Data PCB - Prinsip kerja bagi PCB pemanasan sejuk keramik

Medan aplikasi PCB pemanasan keramik secara perlahan-lahan mendalam dan bermain peran penting.

Prinsip kerja sejuk keramik PCB pemanasan

Modul termoelektrik (TE) biasa terdiri dari dua substrat keramik yang dihantar antara pasangan berbilang atau "pasangan" lembaran kosong antimonid bismuth. Core paired tube are electrically connected in series and thermally connected in parallel between ceramics. Satu jenis keramik adalah "permukaan panas" dan yang lain adalah "permukaan sejuk".

biasanya digunakan untuk memproduksi modul TE. Mereka ditangkap, konduktif secara panas, dan pemisah elektrik yang baik. Selain menyediakan dasar yang kuat, keramik juga mengisolasi komponen elektrik di dalam modul dari sink panas di sisi panas dan objek yang sejuk di sisi sejuk.

Metalisasi keramik adalah komponen produksi modul termoelektrik mikro. Metalisasi dilaksanakan pada keramik untuk bentuk sambungan dalaman antara lajur BiTe dan sambungan PN dalam TEC. Pendingin termoelektrik biasa dalam industri laser dan optoelektronik. Dalam banyak aplikasi seperti ini, terdapat substrat keramik dengan komponen elektronik pelanggan akhir (seperti cip LD atau tata APD) untuk pemasangan di sisi sejuk TEC.

Pad solder bahan konduktif biasanya tembaga, yang cukup besar untuk mengakomodasi setiap cip tub "berpasangan" dalam modul, terpasang pada permukaan dalaman keramik. Setiap inti jenis-P dan jenis-N tersambung secara elektrik ke setiap pad, dengan bentangan pad berbeza pad a dua keramik untuk mencipta sirkuit dengan dadu yang berputar dan berputar melalui modul. Biasanya, semua inti paip disesuai di tempat untuk meningkatkan sambungan elektrik dan selamatkan modul bersama-sama. Kebanyakan modul mempunyai bilangan persamaan inti jenis P dan N, masing-masing berkongsi sambungan elektrik, dikenali sebagai "pasangan".

Walaupun kedua-dua bahan jenis P dan jenis N adalah ikatan bismuth dan tellurium, mereka mempunyai ketepatan elektron bebas yang berbeza pada suhu yang sama. dadu bentuk P terdiri dari bahan dengan elektron yang tidak cukup, sementara dadu bentuk N terdiri dari bahan dengan elektron yang berlebihan. Apabila semasa (ampera) mengalir ke atas dan ke bawah dalam modul, ia cuba untuk menetapkan keseimbangan baru dalam bahan. Semasa menganggap bahan-jenis P sebagai sambungan panas yang memerlukan pendinginan, dan bahan-jenis N sebagai sambungan sejuk yang memerlukan pendinginan. Kerana bahan sebenarnya pada suhu yang sama, hasilnya ialah hujung panas menjadi lebih panas dan hujung sejuk menjadi sejuk. Arah semasa akan menentukan sama ada cip spesifik dibekukan atau dihangatkan. Dalam singkat, polariti yang terbalik akan bertukar antara sisi panas dan sejuk.

Kabel modul disambung ke pads solder (tembaga) pada PCB keramik hujung panas. Jika modul ditutup, anda boleh menentukan akhir panas tanpa kuasa. Letakkan modul pada permukaan rata dan gunakan petunjuk positif untuk menunjuk petunjuk ke arah and a. Biasanya, bahagian bawah pengasingan wayar merah di sebelah kanan akan menjadi bahagian panas.

Dengan perlahan-lahan mendalam teknologi elektronik dalam berbagai medan aplikasi, integrasi tinggi papan sirkuit telah menjadi trend yang tidak dapat dihindari. Modul pakej yang terintegrasi tinggi memerlukan penyebaran panas yang baik dan sistem pembawa, sementara bahan keramik mempunyai ciri-ciri frekuensi tinggi dan elektrik yang baik, serta konduktiviti panas yang tinggi, kestabilan kimia, dan kestabilan panas yang substrat organik tidak mempunyai, Ia adalah bahan pakej yang ideal untuk generasi baru sirkuit integrasi skala besar dan modul elektronik kuasa. Dalam medan cahaya LED kuasa tinggi, bahan logam dan keramik dengan prestasi penyebaran panas yang baik sering digunakan untuk menyediakan substrat sirkuit.

Namun, dalam penggunaan praktik, sirkuit keramik sendiri menghasilkan panas selepas disambungkan dengan sirkuit. Operasi jangka panjang pada suhu tinggi boleh mempercepat penuaan sirkuit dan juga mudah merusak sirkuit terintegrasi.

Prinsip kerja PCB pendinginan keramik

Helaian sejuk keramik adalah peranti sejuk yang terdiri dari setengah konduktor, yang mempunyai aplikasi praktik dengan pembangunan setengah konduktor modern, iaitu penemuan peti sejuk.

Prinsip kerjanya adalah bahawa bekalan kuasa DC menyediakan tenaga yang diperlukan untuk aliran elektron. Selepas menyambung ke bekalan kuasa, elektrod negatif elektron mula melewati semikonduktor jenis P, menyerap panas, dan kemudian mencapai semikonduktor jenis N, melepaskan panas. Selepas melewati modul NP, panas dihantar dari satu sisi ke sisi lain, menyebabkan perbezaan suhu dan membentuk hujung sejuk dan panas.

Prinsip kerja PCB pemanasan keramik

Pemanasan keramik menggunakan ciri-ciri elektrik dan panas bahan istimewa untuk menukar tenaga elektrik ke tenaga panas. Di dalam cip keramik, terdapat bahan istimewa yang dipanggil "koeficien suhu positif PTC". Bahan ini boleh mengubah saiz resistensi berdasarkan perubahan suhu, dengan itu mencapai pertukaran pemanasan elektrik. Apabila arus elektrik melewati lembaran keramik, ia menyebabkan kesan panas pada bahan, yang menghasilkan panas pada permukaan lembaran keramik dan menyebarkannya ke udara sekitar. Kesan panas ini boleh dikawal, dan dengan menyesuaikan saiz dan masa semasa, suhu permukaan lembaran keramik boleh mencapai nilai tertentu dan tetap stabil.

Selain itu, lembaran keramik mempunyai konduktiviti panas yang baik, yang boleh mengedarkan panas secara bersamaan di seluruh permukaan, menghasilkan pemanasan seragam dan menghindari kejadian titik panas dan sejuk. Selain itu, kehidupan perkhidmatan cip keramik panjang, mencapai puluhan ribu jam atau bahkan lebih lama, dan mereka selamat dan dipercayai dan tidak cenderung kepada situasi berbahaya seperti bocor.

PCB pendinginan keramik ditentukan oleh arah semasa, bertukar antara panas dan sejuk.