• Title/Summary/Keyword: Thermoelectric micro-cooler

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마이크로 열전냉각기의 열성능에 대한 열전소자 두께의 영향 (Effect of the Thermoelectric Element Thickness on the Thermal Performance of the Thermoelectric Micro-Cooler)

  • 이공훈;김욱중
    • 설비공학논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.211-217
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    • 2006
  • The three-dimensional numerical analysis has been carried out to figure out the effect of the thermoelectric element thickness on the thermal performance of the thermo-electric micro-cooler. The small-size and column-type thermoelectric cooler is considered. It is known that tellurium compounds currently have the highest cooling performance around the room temperature. Thus, in the present study, $Bi_{2}Te_{3}$ and $Sb_{2}Te_{3}$ are selected as the n- and p-type thermoelectric materials, respectively. The thermoelectric leg considered is less than $20{\mu}m$ thick. The thickness of the leg may affect the thermal and electrical transport through the interfaces between the leg and metal conductors. The effect of the thermoelectric element thickness on the thermal performance of the cooler has been investigated with parameters such as the temperature difference, the current, and the cooling power.

열전박막을 이용한 마이크로 냉각소자 제작 (Fabrication of a Micro Cooler using Thermoelectric Thin Film)

  • 한승우;최현주;김병일;김병민;김동호;김욱중
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1459-1462
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    • 2007
  • In general a thermoelectric cooler (TEC) consists of a series of P type and N type thermoelectric materials sandwiched between two wafers. When a DC current passes through these materials, three different effects take place; Peltier effect, Joule heating effect and heat transfer by conduction due to temperature difference between hot and cold plates. In this study we have developed a micro TEC using $Bi_2Te_3$ (N type) and $Bi_{0.5}Sb_{1.5}Te_3$ (P type) thin films. In order to improve that performance of a micro TEC, we made 10 um height TE legs using special PR only for lift-off. We measured COP (coefficient of performance) and temperature difference between hot and cold connectors with current.

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박막형 열전 냉각 모듈 제작을 위한 디자인 모델 소개 (Introduction to the Thin Film Thermoelectric Cooler Design Theories)

  • 전성재;장봉균;송준엽;현승민;이후정
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.881-887
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    • 2014
  • Peltier 효과를 이용한 박막형 열전 냉각 모듈은 열전 재료에 의한 열 출입의 방향에 따라서 수직형 구조와 수평구조로 나누어진다. 이와 같은 박막형 열전 냉각 모듈의 성능은 기존의 벌크 형태의 냉각 모듈을 평가하기 위해 사용하는 모델을 이용하여 측정할 수 있다. 우리가 제조한 열전 박막을 모델에 적용하여 열전재료의 길이 변화에 따른 열 방출 성능을 평가 하여 보았다. 재료의 성능이 향상됨에 따라서 동일한 열 전기적 저항에서 최대 열 방출 성능은 $73.9W/cm^2$에서 $131.2W/cm^2$으로 크게 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 방사 형태로 $10{\mu}m$ 두께의 열전 재료와 전극들이 두께가 각기 다른 기판 위에 형성된 수평형 냉각 모듈을 설계하여 $10{\mu}m$ 두께의 $SiO_2$ 멤브레인 위에 열전재료가 형성된 열전 모듈에서 22 K의 온도 차를 해석결과로부터 알 수 있었다. 이와 같은 결과로부터 열전 재료의 특성과 모듈의 열 전기적 저항은 필연적으로 짧은 열전 재료의 길이와 두께를 갖는 박막형 열전 모듈을 높은 효율의 모듈로 설계하기 위해 반드시 고려되어 되어야 할 요소임을 확인 할 수 있다.

마이크로 채널 디자인에 따른 온 칩 액체 냉각 연구 (Study of On-chip Liquid Cooling in Relation to Micro-channel Design)

  • 원용현;김성동;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • 전자소자의 다기능, 고밀도, 고성능, 그리고 소형화는 전자 패키지 기술에 초미세 피치 플립 칩, 3D 패키지, 유연 패키지, 등 새로운 기술 패러다임 전환을 가져왔으며, 이로 인해 패키지 된 칩의 열 관리는 소자의 성능을 좌우하는 중요한 요소로 대두되고 있다. Heat sink, heat spreader, TIM, 열전 냉각기, 등 많은 소자 냉각 방법들 중 본 연구에서는 냉매를 이용한 on-chip 액체 냉각 모듈을 Si 웨이퍼에 제작하고, 마이크로 채널 디자인에 따른 냉각 효과를 분석하였다. 마이크로 채널은 딥 반응성 이온 에칭을 이용하여 형성하였고, 3 종류 디자인(straight MC, serpentine MC, zigzag MC)으로 제작하여 마이크로 채널 디자인이 냉각 효율에 미치는 영향을 관찰하였다. 가열온도 $200^{\circ}C$, 냉매 유동속도 150 ml/min의 경우에서 straight MC가 약 $44^{\circ}C$의 높은 냉각 전후의 온도 차를 보였다. 냉매의 흐름과 상 변화는 형광현미경으로 관찰하였으며, 냉각 전후의 온도 차는 적외선현미경을 이용하여 분석하였다.

NEW DIGITAL H$\alpha$ OBSERVATION BY SOLAR FLARE TELESCOPE AT BOAO

  • LEE C.-W.;MOON Y.-J.;PARK Y.D.;JANG B.-H.;KIM KAP-SUNG
    • 천문학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.111-117
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    • 2001
  • Recently, we have set up a new digital CCD camera system, MicroMax YHS-1300 manufactured by Roper Scientific for Ha observation by Solar Flare Telescope at Bohyunsan Optical Astronomy Observatory. It has a 12 bit dynamic range, a pixel number of 1300$\times$1030, a thermoelectric cooler, and an electric shutter. Its readout speed is about 3 frames per second and the dark current is about 0.05 e-/p/s at $-10^{\circ}C$. We have made a system performance test by confirming the system linearity, system gain, and system noise that its specification requires. We have also developed a data acquisition software which connects a digital camera con-troller to a PC and acquires H$\alpha$ images via Microsoft Visual C++ 6.0 under Windows 98. Comparisons of high quality H$\alpha$ images of AR 9169 and AR 9283 obtained from SOFT with the corresponding images from Learmonth Solar Observatory in Australia confirm that our H$\alpha$ digital observational system is performed properly. Finally, we present a set of H$\alpha$ images taken from a two ribbon flare occurred in AR 9283.

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