在当今信息化时代，微电子芯片的应用已经深入到我们生活的方方面面。随着芯片功率的不断提高，如何有效管理其产生的热量，确保设备正常稳定运行，已成为业界必须面对的重要课题。本文主要围绕微电子芯片的热电冷却系统传热特性展开探讨，并通过建立相关的热电冷却装置及其性能测试系统，采用热阻分析模型对传热过程进行研究。
热电冷却系统，也称为半导体冷却系统，是一种利用半导体材料的帕尔帖效应来实现制冷的技术。帕尔帖效应指的是当电流通过两种不同导体材料或半导体材料之间的接合点时，会产生吸热或放热的现象。这种效应是热电制冷技术的核心原理。
文中指出，热电冷却系统在正常工作条件下，帕尔帖效应在热电冷却过程中占据主导作用。这意味着，微电子芯片在工作时，其产生的热量可以通过热电冷却系统以帕尔帖效应为基本原理进行有效转移。研究还显示，热电冷却系统的自身热阻会随着工作电流的增加而降低，这是因为电流的增加会加强帕尔帖效应，从而提高热电冷却系统的制冷效率。
同时，文中提到了热阻分析模型的应用，该模型对于研究热电冷却系统的传热过程有着至关重要的作用。通过热阻分析，可以更好地理解热量在微电子芯片与热电冷却系统（TEC）之间的传递情况，进而对系统进行优化，减少热量传递过程中的损耗。
研究结果表明，在芯片功率为20瓦的情况下，芯片与热电冷却系统冷面的界面热阻在工作电流为2.1A时取得最小值0.461℃·W^-1。这一结论说明了最佳工作电流对于减小界面热阻，从而提高冷却效果的重要性。
此外，系统总热阻随工作电流的变化趋势被发现是先减小后增大，也就是说存在一个最佳工作电流，使得系统的总热阻达到最小值0.344℃·W^-1。这一点对于实际应用来说非常关键，因为它提供了如何选择工作电流以优化热电冷却系统性能的依据。
随着芯片功率的增加，系统的最佳工作电流和系统总热阻都会随之增大。这指出了芯片功率增加对热电冷却系统设计提出了新的挑战，即需要更加强大的冷却能力来应对更高的热量产生。
本文的研究不仅为微电子芯片热电冷却系统的优化设计提供了理论基础和实验数据，也对相关领域研究人员提供了参考，推动了高性能冷却技术的发展。此外，文章提到的芯片功率的不断提高对于高性能冷却技术的迫切要求，以及实际应用的广阔市场空间，使得对高热流密度芯片和微机械电子系统冷却散热的研究成为一个非常重要且活跃的研究领域。
文章所提及的中图分类号TB61、文献标识码A、文章编号1001-2028(2011)02-0057-05，为感兴趣的读者提供了进一步检索和查阅的线索。
