Nun termociclador PCR, quentar e arrefriar unha vez non é a parte difícil. A verdadeira proba consiste en repetir o perfil de temperatura unha e outra vez sen que a estrutura TEC se converta nun punto feble na fiabilidade.
Un TEC convencional contén substratos cerámicos, condutores de cobre, elementos termoeléctricos de tipo P e N e interfaces soldadas. Estes materiais non se expanden nin contraen exactamente do mesmo xeito. Durante os ciclos térmicos rápidos, esta incompatibilidade xera repetidas tensións termomecánicas no interior do módulo.
O dano pode non manifestarse como un circuíto aberto inmediato. Pode comezar como desvío da resistencia, fatiga nas interfaces, fisuración local ou deslaminación, e logo afectar gradualmente á repetibilidade da temperatura e á vida útil.
Que cambia cando se aplica a nosa estrutura TEC con adhesivo flexible?
O termo "estrutura TEC con adhesivo flexible" non significa que todo o TEC estea simplemente pegado, nin que a capa de adhesivo flexible substitúa todas as conexións eléctricas e soldadas.
A nosa serie TCR adopta unha capa adhesiva flexible entre o condutor de cobre e o substrato cerámico. Esta interface flexible permite pequenos movementos relativos e axuda a reducir parte da tensión xerada pola expansión e contracción repetidas.
A capa adhesiva flexible non fai automaticamente máis rápida cada rampa de temperatura. A velocidade da rampa segue dependendo do bloque de mostra, da masa térmica, da resistencia de contacto, do punto de funcionamento do TEC, do refrixeramento do lado quente e da estratexia de control. O seu obxectivo é facer que a estrutura do TEC sexa máis adecuada para ciclos térmicos repetidos.
Por que o proceso de unión aínda require control
Unha capa máis branda ou máis graxa non é automaticamente mellor. Un grosor de liña de unión mal controlado pode engadir resistencia térmica ou variación dimensional. A fiabilidade provén da combinación de selección de materiais, control do proceso e deseño completo do TEC.
Os nosos documentos actuais de material P&N documentan unha validación representativa na que as mostras probadas completaron 100 000 ciclos entre 50 e 95 °C. Este resultado aplícase ás mostras e condicións de proba correspondentes; non é unha garantía universal de vida útil para cada modelo TCR ou sistema PCR.
As nosas opcións actuais de TCR inclúen:
A elección axeitada depende aínda do perfil de temperatura requerido, a carga térmica, a área de contacto, a temperatura do lado quente, a taxa de aumento, as condicións de montaxe, os límites de corrente e voltaxe, e o número esperado de ciclos.
Para un proxecto de ciclaxe térmica, que lle preocupa máis no seu deseño: a velocidade de variación da temperatura, a uniformidade térmica ou a fiabilidade a longo prazo do TEC?