A PCR-termociklizálóban a melegítés és hűtés egyszeri végrehajtása nem a nehéz rész. A valódi kihívás az, hogy a hőmérséklet-profilt újra és újra megismételjük anélkül, hogy a TEC-szerkezet megbízhatósági szűk keresztmetszetévé válna.
Egy hagyományos TEC kerámia alaplemezeket, réz vezetőket, p- és n-típusú termoelektromos elemeket és forrasztott kapcsolódási felületeket tartalmaz. Ezek az anyagok nem ugyanolyan mértékben tágulnak és húzódnak össze. A gyors hőmérséklet-ciklusok során ez a különbség ismétlődő hőmechanikai feszültséget okoz a modul belsejében.
A károsodás nem feltétlenül nyílt áramkörként jelentkezik azonnal. Először ellenállás-driftként, kapcsolódási fáradásként, helyi repedésként vagy rétegek leválásaként jelenhet meg, majd fokozatosan rombolja a hőmérséklet-ismerethetőséget és a szolgáltatási élettartamot.
Mi változik, ha a rugalmas ragasztós TEC-szerkezetet alkalmazzuk?
A „rugalmasan ragasztott TEC-szerkezet” kifejezés nem azt jelenti, hogy az egész TEC-t egyszerűen összeragasztják, vagy hogy a rugalmas ragasztóréteg minden elektromos és forrasztott kapcsolatot helyettesít.
A TCR sorozatunk rugalmas ragasztóréteget alkalmaz a rézvezető és a kerámiabetét között. Ez a rugalmas felületi réteg kis relatív elmozdulást enged meg, és hozzájárul a többszörös kiterjedés és összehúzódás által létrehozott feszültség egy részének csökkentéséhez.
A rugalmas ragasztóréteg nem teszi automatikusan gyorsabbá minden hőmérséklet-emelkedést. A hőmérséklet-emelkedés sebessége továbbra is függ a mintatartó blokktól, a hőtömeg-től, az érintkezési ellenállástól, a TEC működési pontjától, a meleg oldali hűtéstől és a szabályozási stratégiától. Célja a TEC szerkezet jobb alkalmasságának biztosítása a többszörös hőciklusokra.
Miért szükséges továbbra is szabályozni a ragasztási folyamatot
Egy puha vagy vastagabb réteg nem feltétlenül jobb. A rosszul szabályozott kötési réteg vastagsága hozzáadhat hőellenállást vagy méretbeli ingadozást. A megbízhatóság a megfelelő anyagválasztásból, a folyamat szabályozásából és a teljes TEC-tervezésből ered.
Jelenlegi P&N anyagdokumentációnk egy tipikus érvényesítési vizsgálatot mutat be, amelyben a tesztelt minták 100 000 ciklust teljesítettek 50 és 95 °C között. Ez az eredmény csak a megfelelő mintákra és tesztelési körülményekre vonatkozik; nem általános élettartam-garancia minden TCR-modellre vagy PCR-rendszerre.
Jelenlegi TCR-opcióink a következők:
A megfelelő választás továbbra is függ a szükséges hőmérsékletprofilunktól, a hőterheléstől, a kontaktfelülettől, a meleg oldali hőmérséklettől, a hőmérséklet-emelkedési sebességtől, a rögzítési körülményektől, az áram- és feszültségkorlátozásoktól, valamint a várható ciklusok számától.
Egy hőciklusos projekt esetén melyik okoz nagyobb aggodalmat a tervezés során: a hőmérsékletváltozás sebessége, a hőmérséklet-egyenletesség vagy a hosszú távú TEC-megbízhatóság?