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(8)PCR儀用了沒多久半導(dǎo)體制冷器就壞了，怎么回事兒？
時(shí)間：2024-07-26 來源：EASTWIN瀏覽次數(shù)：53
龍龍: 在PCR儀中，最脆弱的、又是最關(guān)鍵的零件恐怕要數(shù)半導(dǎo)體制冷器了（Thermo-electricModule）。在運(yùn)輸過程中受到?jīng)_擊，或使用不當(dāng)，在短期類完全有可能損壞這個(gè)“脆弱的心臟”，但這種情況發(fā)生概率是極小的。
半導(dǎo)體制冷器是有一定壽命的，他的壽命和出廠時(shí)間關(guān)系不大，而與其冷熱循環(huán)數(shù)，即客戶的實(shí)際運(yùn)行次數(shù)有關(guān)。所以，對于有些科研用戶，用量不多，PCR用了5年以上還沒問題。而對于一些工商業(yè)用戶（如：PCR服務(wù)公司），三班倒上班，PCR儀幾乎是不關(guān)機(jī)的，連續(xù)工作，可能2年，甚至更短的時(shí)間，半導(dǎo)體制冷器的壽命就到了。所以，我們將PCR儀的壽命，一定要知道客戶的實(shí)際使用頻度，不能只簡單的講這個(gè)機(jī)器用了幾年，那個(gè)機(jī)器用了幾年。東勝龍ETC811PCR儀對客戶的實(shí)際使用時(shí)間有記錄，可以準(zhǔn)確的知道客戶的使用時(shí)間。
半導(dǎo)體制冷器的其實(shí)是一種很脆弱的半導(dǎo)體器件。它由幾十對或幾百對脆弱的兩種碲化鉍半導(dǎo)體小顆粒串聯(lián)焊接（P/N節(jié)）在兩個(gè)相距只有幾毫米的陶瓷基板之間。當(dāng)給半導(dǎo)體制冷器施加一個(gè)直流電源時(shí)，電子從N型半導(dǎo)體躍遷到P型半導(dǎo)體，釋放熱量，從而使半導(dǎo)體制冷器的一面變冷，另一面變熱，向一個(gè)熱泵，將熱量從一面抽到另一面。改變電流的方向，現(xiàn)象依然。所以可以通過這一原理，通過調(diào)整電流的方向和大小來控制熱面和冷面的問題。PCR儀正是利用了半導(dǎo)體制冷器的這個(gè)特性，使得PCR從水浴鍋、壓縮機(jī)時(shí)代走向了電子制冷時(shí)代。半導(dǎo)體制冷器的特點(diǎn)是，制冷速度快，控制精度高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，體積小，干凈衛(wèi)生。
但由于其材料本身的脆性、強(qiáng)度各項(xiàng)異性、容易產(chǎn)生裂紋等弱點(diǎn)，加之幾百個(gè)焊點(diǎn)，使其可靠性大打折扣。
最頭疼的是，它的壽命無法測得，也很預(yù)計(jì)，就連半導(dǎo)體廠家只能也只能根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)預(yù)測其壽命，不敢保證每一塊器件就能達(dá)到多少。況且，半導(dǎo)體制冷器的壽命與其使用條件和使用方式關(guān)系很大。
1.半導(dǎo)體材料本身的自然時(shí)效產(chǎn)生性質(zhì)的變化，塞貝克系數(shù)、帕爾貼系數(shù)都會(huì)發(fā)生變化，使器件的性能下降。
2.在冷熱交變和壓力的作用下，半導(dǎo)體材料發(fā)生了物理變化引起的電性能下降或損壞。如裂紋、助焊層開裂、脫落等。
3. 受冷熱沖擊的作用，焊接面在熱脹冷縮交變應(yīng)力的作用下，發(fā)生疲勞裂紋或斷裂，甚至脫焊引起電性能下降或損壞。
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