半導體TEC制冷片（如圖1所示）是根據帕爾貼效應制作的溫差發電制冷組件，重量輕，體積小，并具有相當高的制冷量，特別適合于有限空間的制冷，其原理是利用半導體材料的Peltier效應，當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，可以實現制冷的目的。它無需維護，無噪音，能在任何位置工作，并且它的抗沖擊和抗振動能力強。因此其應用范圍也比較廣，如軍事方的雷達、導彈、潛艇等方面，以及日常生活用到的空調、冷熱兩用箱等。

圖1 半導體制冷片與冷卻芯片的應用

半導體制冷片的兩側是陶瓷，表面有一定的粗糙度。如果直接將制冷片與所需冷卻的工件貼合，空隙的存在導致冷卻速度較慢，而導熱膠存在耐溫性能差、抗老化性能弱的缺陷，因此針對高效率的制冷應用，例如冷卻超頻芯片，往往需要在陶瓷表面磁控濺射銅層，然后再進行錫基焊料釬焊，從而提升冷卻效率。但磁控濺射面臨靶材的高成本，生產效率也較低，而超聲釬焊則可以直接使用錫焊料潤濕玻璃、陶瓷，成為業界的最佳選擇。

常州井芯半導體設備有限公司經過多年對超聲波的研究實驗，推出了超聲波釬焊設備，該產品具有如下優勢：

（1）可焊接難上錫材料（例如鋁、鎳、玻璃、陶瓷等）。

（2）釬焊一致性好，焊點孔洞缺陷少。

（3）有效避免助焊劑帶來的環境污染與工件腐蝕。

因為超聲釬焊可以焊接難以上料的材料，所以銅材的儲冷板或散熱板可以換成鋁制的，以降低成本。超聲波釬焊的原理是利用超聲波振動的空化作用，破除焊料表面的氧化膜，促進焊料對被焊物的界面反應，加速了潤濕。釬焊半導體制冷片時先將儲冷板、散熱板、致冷器件進行加溫，（溫度和焊料的熔點差不多）在各安裝表面都用超聲波烙鐵頭施加超聲波涂上低溫焊料。然后將致冷器件的熱面和散熱板的安裝面，致冷器件的冷面和儲冷板的安裝面貼合，確保各安裝面的接觸良好后冷卻，此時完成釬焊。