行业验证制造数据 · 2026

热电模块

基于 CNFX 目录中多个工厂资料的聚合洞察,热电模块 在 计算机、电子和光学产品制造 行业中通常会围绕 最大温差 到 制冷量 进行能力评估。

技术定义与核心装配

一个典型的 热电模块 通常集成 热电颗粒 与 陶瓷基板。CNFX 上列出的制造商通常强调 碲化铋 (Bi2Te3) 结构,以支持稳定的生产应用。

固态器件,利用珀尔帖效应将电能转换为温差,或利用塞贝克效应从温度梯度产生电能。

技术定义

热电模块是一种固态组件,用于加热和冷却系统中,实现主动温度控制。其工作原理基于珀尔帖效应:当直流电流流过两种不同半导体(通常为n型和p型碲化铋)的结时,一侧吸收热量,另一侧释放热量,从而产生温差。改变电流极性可交换冷热面。这使得模块无需运动部件或制冷剂即可实现精确的热管理,适用于需要紧凑、可靠且免维护温度调节的应用。在加热/冷却元件系统中,模块作为核心有源单元,负责在表面之间传递热量。模块由陶瓷基板(氧化铝或氮化铝)提供电绝缘和热传导,铜互连用于电气连接,焊料用于组装。典型性能参数包括:最大温差(零热负荷下)60–70 K;热泵容量(ΔT=0,额定电流下)10–100 W;最大工作电流3–10 A;最大工作电压12–24 V DC;交流电阻(25°C,1 kHz)1–10 Ω;最大工作温度(热端,受焊料熔点限制)150–200°C;存储温度-40至85°C;湿度5–95% RH(无冷凝);密封等级IP54–IP65(IEC 60529)。陶瓷基板通常为96%氧化铝,可选氮化铝以获得更高导热性。组装焊接温度250–300°C,重量10–100 g(取决于尺寸和散热器)。这些数值为参考范围,必须针对具体型号和应用进行确认。采购或使用前,请务必向法定制造商或供应商核实型号特定规格和标准。

工作原理

模块基于珀尔帖效应工作:当直流电流流过两种不同半导体(通常为n型和p型碲化铋)的结时,一个结吸收热量,另一个结释放热量,从而产生温差。改变电流极性可交换加热和冷却面。这使得模块能够作为热泵,将热量从一侧传递到另一侧。

技术参数

技术参数
参数典型区间选型说明与越界后果
最大温差60–70 KAt zero heat load; decreases with applied load
制冷量10–100 WAt ΔT=0 and rated current
最大工作电流3–10 AExceeding may cause thermal runaway
最大工作电压12–24 V DCAt maximum temperature difference
交流电阻1–10 ΩAt 25°C, measured at 1 kHz
最高工作温度150–200 °CHot side temperature; solder melting limit
储存温度-40–85 °CNon-operating, in original packaging
湿度5–95 % RHNon-condensing; condensation may cause corrosion
密封等级IP54–IP65Higher IP for dusty or wet environmentsIEC 60529
陶瓷基板Al2O3 96%Alumina; AlN for higher thermal conductivity
焊接温度250–300 °CFor assembly; avoid exceeding 300°C
重量10–100 gDepends on size and heat sink

区间为行业参考值,供询价时圈定范围用,不构成供应商承诺。下单前请向法人制造商核实每一项数值与标准。

主要材料

碲化铋 (Bi2Te3) 陶瓷基板 (氧化铝/氮化铝) 铜互连 焊料

组件 / BOM

Components / BOM
  • 热电颗粒
    半导体元件(n型和p型),电流通过时产生珀耳帖效应
    材料: 碲化铋(Bi2Te3)
  • 陶瓷基板
    提供电气绝缘、结构支撑以及颗粒与外部表面之间的热传导功能
    材料: 氧化铝(Al₂O₃)或氮化铝(AlN)
  • 铜互连件
    串联热电颗粒以实现电气连接,同时传导热量
    材料: 铜
  • 焊点
    将颗粒与互连件和基板连接,确保电气和热接触
    材料: 锡基焊料

FMEA · 风险与缓解

诱因 → 失效模式 → 工程缓解

热循环超过1000次,温度在-20°C和+70°C之间变化 焊点处金属间化合物形成,使热阻增加40% 在热电元件和基板之间使用厚度为25 μm的铜镍扩散阻挡层
湿度侵入超过85%相对湿度达500小时 碲化铋腿的电化学腐蚀,使塞贝克系数降低35% 采用环氧树脂封装进行气密封装,实现1×10⁻⁸ atm·cm³/s的氦气泄漏率

工程推理

运行范围
范围
1-15 V DC,热侧温度-40°C至+80°C,电流0-6 A
失效边界
热侧温度超过85°C会导致热电材料永久性退化,电压超过18 V DC会引起介电击穿
碲化铋界面处热应力引起的晶格失配超过2.5 MPa,150°C以上晶界处的电子迁移
制造语境
热电模块 在 计算机、电子和光学产品制造 中会按材料、工艺窗口和检验要求共同评估。

别名与俗称

熱電模塊

行业别名与关键词

该产品在 CNFX 数据库中的搜索词、别名和技术称呼。

应用产品 / 所属系统

该产品或部件会出现在以下工业系统、设备或上级产品中。

应用匹配与尺寸矩阵

运行限制
pressure:常压至低压环境(通常 < 2 atm);不适用于高压系统
other spec:最大电流:典型1-15A,最大电压:典型2-24V,热阻:0.1-5 K/W,热泵容量:典型1-500W
temperature:通常-100°C至+200°C(热侧温度),特定模块适用于低温或高温应用
兼容性
电子冷却系统(CPU/GPU冷却)便携式制冷单元温度控制实验室设备
不适用:高振动工业机械或具有显著机械冲击的环境
选型所需数据
  • 所需热泵容量(Qc,单位:瓦特)
  • 热侧与冷侧之间的温差(ΔT,单位:°C)
  • 可用电源(电压和电流限制)

可靠性与工程风险分析

失效模式与根因
热应力开裂
原因:反复的热循环导致半导体材料与陶瓷基板之间的差异膨胀,产生微裂纹并最终导致电连续性中断。
金属间扩散退化
原因:高工作温度导致焊料材料扩散到半导体腿中,随时间增加电阻并降低塞贝克系数。
维护信号
  • 热循环期间可听到的咔嗒声或爆裂声,表明存在热应力断裂
  • 陶瓷基板上可见的变色或氧化,表明过热或环境污染物
工程建议
  • 在热循环期间实施受控的升温/降温速率,以最小化热冲击和应力积累
  • 保持清洁、干燥的工作环境,并确保良好的散热器界面,以防止污染并优化热传递

合规与制造标准

参考标准
ASTM E1461-13 - 闪光法测定热扩散率的标准试验方法CE标志 - 指令2014/35/EU(低电压指令)
制造精度
  • 尺寸公差:模块长度/宽度 +/-0.05mm
  • 平面度公差:每100mm表面0.1mm
质量检验
  • 热性能测试(热/冷侧温差验证)
  • 电绝缘电阻测试(500VDC下最小100 MΩ)

生产 热电模块 的制造商

3 家企业把这个产品列在自己的产品线里。卡片上的公司数据摘自各家官网,每张卡都注明这条关系的依据来自哪里。

FerroTec Shanghai Semiconductor Wafer Co., Ltd.
· CN
还生产: Water Pump、Temperature Controller、Rechargeable Battery 等 4 项
依据其官网产品页 · 档案由 CNFX 依公开来源整理
官网上的名称:“Thermoelectric Modules”
查看来源页 ↗ ferrotec.com · 核验于 2026-08-29
MyHeatSinks
Guangzhou · CN
还生产: Aluminum Heat Sink
依据其官网产品页 · 档案由 CNFX 依公开来源整理
官网上的名称:“Thermoelectric Modules”
查看来源页 ↗ myheatsinks.com · 核验于 2026-09-07
Thermonamic Electronics(Jiangxi) Corp., Ltd.
· CN
依据其官网产品页 · 档案由 CNFX 依公开来源整理
官网上的名称:“Thermoelectric Modules for cooling”
查看来源页 ↗ thermonamic.com.cn · 核验于 2026-08-30

制造商列表用于前期研究和供应商能力理解,不代表认证、排名或交易担保。

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采购评估维度

不是客户评论,也不是实时热度。以下维度用于前期 RFQ 准备和供应商评估。

技术文档
4/5
制造能力
4/5
可检验性
5/5
供应商透明度
3/5

这些分值是采购评估维度示例,不代表真实客户评分、具体国家买家反馈或实时询盘。

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常见问题

热电模块的典型最大温差是多少?

最大温差通常在零热负荷下为60–70 K。当施加热负荷时,该值会降低。请务必核实您型号的具体额定值。

热电模块能否同时用于加热和冷却?

可以。通过反转直流电流的极性,冷热面互换,模块既可以冷却也可以加热。这使其适用于温度稳定。

热电模块使用哪些主要材料?

模块通常使用碲化铋(Bi2Te3)半导体、陶瓷基板(氧化铝或氮化铝)、铜互连和焊料。这些是珀尔帖器件的标准材料。

热电模块的最大工作温度是多少?

最大工作温度通常在热端为150–200°C,受焊料熔点限制。超过此温度可能导致故障。请务必查阅您具体模块的数据表。

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CNFX 是开放目录,不是交易平台或采购代理。工厂资料和表单用于帮助你准备直接沟通。

CNFX Industrial Index v2.6.09 · 计算机、电子和光学产品制造

数据基础

CNFX 制造商资料、技术分类、公开产品信息和持续合理性检查。

初步技术归类
本页用于结构化准备研究、RFQ 和供应商评估,不替代买方自己的供应商资质审查、标准核验和技术批准。
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