יישום מודול מיקרו פלטייה, מודול מיקרו תרמואלקטרי בתחומי האופטואלקטרוניקה ואחרים

מקררי פלטייר, התקני פלטייר ומודולים תרמואלקטריים (TEC) ממנפים את יתרונותיהם המרכזיים של היותם במצב מוצק לחלוטין, ללא רעידות, עם זמן תגובה של אלפיות השנייה, בקרת טמפרטורה מדויקת של ±0.01℃ וניהול תרמי דו-כיווני, והופכים לפתרון מפתח לבקרת טמפרטורה מדויקת, פיזור חום מקומי וניהול תרמי בסביבות קיצוניות בתחומי היי-טק. הם מכסים מגזרים מרכזיים כגון תקשורת אופטית, 5G ומרכזי נתונים.

1. תקשורת אופטית ו-5G / מרכזי נתונים (תרחישי חובה מרכזיים)

מיקרו TEC, מודול מיקרו תרמואלקטרי, מודול מיקרו פלטייה עבור שבבי לייזר וגלאים DFB/EML: מספק טמפרטורה קבועה של ±0.1℃ כדי לדכא סחף אורך גל ולהבטיח אותות אופטיים יציבים למרחקים ארוכים/מהירות גבוהה (400G/800G); צריכת חשמל של מודול בודד < 1W, תגובה < 10ms.

מגברי הספק לתחנת בסיס 5G / RF: פיזור חום מקומי עבור מגברי הספק GaN ואנטנות מערך פאזה. מודול TEC אחד בגודל 40 מ"מ × 40 מ"מ, מודול תרמואלקטרי (מקרר פלטייה) יכול להפחית את טמפרטורת הצומת ב-22 מעלות צלזיוס בעומס חום של 80 וואט, ולשפר את אמינות המערכת ב-30%.

חיבור אופטי של מרכז נתונים: בקרת טמפרטורה עבור מודולים אופטיים בצפיפות גבוהה המותקנים בארון תקשורת, המחליפים קירור נוזלי כדי להתמודד עם נקודות חמות מקומיות ואילוצי מקום.

II. ייצור מוליכים למחצה ואריזה מתקדמת (אבטחת תהליכים בדיוק גבוה)

ליתוגרפיה / יישום / פיתוח דבק: יישום פוטורזיסט, בקרת טמפרטורה של נוזל ליטוש CMP, עם תנודות שנשמרות בטווח של **±0.1℃**, כדי למנוע עיוות שבב וחספוס פני שטח שחורג מהתקנים עקב עומס תרמי.

בדיקת/הזדקנות פרוסות: בקרת טמפרטורה מדויקת של ספסל בדיקת ההזדקנות ותחנת הבדיקה, תוך הבטחת קצב תפוקה יציב. ציוד מקומי השיג תחליף יבוא.

אריזה מתקדמת (3D/Chiplet): פיזור חום מקומי ואיזון תרמי בין שבבים מוערמים כדי לפתור את בעיית אי ההתאמה התרמית בחומרים הטרוגניים.

ג. רפואה ומדעי החיים (בקרת טמפרטורה מדויקת + שינוי טמפרטורה מהיר)

PCR / ריצוף גנטי: עלייה וירידה מהירה בטמפרטורה (-20℃~105℃), דיוק בקרת טמפרטורה ±0.3℃. זוהי יחידת בקרת טמפרטורת הליבה להגברת חומצות גרעין וריצוף DNA.

הדמיה רפואית (CT/MRI/אולטרסאונד): קירור מקומי של שפופרות רנטגן, מגנטים מוליכי-על וטמפרטורה קבועה של גלאי אולטרסאונד, שיפור יציבות מתח השפופרות ל-99.5% והארכת זמן עבודה רציף.

אחסון דגימות ביולוגיות / חיסונים: טווח טמפרטורות רחב (-80℃~200℃), אחסון ללא רעידות, מתאים לחיסוני mRNA, תאי גזע ודגימות חלבון לשמירה בשרשרת הקור ושימור במעבדה.

מכשירים כירורגיים / טיפול בטמפרטורה נמוכה: בקרת טמפרטורה של מכשירים כירורגיים זעיר פולשניים, ציוד פלזמה / קריותרפיה בטמפרטורה נמוכה, להשגת קירור מקומי מדויק.

IV. אופטואלקטרוניקה בלייזר ובאינפרא אדום (איכות קרן + רגישות גילוי)

לייזרים תעשייתיים/מחקריים: סיבים, מצב מוצק, תהודה אולטרה-מהירה / מדיום הגבר, טמפרטורה קבועה, תנודות באיכות הקרן ב-M² < ±0.02, יציבות אורך גל < 0.1 ננומטר.

גלאי אינפרא אדום (סוג מקורר): InGaAs, גלאי MCT קירור עמוק (190K - 250K), רגישות משופרת של הדמיה אינפרא אדום / חישה מרחוק, משמשים לאבטחה, אסטרונומיה, סיור צבאי.

לידאר (LiDAR): מודולי משדר/מקלט לידאר ברמת רכב/תעשייה עם בקרת טמפרטורה, מתאימים לסביבות קיצוניות של -40°C עד 85°C, מבטיחים דיוק מרחק מדידה.

V. תעופה וחלל והגנה (סביבות קיצוניות + אמינות גבוהה)

לוויינים/מטוסים: מצלמות מובנות, מטעני תקשורת, מערכות ניווט אינרציאליות עם בקרת טמפרטורה, עמידות בפני ואקום, שינויי טמפרטורה קיצוניים (-180°C עד 120°C), ללא חלקים נעים, עם אורך חיים של מעל 100,000 שעות.

אלקטרוניקה מוטסת/ספינה: קירור ציוד רדיו, תקשורת, בקרת אש, עמיד בפני רעידות ופגיעות, עומד בדרישות אמינות ברמה צבאית.

חקר חלל עמוק: תאי מכשירים עבור רכבי מאדים ורכבי ירח עם ניהול תרמי, באמצעות מודול קירור תרמואלקטרי, מודול תרמואלקטרי, התקן פלטייה, אלמנט פלטייה, מודול TEC לבקרת טמפרטורה דו כיוונית כדי להשיג איזון טמפרטורת יום-לילה.

ו. כלי רכב אנרגטיים חדשים ותא טייס חכם (שדרוג ניהול תרמי)

מארז סוללות: בקרת טמפרטורה מקומית מדויקת עבור תאים/מודולים (25℃ ± 2℃), משפרת את יעילות הטעינה המהירה, את אורך חיי הסוללה ואת ביצועי הפריקה בטמפרטורה נמוכה.

תא טייס חכם: מסכי OLED/Mini LED מרכזיים, תאורת רקע AR HUD עם בקרת טמפרטורה קבועה (<35℃), מונעת צריבת מסך ומשפרת את דיוק הצבעים; BYD Haolei Ultra כולל מערך TEC דק במיוחד משולב (עובי 1.2 מ"מ).

מכ"ם לייזר לרכב / בקר תחום: שבבי מחשוב בעלי ביצועים גבוהים, פיזור חום של חיישנים, הבטחת תפיסה יציבה וקבלת החלטות עבור נהיגה אוטונומית.

VII. אלקטרוניקה מתקדמת ומכשירים מדויקים (נקודות חמות מקומיות + ללא רעידות)

מחשוב בעל ביצועים גבוהים (HPC/AI): פיזור חום מקומי עבור GPU/CPU, שבבי ASIC, תוך התייחסות לריכוז נקודות חמות באריזות תלת-ממדיות וב-Chiplet, עם דיוק בקרת טמפרטורה של **±0.1℃**.

מכשירים אופטיים/מדידה מדויקת: אינטרפרומטר, מיקרוסקופ מדויק, בקרת טמפרטורה ספקטרומטרית, ביטול סחיפה בטמפרטורה, דיוק מדידה המגיע לרמת ננומטרי.

לביש / מציאות רבודה/מציאות מדומה: מודול קירור תרמואלקטרי מיקרו, מודול תרמואלקטרי, מודול מיקרו פלטייה, מיקרו TEC לאוזניות, שעונים חכמים לפיזור חום מקומי ובקרת טמפרטורת גוף האדם, משפרים את נוחות הלבישה.

VIII. תרחישים חדשניים אחרים

מחשוב קוונטי / מוליכות-על: ביטים קוונטיים, שבבים מוליכי-על עם בקרת טמפרטורה עזר בטמפרטורה נמוכה (טווח mK עד K) כדי לדכא רעש תרמי.

אנרגיה חדשה (פוטו-וולטאי/אגירת אנרגיה): קירור יריעת הגב של המודול הפוטו-וולטאי, פיזור חום של ממיר אגירת אנרגיה (PCS), שיפור יעילות ההמרה.

מעבדת מיקרופלואידיקה / שבבים: בקרת טמפרטורה מדויקת של מיקרו-תעלות ותאי תגובה, המשמשת לסינתזה כימית וסינון תרופות.

יתרונות טכניים מרכזיים (המפתח להתאמה לתרחישים מתקדמים)

מצב מוצק לחלוטין: ללא מדחס, ללא קירור, ללא רעידות, רעש נמוך, מתאים לסביבות מדויקות/נקיות.

דו-כיווני מדויק: מעבר בלחיצה אחת בין קירור לחימום, דיוק בקרת טמפרטורה של ±0.01℃, זמן תגובה < 10ms.

מזעור: גודל מינימלי של 1×1 מ"מ, עובי < 0.5 מ"מ, מתאים לאינטגרציה בצפיפות גבוהה.

אמינות גבוהה: ללא שחיקה מכנית, אורך חיים של > 100,000 שעות, ניתן להתאמה לסביבות טמפרטורה, לחות ורעידות קיצוניות.