隨著半導體電子行業不斷在發展，半導體中也沿著大功率化、高頻化、集成化方向發展。半導體器件在風力發電、太陽能光伏發電、電動汽車、LED照明等領域都有廣泛的應用。陶瓷基板作為半導體電子元器件在制冷片領域起著非常重要的作用，下面就讓小編介紹一下半導體制冷片的基本知識。

   半導體制冷片也叫熱電制冷片，它是利用半導體材料的Peltier效應（當有電流通過金屬-半導體接觸的界面時，將會發生熱或者制冷片）來實現制冷或者制熱的產品。由帕爾貼效應可知，通過在半導體制冷器的兩端加載一個適當的直流電壓，熱量就會從元件的一端流到另一端。此時，制冷器的一端溫度就會降低，而另一端的溫度就會同時上升，值得注意的是，只要改變電流方向，就可以改變熱流的方向，將熱量輸送到另一端。所以，在一個熱電制冷器上就可以同時實現制冷和加熱兩種功能。

   如圖所示的是一個最簡單、最基本的溫差電器件，由N、P兩種類型半導體溫差電材料經過電導率較高的導流片串聯構成。當電流流過回路時，將在接頭A處發生吸熱，而在接頭B處放熱，使得T2>T1，因而在A.B兩端建立溫差ΔT=T2-T1。

   根據帕爾貼效應建立在冷端A處的熱平衡方程，可獲得該接頭處單位時間從外界進入的熱量(制冷量)QC為：

   Qc=αNP T1 I – 0.5I2R – k(T2 – T1)

   其中R為N、P電偶臂的電阻，αNP 為N、P電偶臂的溫差電動勢總和，與制冷器的電偶臂對數有關;

   I為通過回路的電流；

   k為電偶臂的熱阻總和；

   其中最重要的是陶瓷基板的應用，只有陶瓷基板能夠耐高溫并且能夠快速散發熱量。

1、半導體制冷器的主要特點：

   半導體制冷器是一個小電壓，電流的特性在一些中小功率熱量傳輸，但是需要復雜控溫的熱控過程中，可以提供很大的幫助。半導體制冷器并不能應用在所有的領域，但在一些特定的情況下它是唯一的選擇，與其他制冷設備相比，熱電制冷器具有很多優勢。

2、制冷片陶瓷基板的其中包括：

  可以降溫到環境溫度以下：傳統的散熱器需要將溫度升高到環境溫度以上才可以使用，與其不同的是熱電制冷器具有將物體溫度降低到環境溫度以下的能力。

  同一器件可以滿足升溫和降溫的要求：熱電制冷器可以通過調整加載的直流電流的方向，調整制冷或者加熱模式。應用這一特點就不必在給定體系內加入另外獨立的加熱或者制冷功能元件。

  精確的溫度控制：由于熱電制冷器具有一個閉路溫度控制循環，它可以在±0.1 ℃范圍內精確地控制溫度。

 高可靠性：由于全部為固態基構造，熱電制冷器具有很高的可靠性。盡管某種程度上與應用條件有關，但是典型熱電制冷器的壽命一般可以達到200,000小時以上。

 電子靜音：與傳統的機械式制冷器件不同，熱電制冷器在工作過程中基本上不會產生任何電子干擾信號，它可以與敏感的電子感應器相連接，并不會干擾其工作。另外，它在運行過程中也不會產生任何噪音。

  可以在任意角度下工作：熱電制冷器可以在任意角度和零重力狀態下工作。

  簡單方便的能源供給：熱電制冷器能夠直接使用直流電源，并且加載電源的電壓和電流能夠在很大范圍內變化。在許多條件下，還可以使用脈沖寬度調制。