В PCR термоциклер нагряването и охлаждането веднъж не е трудната част. Истинското изпитание е повторението на температурния профил отново и отново, без да се допусне TEC-структурата да стане уязвимост за надеждността.
Обичайният TEC съдържа керамични субстрати, медни проводници, P- и N-тип термоелектрични елементи и запоени интерфейси. Тези материали не се разширяват и свиват по напълно еднакъв начин. При бързо термично циклиране несъответствието поражда повтарящи се термомеханични напрежения в модула.
Повредата може да не се прояви като незабавна прекъсната верига. Тя може да започне като дрейф на съпротивлението, умора на интерфейсите, локални пукнатини или деламинация и постепенно да засегне повтаряемостта на температурата и експлоатационния живот.
Какво се променя, когато се приложи нашата гъвкава адхезивна TEC-структура?
Терминът «гъвкава адхезивна TEC-структура» не означава, че целият TEC просто е залепен, нито че гъвкавият адхезивен слой замества всяка електрическа и запоена връзка.
Нашата серия TCR използва гъвкав адхезивен слой между медния проводник и керамичната подложка. Този податлив интерфейс позволява малки относителни премествания и помага да се намали част от напрежението, възникващо при многократно разширяне и свиване.
Гъвкавият адхезивен слой не води автоматично до по-бързи температурни наклони. Скоростта на наклона все още зависи от пробния блок, топлинната маса, контактното съпротивление, работната точка на термоелектрическия елемент (TEC), охлаждането от горната страна и стратегията за управление. Неговата цел е да направи конструкцията на TEC по-подходяща за многократно термично циклиране.
Защо процесът на лепене все още изисква контрол
По-мекият или по-дебелият слой не е автоматично по-добър. Лошо контролираната дебелина на клеената линия може да добави топлинно съпротивление или размерни отклонения. Надеждността идва от комбинацията на избора на материала, контрола на процеса и пълния дизайн на термоелектрическия охладител.
Нашите текущи документи за материалите P&N описват един представителен валидационен тест, при който изпитаните проби завършиха 100 000 цикъла между 50 и 95 °C. Този резултат се отнася само за съответните проби и условия на изпитване; той не представлява универсална гаранция за срок на служба за всеки модел TCR или система PCR.
Нашите текущи опции TCR включват:
Правилният избор все още зависи от изискванията към температурния профил, топлинната натовареност, контактната площ, температурата от горещата страна, скоростта на промяна на температурата, условията за монтиране, граничните стойности за ток и напрежение, както и от очаквания брой цикли.
За проект с термично циклиране какво предизвиква по-голяма загриженост във Вашето проектиране: скоростта на промяна на температурата, температурната еднородност или дългосрочната надеждност на ТЕО?