アンペール社ユニサーモのご紹介

 アンペール社ユニサーモはスケルトン型ペルチェモジュールです。
 従来のペルチェ素子構造による欠陥を大幅に改善したユニサーモは信頼性の非常に高い電子冷却素子として高い評価を受けてきました。これはBiSbTe(ビスマス・アンチモン・テルル)素子を中央にあるガラス・エポキシ基板に固定する柔軟構造のスケルトン方式を採用したことにより他社製品(素子の上下を剛体のセラミックで固定する方式)と比較して耐久性および冷却能力が一段と向上して信頼性と効率アップにつながるとともにモジュールサイズの拡大が可能になり他社に先駆けて70mm角タイプUT7070型を発売し冷却能力がさらに強力になりました。

スケルトン型ペルチェ素子と従来品ペルチェ素子の相違を一覧にしますと

  スケルトン構造ペルチェ素子
(ユニサーモ)
従来品ペルチェ素子
構造 柔軟構造
ペルチェ素子を中央にあるガラスエポキシ基板で固定する柔軟構造
剛体構造
ペルチェ素子の上下を堅いセラミックで固定しているため破損しやすい
耐久性 高温・低温の繰り返し動作環境下でも大きな歪みがエラストマーなどによる吸収により温度サイクルに対して耐久性が大幅に向上 急速冷却動作で大きな歪みが生じるために温度サイクルに対する耐久性が低い
冷却能力 スケルトン構造であることと単結晶であることにより従来品ペルチェ素子より冷却能力が向上し効率アップ 剛体構造のため冷却能力が低い
サイズ スケルトン構造のため素子のサイズを大きくできる
70mm角品まで対応しています
セラミックで素子を固定しているため素子のサイズを大きくできない
主流は40mm角品

スケルトン構造ペルチェ素子と従来品ペルチェ素子の構造図

ユニサーモ UT4040−AL(アルミカバー)仕様

項目 仕様 備考
1.最大電流 7.0A 最大吸熱量(50℃)の時
2.最大電圧 19.0VDC 最大吸熱量(50℃)の時
3.最大温度差 76.5℃ 最大吸熱量(50℃)の時
4.最大吸熱量 64.0W 最大吸熱量(50℃)の時
5.内部抵抗 2.00Ω ±10% Th=27℃
6.電極取り出し リード線 (赤:+、黒:ー)  
7.外形寸法
  厚み
52mm x 47mm (公差 +1mm)
3.6mm ±0.06mm
 
8.素子数 P/Nペア 127素子  
9.リード線長 140mm セパレーター端より
10.重量 27.0g ±10%  
11.梱包 プラスチックケースの梱包 個別にシリアルNo.貼り付け
12.締め付け強度 4〜6Kgf 均等荷重 推奨荷重
13.使用温度 150℃以下  
14.絶縁方法 エラストマー&アルミ (アルミ寸法 52mm x 47mm)
15.絶縁抵抗 DC100V 50MΩ以上  

形態は裸電極上にエラストマーを塗布しアルミナを両面貼りつけとする
『赤リード線(+)、黒リード線(−)印加時モジュール上部が冷却面』

ユニサーモ UT4040−M(アルミナセラミックカバー)防湿仕様

項目 仕様 備考
1.最大電流 7.0A 最大吸熱量(50℃)の時
2.最大電圧 18.0VDC 最大吸熱量(50℃)の時
3.最大温度差 79.5℃ 最大吸熱量(50℃)の時
4.最大吸熱量 64.0W 最大吸熱量(50℃)の時
5.内部抵抗 2.00Ω ±10% Th=27℃
6.電極取り出し リード線 (赤:+、黒:ー)  
7.外形寸法
  厚み
46mm x 45mm (公差 +1mm)
3.74mm ±0.06mm
 
8.素子数 P/Nペア 127素子  
9.リード線長 130mm セパレーター端より
10.重量 27.5g ±10%  
11.梱包 ポリ袋に入れて封止梱包 個別にシリアルNo.記載
12.締め付け強度 4〜6Kgf 均等荷重 推奨荷重
13.使用温度 150℃以下  
14.絶縁方法 SE4450エラストマー&アルミナ (アルミナ寸法 46mm x 45mm)
15.絶縁抵抗 DC250V 100MΩ以上  

形態は裸電極上にSE4450エラストマーを塗布しアルミナを両面貼りつけとする
『赤リード線(+)、黒リード線(−)印加時モジュール上部が冷却面』

ユニサーモ UT7070−AL(アルミカバー)仕様

項目 仕様 備考
1.最大電流 7.5A 最大吸熱量(50℃)の時
2.最大電圧 30.0VDC 最大吸熱量(50℃)の時
3.最大温度差 75.0℃ 最大吸熱量(50℃)の時
4.最大吸熱量 140.0W 最大吸熱量(50℃)の時
5.内部抵抗 3.00Ω ±10% Th=27℃
6.電極取り出し リード線 (赤:+、黒:ー)  
7.外形寸法
  厚み
78mm x 70mm (公差 +1mm)
5.05mm ±0.1mm
 
8.素子数 P/Nペア 241素子  
9.リード線長 140mm セパレーター端より
10.重量 92.0g ±10%  
11.梱包 プラスチックケースに梱包 個別にシリアルNo.貼り付け
12.締め付け強度 4〜6Kgf 均等荷重 推奨荷重
13.使用温度 150℃以下  
14.絶縁方法 エラストマー&アルミ (アルミ寸法 78mm x 70mm)
15.絶縁抵抗 DC100V 50MΩ以上  

形態は裸電極上にエラストマーを塗布しアルミナを両面貼りつけとする
『赤リード線(+)、黒リード線(−)印加時モジュール上部が冷却面』

資料ー1 各種形状外観写真

資料ー2 ユニサーモ(4040タイプ)温度応答特性
各種高熱伝導材料による応答時間比較

資料ー3 4040タイプ応答性比較
他社ペルチェモジュールの温度応答特性

資料ー4 各種絶縁形態による性能比較

項目 内容 カプトンフィルム アルミニューム アルミナ
  熱伝導率(W/m・k) 0.45 204 35.3
厚み 絶縁膜としての厚み 25um 500um 635um
熱伝導率 単位面積の数値 37.26W/m・k 840.4W/m・k 118.35W/m・k
応答性 常温〜0℃ 11.2℃/sec 7.93℃/sec 7.3℃/sec
降下時間 常温〜ー10℃ 9.82℃/sec 6.35℃/sec 5.98℃/sec
常温〜ー20℃ 7.31℃/sec 4.73℃/sec 4.59℃/sec
吸熱量 真空チャンバーにて 58.0W 63.1W 63.8W
ΔT 同上 (TH=50℃) 76.0℃ 77.7℃ 78.4℃
信頼性 寿命
電気特性 電気伝導 絶縁体 導電体 絶縁体
耐電圧 電流(I=0.5mA以下) AC500V以下 AC100V以下 AC1000V以下