TEC科普小课堂丨大尺寸半导体制冷片安装常见误区,免踩坑!
一、什么是大尺寸半导体制冷片?
通常我们将边长≥40mm的半导体制冷片称为大尺寸半导体制冷片。这类制冷片的制冷面积比常规制冷片更大、功率也更高,适用于科研、医疗和消费电子领域等对温控性能要求较高的领域。

在大尺寸TEC的实际应用中,安装不当是导致TEC性能下降、寿命变短,甚至直接损坏的最主要原因。许多客户在初次使用TEC时,误以为它就是“两块陶瓷夹着PN柱”,忽视了结构设计和安装工艺的重要性。结果往往导致制冷片的制冷效率变低,甚至造成瓷片开裂、焊点断裂。基于 FerroTec 30年客户端技术支持经验,小cool总结了大尺寸TEC安装过程中的重点注意事项,帮助大家提前避坑。
二、注意事项-压力过大或过小

❓常见问题:安装半导体制冷片时压力过大会导致TEC瓷片损伤,出现丝状裂纹或破损/安装压力过小会造成局部接触不良,部分区域无法有效导热,影响控温精度。
🧐解决方法:①严格按照厂家推荐值控制压紧力(40*40尺寸常见正压力范围60-70kgf,不同规格对应的压力范围不同,具体参数请咨询技术支持);
②使用弹簧螺丝、扭矩扳手,保证压力均匀可控;
③确保上下安装面平行,避免出现“一边紧、一边松”的偏载现象。
三、注意事项-螺钉安装顺序有误

❓常见问题:螺钉锁紧顺序不当会导致大尺寸TEC制冷片受力不均,引起瓷片应力集中,严重时造成焊点断裂或制冷性能下降。
🧐解决方法:①四颗螺钉安装规范:应按对角交叉顺序逐步拧紧,切勿先锁死同侧两颗螺钉;
②两颗螺钉安装规范:将第一颗螺钉预拧紧(不锁死),再拧紧并锁紧第二颗螺钉,最后再锁紧第一颗螺钉。
四、注意事项-导热硅脂选择与操作不当
导热硅脂的作用是填补微观空隙,减少接触热阻。但如果硅脂层厚而不均,会形成局部过热区,降低制冷效率,甚至影响TEC的使用寿命。

❓常见问题:硅脂涂抹过厚,像黄油堆砌在冷片上,降低传热效果。
🧐解决方法:建议使用专用治具丝网印刷,控制硅脂用量(厚度在5-10丝左右)。

❓常见问题:硅脂未干溢出,TEC冷热面之间硅脂导通,出现“热断路”现象,导致制冷效果变差。
🧐解决方法:涂覆硅脂后立即安装,避免硅脂沉降或污染。
❓常见问题:使用导热系数过低的硅脂,导致热阻增大。
🧐解决方法:建议使用导热系数为5-10(W/ (m·K)的高品质导热硅脂。
五、注意事项-接触面平整度不佳
TEC的制冷性能与接触面的平整度/平行度关系很大。假如上下接触面存在台阶、翘曲、平行度差等问题,会导致局部应力集中,破坏PN节焊点。

❓常见问题:平行度精度相差0.2mm,导致制冷片一角受力过大而破裂。
🧐解决方法:保证接触面的平整度和平行度≤0.05mm。

❓常见问题:安装时看似已经压紧,实际应力集中在陶瓷片上,并未真正实现有效散热。
🧐解决方法:建议接触面加装垫片(如导热硅胶垫)等缓冲材料,吸收形变,均匀传递压力。
半导体制冷片安装小贴士:
FerroTec先导热电为您提供详细的TEC模组装配指导,确保制冷系统的正确安装和稳定运行。如您在安装或应用过程中遇到问题,欢迎联系我们,有专业技术人员为您提供1V1专业解答。