通過實際經(jīng)驗及測試發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致制冷片失效的原因主要有以下4個方面：

1、熱應(yīng)力：

失效機理：半導(dǎo)體致冷器工作時一面吸熱、一面放熱，兩面工作在不同的溫度上。因為半導(dǎo)體材料和其他部件（導(dǎo)銅和瓷片）的熱膨脹系數(shù)不同，導(dǎo)致致冷器內(nèi)部的熱電材料與導(dǎo)流片、瓷片之間產(chǎn)生熱應(yīng)力，長時間工作尤其是頻繁進行冷熱交變工作后導(dǎo)致熱電材料與導(dǎo)流片結(jié)合部形成缺陷甚至開裂，引發(fā)致冷器失效。

2、電化學(xué)腐蝕：

失效機理：半導(dǎo)體致冷器使用時，冷面溫度一般會降低到露點以下。如果致冷器的密封不好，水汽會進入到致冷器內(nèi)部，通電時引起電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致半導(dǎo)體致冷器內(nèi)部短路影響使用效果。針對這種失效機理，在一般的致冷器設(shè)計中，要在致冷器的四周封裝硅橡膠或環(huán)氧樹脂膠加以密封，可以在一定程度上緩解由于水汽浸入而引起的電化學(xué)腐蝕，適用于一般場合。

3、物質(zhì)遷移（擴散）：

失效機理：半導(dǎo)體致冷器長時間使用過程中，導(dǎo)流片中的銅元素以及焊料當(dāng)中的錫元素會向半導(dǎo)體材料中擴散，使該接頭處形成缺陷甚至斷裂，同時導(dǎo)致半導(dǎo)體材料性能降低以至最終失效。

4、半導(dǎo)體晶體損壞：

失效機理：半導(dǎo)體材料在形成和加工過程中會產(chǎn)生裂紋等缺陷，每個半導(dǎo)體致冷器是由很多對半導(dǎo)體材料組成的，焊接后相當(dāng)于很多個焊點。半導(dǎo)體致冷器長時間使用后，尤其是工作電壓接近最大溫差電壓時，半導(dǎo)體材料本身缺陷和焊點之間的差異逐步擴大，缺陷點產(chǎn)生熱量大于其他部位，最終導(dǎo)致缺陷部位斷路致冷器不能工作。