Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Thermoelektrisches Modul

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Thermoelektrisches Modul im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Maximale Temperaturdifferenz bis Kühlleistung eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Thermoelektrisches Modul wird durch die Baugruppe aus Thermoelektrische Pellets und Keramiksubstrat beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Festkörperbauelement, das elektrische Energie in eine Temperaturdifferenz umwandelt (Peltier-Effekt) oder aus einem Temperaturgradienten Strom erzeugt (Seebeck-Effekt).

Technische Definition

Ein thermoelektrisches Modul ist eine Festkörperkomponente, die in Heiz- und Kühlsystemen zur aktiven Temperaturregelung eingesetzt wird. Es funktioniert nach dem Peltier-Effekt: Wenn Gleichstrom durch die Verbindungsstelle zweier unterschiedlicher Halbleiter (typischerweise n- und p-Typ Wismuttellurid) fließt, wird auf einer Seite Wärme absorbiert und auf der anderen abgegeben, wodurch eine Temperaturdifferenz entsteht. Durch Umpolen der Stromrichtung werden heiße und kalte Seite getauscht. Dies ermöglicht eine präzise Temperaturregelung ohne bewegliche Teile oder Kältemittel, was das Modul für Anwendungen geeignet macht, die kompakte, zuverlässige und wartungsfreie Temperaturregelung erfordern. Innerhalb eines Heiz-/Kühlelementsystems dient das Modul als zentrale aktive Einheit, die für den Wärmetransport zwischen Oberflächen verantwortlich ist. Das Modul besteht aus Keramiksubstraten (Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid) für elektrische Isolierung und Wärmeleitung, Kupferverbindungen für elektrische Kontakte und Lot für die Montage. Typische Leistungsparameter umfassen eine maximale Temperaturdifferenz von 60–70 K bei null Wärmelast, Wärmepumpkapazität von 10–100 W bei ΔT=0 und Nennstrom, maximaler Betriebsstrom von 3–10 A, maximale Betriebsspannung von 12–24 V DC, Wechselstromwiderstand von 1–10 Ω bei 25°C und 1 kHz, maximale Betriebstemperatur von 150–200°C (Heißseite, begrenzt durch Schmelzpunkt des Lots). Lagertemperatur von -40 bis 85°C, Luftfeuchtigkeit von 5–95% RH (nicht kondensierend), und Schutzart IP54–IP65 gemäß IEC 60529. Das Keramiksubstrat ist typischerweise 96% Aluminiumoxid, optional AlN für höhere Wärmeleitfähigkeit. Löttemperatur für die Montage beträgt 250–300°C, Gewicht 10–100 g je nach Größe und Kühlkörper. Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung verifiziert werden. Bitte bestätigen Sie modellspezifische Spezifikationen und Normen immer mit dem Hersteller oder Lieferanten vor der Beschaffung oder Verwendung.

Funktionsprinzip

Das Modul arbeitet nach dem Peltier-Effekt: Wenn Gleichstrom durch die Verbindungsstellen zweier unterschiedlicher Halbleiter (typischerweise n- und p-Typ Wismuttellurid) fließt, wird an einer Verbindungsstelle Wärme absorbiert und an der gegenüberliegenden abgegeben, wodurch eine Temperaturdifferenz entsteht. Durch Umpolen der Stromrichtung werden Heiz- und Kühlseite getauscht. Dadurch kann das Modul als Wärmepumpe fungieren und Wärme von einer Seite zur anderen transportieren.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Maximale Temperaturdifferenz60–70 KAt zero heat load; decreases with applied load
Kühlleistung10–100 WAt ΔT=0 and rated current
Maximaler Betriebsstrom3–10 AExceeding may cause thermal runaway
Maximale Betriebsspannung12–24 V DCAt maximum temperature difference
Wechselstromwiderstand1–10 ΩAt 25°C, measured at 1 kHz
Maximale Betriebstemperatur150–200 °CHot side temperature; solder melting limit
Lagertemperatur-40–85 °CNon-operating, in original packaging
Luftfeuchtigkeit5–95 % RHNon-condensing; condensation may cause corrosion
SchutzartIP54–IP65Higher IP for dusty or wet environmentsIEC 60529
KeramiksubstratAl2O3 96%Alumina; AlN for higher thermal conductivity
Löttemperatur250–300 °CFor assembly; avoid exceeding 300°C
Gewicht10–100 gDepends on size and heat sink

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Wismuttellurid (Bi2Te3) Keramiksubstrate (Aluminiumoxid/Aluminiumnitrid) Kupferverbinder Lötmittel

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Thermoelektrische Pellets
    Halbleiterelemente (n-Typ und p-Typ), die bei Stromfluss den Peltiereffekt erzeugen.
    Material: Bismut-Tellurid (Bi2Te3)
  • Keramiksubstrat
    Bietet elektrische Isolierung, strukturelle Unterstützung und Wärmeleitung zwischen den Pellets und äußeren Oberflächen.
    Material: Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder Aluminiumnitrid (AlN)
  • Kupferverbindungen
    Elektrische Serienschaltung der thermoelektrischen Pellets bei gleichzeitiger Wärmeleitung.
    Material: Kupfer
  • Lötverbindungen
    Verbinden die Pellets mit den Verbindungselementen und Substraten, um elektrischen und thermischen Kontakt sicherzustellen.
    Material: Zinnbasis-Lot

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Thermische Zyklen über 1000 Zyklen zwischen –20 °C und +70 °C Bildung intermetallischer Verbindungen an Lötstellen, die den thermischen Widerstand um 40 % erhöht Kupfer-Nickel-Diffusionssperrschichten mit 25 μm Dicke zwischen thermoelektrischen Elementen und Substraten
Feuchtigkeitseintritt über 85 % relative Luftfeuchtigkeit für 500 Stunden Elektrochemische Korrosion von Wismuttellurid-Beinen, die den Seebeck-Koeffizienten um 35 % reduziert Hermetische Versiegelung mit Epoxid-Verkapselung, die eine Heliumleckrate von 1×10⁻⁸ atm·cm³/s erreicht

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
1–15 V Gleichstrom, –40 °C bis +80 °C Heißseitentemperatur, 0–6 A Strom
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Heißseitentemperatur über 85 °C verursacht permanente Degradation der thermoelektrischen Materialien, Spannung über 18 V Gleichstrom induziert dielektrischen Durchschlag
Thermisch induzierte Gitterfehlanpassung an Wismuttellurid-Grenzflächen über 2,5 MPa, Elektronenmigration an Korngrenzen über 150 °C
Fertigungskontext
Thermoelektrisches Modul wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:Atmosphärische bis Niederdruckumgebungen (typischerweise < 2 atm); nicht für Hochdrucksysteme ausgelegt
Durchflussrate:Nicht zutreffend für feste Bauteile
Betriebstemperatur:Typischerweise –100 °C bis +200 °C (Heißseitentemperatur), mit spezifischen Modulen für kryogene oder Hochtemperaturanwendungen
Montage- und Anwendungskompatibilität
Elektronische Kühlsysteme (CPU-/GPU-Kühlung)Tragbare KühlgeräteTemperaturgeregelte Laborausrüstung
Nicht geeignet: Hochvibrationsindustriemaschinen oder Umgebungen mit erheblichem mechanischem Stoß
Auslegungsdaten
  • Erforderliche Kühlleistung (Qc in Watt)
  • Temperaturdifferenz zwischen Heiß- und Kaltseite (ΔT in °C)
  • Verfügbare elektrische Stromversorgung (Spannungs- und Stromgrenzwerte)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Thermische Spannungsrisse
Ursache: Wiederholte thermische Zyklen verursachen unterschiedliche Ausdehnung zwischen Halbleitermaterialien und Keramiksubstraten, was zu Mikrorissen und schließlich elektrischer Unterbrechung führt.
Degradation durch intermetallische Diffusion
Ursache: Hohe Betriebstemperaturen verursachen die Diffusion von Lötmaterialien in die Halbleiterbeine, was den elektrischen Widerstand erhöht und den Seebeck-Koeffizienten über die Zeit reduziert.
Wartungsindikatoren
  • Hörbare Klick- oder Knackgeräusche während thermischer Zyklen, die auf thermische Spannungsbrüche hinweisen
  • Sichtbare Verfärbung oder Oxidation auf Keramiksubstraten, die auf Überhitzung oder Umgebungskontamination hindeuten
Technische Hinweise
  • Implementierung kontrollierter Aufwärm-/Abkühlraten während thermischer Zyklen zur Minimierung von thermischem Schock und Spannungsakkumulation
  • Aufrechterhaltung einer sauberen, trockenen Betriebsumgebung mit geeigneter Wärmesenkenschnittstelle zur Verhinderung von Kontamination und Gewährleistung eines optimalen Wärmetransfers

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
DIN EN ISO 22007-4 - Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und TemperaturleitfähigkeitCE-Kennzeichnung - Richtlinie 2014/35/EU (Niederspannungsrichtlinie)
Fertigungsgenauigkeit
  • Maßtoleranz: ±0,05 mm bei Modullänge/-breite
  • Ebenheitstoleranz: 0,1 mm pro 100 mm Oberfläche
Qualitätsprüfung
  • Thermischer Leistungstest (Verifizierung der Temperaturdifferenz zwischen Heiß- und Kaltseite)
  • Prüfung des elektrischen Isolationswiderstands (Mindestens 100 MΩ bei 500 V Gleichstrom)

Hersteller von Thermoelektrisches Modul

3 Unternehmen führen dieses Produkt in ihrem eigenen Sortiment. Die Unternehmensangaben stammen von der jeweils eigenen Website; jede Karte nennt die Grundlage der Zuordnung.

FerroTec Shanghai Semiconductor Wafer Co., Ltd.
· CN
Fertigt außerdem: Water Pump、Temperature Controller、Rechargeable Battery und 1 weitere
Laut Produktseite der eigenen Website · Profil von CNFX aus öffentlichen Quellen zusammengestellt
Bezeichnung auf der Website: “Thermoelectric Modules”
Quellseite ansehen ↗ ferrotec.com · geprüft am 2026-08-29
MyHeatSinks
Guangzhou · CN
Fertigt außerdem: Aluminum Heat Sink
Laut Produktseite der eigenen Website · Profil von CNFX aus öffentlichen Quellen zusammengestellt
Bezeichnung auf der Website: “Thermoelectric Modules”
Quellseite ansehen ↗ myheatsinks.com · geprüft am 2026-09-07
Thermonamic Electronics(Jiangxi) Corp., Ltd.
· CN
Laut Produktseite der eigenen Website · Profil von CNFX aus öffentlichen Quellen zusammengestellt
Bezeichnung auf der Website: “Thermoelectric Modules for cooling”
Quellseite ansehen ↗ thermonamic.com.cn · geprüft am 2026-08-30

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist die typische maximale Temperaturdifferenz eines thermoelektrischen Moduls?

Die maximale Temperaturdifferenz beträgt typischerweise 60–70 K bei null Wärmelast. Dieser Wert sinkt bei angelegter Last. Überprüfen Sie immer den spezifischen Wert für Ihr Modell.

Kann ein thermoelektrisches Modul sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen verwendet werden?

Ja. Durch Umpolen der Gleichstromrichtung werden heiße und kalte Seite getauscht, sodass das Modul entweder kühlen oder heizen kann. Dies macht es vielseitig für die Temperaturstabilisierung.

Welche Hauptmaterialien werden in einem thermoelektrischen Modul verwendet?

Das Modul verwendet typischerweise Wismuttellurid (Bi2Te3) Halbleiter, Keramiksubstrate (Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid), Kupferverbindungen und Lot. Diese Materialien sind Standard für Peltier-Geräte.

Was ist die maximale Betriebstemperatur eines thermoelektrischen Moduls?

Die maximale Betriebstemperatur beträgt typischerweise 150–200°C auf der Heißseite, begrenzt durch den Schmelzpunkt des Lots. Überschreitung kann zu Ausfall führen. Überprüfen Sie immer das Datenblatt Ihres spezifischen Moduls.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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