A cost-effective and cooling-enhanced thermoelectric cooler (TEC) module is proposed using a new die attachment material and a Si substrate. Although silver paste has been widely used in TEC modules, it has generally shown poor shear strength relative to the high material cost and high temperature of the sintering process. A cost-effective hybrid copper paste (HCP) material, which is composed of Ag-coated Cu flakes, solder powder, and a fluxing resin, is proposed to compensate for the weakness of silver paste. By optimizing the volumetric ratio of the Ag-coated Cu flakes, solder powder, and fluxing resin, screen printing and a curing process for the die attachment were successfully developed. A commercial Ag paste and HCP were applied to interconnect p-type and n-type TE legs with the substrate. Two types of TEC modules were fabricated using a ceramic substrate and a Si substrate. TEC with a module size of 40 mm x 40 mm were fabricated with 128 pairs of p- and n-type TE legs. In this work, the DC resistance and cooling capacity of the TEC module using HCP and a Si substrate were measured and compared with a conventional TEC module. The proposed TEC module is proved to work well with its three advantages: cost reduction, process simplification, and cooling ability.
KSP 제안 키워드
Ag paste, Ag-coated Cu, Ceramic Substrate, Cooling ability, Cooling capacity, Cu paste, DC Resistance, Enhanced cooling, High Temperature, Material cost, P-type and N-type
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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