0　引言

　　隨著電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快和性能的提高，電子設(shè)備將朝著微型化、高頻化、結(jié)構(gòu)緊湊化方向發(fā)展。如今單枚芯片上集成的晶體管數(shù)量急劇增加，發(fā)熱功率驟增[1]。芯片單位面積上的熱流密度急劇上升，導(dǎo)致芯片局部溫度過高，產(chǎn)生熱點(diǎn)[2]，出現(xiàn)熱失效現(xiàn)象，嚴(yán)重影響芯片高效、穩(wěn)定、安全運(yùn)行以及使用壽命。因此，電子冷卻技術(shù)成為影響電子設(shè)備性能的關(guān)鍵技術(shù)。

　　熱電制冷技術(shù)以其無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、運(yùn)行無噪音、易微型化、易控制、可靠性高，以及使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)[3]，被廣泛應(yīng)用于光電和電子設(shè)備的溫控。在電子設(shè)備冷卻中，熱電制冷器的性能是影響冷卻效果的主要因素。為了對電子設(shè)備冷卻中的熱電制冷器性能進(jìn)行研究，科研人員做了大量的工作。Chang等[4]研究了電子冷卻中風(fēng)冷條件下的熱電模塊制冷性能。Huang 等[5]對電子冷卻中熱負(fù)荷和制冷器電流對冷卻性能的影響進(jìn)行了分析。Zhang等[6]分析了大功率電子封裝中的熱電制冷器性能。

　　本文通過實(shí)驗(yàn)分析了電子芯片冷卻中熱電制冷器的冷卻效果及其性能。

　　1　熱電制冷原理

　　熱電制冷(原理如圖1所示)是半導(dǎo)體材料利用帕爾貼效應(yīng)使冷端吸熱制冷，熱端放熱，同時(shí)伴隨著電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的焦耳熱和由溫差而產(chǎn)生的傅里葉熱，以及存在溫度梯度而產(chǎn)生的湯姆遜熱綜合作用的結(jié)果，但實(shí)際湯姆遜效應(yīng)很小，可忽略。對于一個(gè)由犖對串聯(lián)的熱電單元，通以電流犐時(shí)，制冷量為

　　制熱量為

　　制冷系數(shù)為