하여 컨덕터를 가리킵니다.일반적으로 오른쪽 빨간색 선 절연 레이어의 아래쪽은 열 측면입니다.

전자 기술이 각 응용 분야에서 점차 심화됨에 따라 회로 기판의 높은 집적은 이미 필연적인 추세가 되었다.고도로 통합된 패키징 모듈은 고주파 및 전기적 성능이 뛰어난 세라믹 소재와 유기 라이닝이 갖추지 못한 높은 열전도성, 화학적 안정성 및 열 안정성을 필요로 합니다.그것은 차세대 대규모 집적 회로와 전기 전자 모듈의 이상적인 포장재이다.고출력 LED 조명 분야에서는 방열 성능이 우수한 금속과 세라믹 재료를 사용하여 회로 기판을 제조하는 경우가 많다.

그러나 실제 사용에서는 세라믹 회로 자체가 회로에 연결되면 열이 발생합니다.고온에서 장기간 작업하면 회로의 노화를 가속화하고 집적회로를 손상시키기 쉽다.

세라믹 냉각 PCB의 작동 원리

세라믹 쿨러는 반도체로 구성된 냉각 장치로, 현대 반도체의 발전, 즉 냉장고의 발명에 따라 세라믹 쿨러는 실제 응용을 가지고 있다.

직류 전원이 전자 흐름에 필요한 에너지를 공급하는 원리입니다.전원에 연결되면 전자음극은 P형 반도체를 지나 열을 흡수한 뒤 N형 반도체에 도달해 열을 방출하기 시작한다.NP 모듈을 거치면 열이 한쪽에서 다른 쪽으로 전달돼 온도차가 발생해 냉단과 열단이 형성된다.

세라믹 가열 PCB의 작동 원리

세라믹 가열은 특수 재료의 전기적, 열학적 특성을 이용해 전기에너지를 열에너지로 바꾼다.세라믹 칩 내부에는"정온도 계수 열 민감 저항 PTC"라는 특수 재료가 있습니다.이런 재료는 온도 변화에 따라 저항의 크기를 바꾸어 전기 가열 전환을 실현할 수 있다.전류가 세라믹 조각을 통과하면 재료에 열 효과가 발생하여 세라믹 조각 표면에 열을 발생시키고 주변 공기로 흩어집니다.이런 열효과는 제어할수 있으며 전류의 크기와 시간을 조절하여 도자기판의 표면온도가 예정치에 도달하고 안정을 유지할수 있다.

이밖에 도자기편은 우수한 열전도성을 갖고있어 열량을 전반 표면에 균일하게 분포시킴으로써 균일한 가열을 실현하여 열점과 랭점이 나타나지 않도록 할수 있다.또 세라믹 칩은 수명이 길고 수만 시간 심지어 더 길며 안전하고 믿을 수 있어 누출 등 위험한 상황이 쉽게 나타나지 않는다.

세라믹 냉각 가열 PCB는 전류의 방향에 따라 결정되며 냉열 사이를 전환합니다.