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半导体制冷片的超声波钎焊

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半导体制冷片的超声波钎焊

【概要描述】

半导体制冷片的超声波钎焊

【概要描述】

  • 分类:公司动态
  • 发布时间:2022-10-31 10:33
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半导体TEC制冷片(如图1所示)是根据帕尔贴效应制作的温差发电制冷组件,重量轻,体积小,并具有相当高的制冷量,特别适合于有限空间的制冷,其原理是利用半导体材料的Peltier效应,当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的。它无需维护,无噪音,能在任何位置工作,并且它的抗冲击和抗振动能力强。因此其应用范围也比较广,如军事方的雷达、导弹、潜艇等方面,以及日常生活用到的空调、冷热两用箱等。

图1 半导体制冷片与冷却芯片的应用

半导体制冷片的两侧是陶瓷,表面有一定的粗糙度。如果直接将制冷片与所需冷却的工件贴合,空隙的存在导致冷却速度较慢,而导热胶存在耐温性能差、抗老化性能弱的缺陷,因此针对高效率的制冷应用,例如冷却超频芯片,往往需要在陶瓷表面磁控溅射铜层,然后再进行锡基焊料钎焊,从而提升冷却效率。但磁控溅射面临靶材的高成本,生产效率也较低,而超声钎焊则可以直接使用锡焊料润湿玻璃、陶瓷,成为业界的最佳选择。

常州井芯半导体设备有限公司经过多年对超声波的研究实验,推出了超声波钎焊设备,该产品具有如下优势:

(1)可焊接难上锡材料(例如铝、镍、玻璃、陶瓷等)。

(2)钎焊一致性好,焊点孔洞缺陷少。

(3)有效避免助焊剂带来的环境污染与工件腐蚀。

 

因为超声钎焊可以焊接难以上料的材料,所以铜材的储冷板或散热板可以换成铝制的,以降低成本。超声波钎焊的原理是利用超声波振动的空化作用,破除焊料表面的氧化膜,促进焊料对被焊物的界面反应,加速了润湿。钎焊半导体制冷片时先将储冷板、散热板、致冷器件进行加温,(温度和焊料的熔点差不多)在各安装表面都用超声波烙铁头施加超声波涂上低温焊料。然后将致冷器件的热面和散热板的安装面,致冷器件的冷面和储冷板的安装面贴合,确保各安装面的接触良好后冷却,此时完成钎焊。

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