Tanko{0}}plastni termočleni: merjenje površinske temperature v raziskavah in razvoju ter elektroniki

Merjenje površinske temperature pri raziskavah in razvoju ter proizvodnji elektronike pogosto naleti na ozko grlo-tradicionalni senzorji se bodisi ne prilegajo majhnim komponentam, motijo ​​normalno delovanje ali zagotavljajo netočne podatke zaradi slabega stika s površino. Številni projekti zamujajo ali dajejo nezanesljive rezultate zaradi izbire napačne rešitve za-zaznavanje temperature, zlasti ko gre za mikročipe, vezja ali natančne elektronske naprave. Tu izstopajo termočleni s tanko-plastjo kot sprememba igre-za ciljno spremljanje površinske temperature.

Termočleni na splošno delujejo na podlagi Seebeckovega učinka-ko sta dva različna prevodna materiala spojena na dveh točkah (stičiščih), temperaturna razlika med tema stikoma ustvari merljivo napetost. Ključna razlika med tank{2}}termočleni in običajnimi žičnimi termočleni je v njihovi strukturi in obsegu uporabe. Običajni žični termoelementi so zajetni, zahtevajo fizično pritrditev z lepili ali vpenjanjem in lahko zaradi lastne mase spremenijo temperaturo površine, ki jo nameravajo izmeriti. Na podlagi izkušenj so takšni senzorji komaj primerni za mikroelektronske komponente, kjer je prostor izjemno omejen in je treba ohraniti celovitost površine.

Nasprotno so tanko{0}}plastni termočleni izdelani neposredno na ciljno površino s tehnikami nanašanja, kot sta razprševanje ali izparevanje. Njihova debelina je običajno v razponu od nanometrov do mikrometrov, zaradi česar so skoraj nemoteči. Ta zasnova zagotavlja minimalne motnje v toplotnem profilu površine in omogoča merjenje lokaliziranih temperaturnih nihanj-, kar običajni termoelementi težko dosežejo. Pravzaprav imajo tanko{5}}plastni termoelementi tudi krajše odzivne čase (milisekund v primerjavi s sekundami za vrste žic), kar je ključnega pomena za zajem prehodnih temperaturnih skokov v elektronskih napravah med delovanjem.

Ko izbirate in uporabljate tanko{0}}plastne termoelemente, upoštevajte več praktičnih premislekov, ki pomagajo preprečiti pogoste pasti. Združljivost materialov je najpomembnejša-različni pari materialov (kot sta kromel-alumel ali platina-rodij) ustrezajo različnim temperaturnim območjem in okoljem. Za aplikacije v elektroniki, kjer se temperature običajno gibljejo od -50 stopinj do 300 stopinj, so kromel-alumel-termoelementi s tanko{10}}plastjo zaradi svoje stabilnosti in stroškovne-učinkovitosti zelo priljubljeni. Izogibajte se izbiri parov visokotemperaturnih materialov po nepotrebnem, saj so pogosto povezani z višjimi stroški in se morda ne bodo dobro oprijeli površin elektronskih komponent.

Priprava površine je še en dejavnik, ki ga zlahka spregledamo. Ciljna površina mora biti čista, gladka in brez kontaminantov, da se zagotovi ustrezen oprijem tankega filma. Ostanki, kot so olje, prah ali oksidne plasti, lahko oslabijo vez filma, kar sčasoma povzroči zamik meritev ali okvaro senzorja. Umerjanje je prav tako bistvenega pomena-tudi visoko{4}}kakovostni tanko{5}}slojni termočleni zahtevajo občasno umerjanje glede na referenčni standard, zlasti po dolgotrajni-uporabi v težkih okoljih, kot so visoka-vlaga ali visoke-nastavitve vibracij