ლაზერული დიოდური ზოლების შესადუღებელი მასალები: კრიტიკული ხიდი შესრულებასა და საიმედოობას შორის

მაღალი სიმძლავრის ნახევარგამტარული ლაზერების დიზაინისა და წარმოებისას, ლაზერული დიოდური ზოლები სინათლის გამოსხივების ძირითად ერთეულებს წარმოადგენს. მათი მუშაობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ ლაზერული ჩიპების ხარისხზე, არამედ მნიშვნელოვნად შეფუთვის პროცესზეც. შეფუთვაში ჩართულ სხვადასხვა კომპონენტებს შორის, შედუღების მასალები სასიცოცხლო როლს ასრულებს, როგორც ჩიპსა და რადიატორს შორის თერმული და ელექტრული ინტერფეისი.

1. შედუღების როლი ლაზერული დიოდური ზოლებში

ლაზერული დიოდური ზოლები, როგორც წესი, აერთიანებს მრავალ ემიტერს, რაც იწვევს მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივეს და მკაცრ თერმული მართვის მოთხოვნებს. ეფექტური სითბოს გაფრქვევისა და სტრუქტურული სტაბილურობის მისაღწევად, შედუღების მასალები უნდა აკმაყოფილებდეს შემდეგ კრიტერიუმებს:

① მაღალი თბოგამტარობა:

უზრუნველყოფს ლაზერული ჩიპიდან ეფექტურ სითბოს გადაცემას.

② კარგი დასველებადობა:

უზრუნველყოფს მჭიდრო შეერთებას ჩიპსა და სუბსტრატს შორის.

③ შესაბამისი დნობის წერტილი:

ხელს უშლის ხელახალ დინებას ან დეგრადაციას შემდგომი დამუშავების ან ოპერაციის დროს.

④ თერმული გაფართოების თავსებადი კოეფიციენტი (CTE):

ამცირებს ჩიპზე თერმულ სტრესს.

⑤ შესანიშნავი დაღლილობისადმი წინააღმდეგობა:

ახანგრძლივებს მოწყობილობის მომსახურების ვადას.

2. ლაზერული ზოლების შესაფუთად გამოყენებული შედუღების გავრცელებული ტიპები

ლაზერული დიოდური ზოლების შეფუთვაში ხშირად გამოიყენება შედუღების მასალის სამი ძირითადი ტიპი:

①ოქრო-კალის შენადნობი (AuSn)

თვისებები:

80Au/20Sn ევტექტიკური შემადგენლობა 280°C დნობის წერტილით; მაღალი თბოგამტარობა და მექანიკური სიმტკიცე.

უპირატესობები:

შესანიშნავი მაღალტემპერატურული სტაბილურობა, ხანგრძლივი თერმული დაღლილობის ვადა, ორგანული დაბინძურების გარეშე, მაღალი საიმედოობა

აპლიკაციები:

სამხედრო, აერონავტიკული და მაღალი დონის სამრეწველო ლაზერული სისტემები.

②სუფთა ინდიუმი (In)

თვისებები:

დნობის წერტილი 157°C; რბილი და ადვილად ელასტიური.

უპირატესობები:

უმაღლესი თერმული ციკლის შესრულება, ჩიპზე დაბალი დატვირთვა, იდეალურია მყიფე სტრუქტურების დასაცავად, შესაფერისია დაბალტემპერატურულ შეერთების მოთხოვნებისთვის.

შეზღუდვები:

მიდრეკილია დაჟანგვისკენ; დამუშავების დროს საჭიროებს ინერტულ ატმოსფეროს, დაბალ მექანიკურ სიმტკიცეს; არ არის იდეალური მაღალი დატვირთვის მქონე აპლიკაციებისთვის.

③კომპოზიტური შედუღების სისტემები (მაგ., AuSn + In)

სტრუქტურა:

როგორც წესი, AuSn გამოიყენება ჩიპის ქვეშ მყარი მიმაგრებისთვის, ხოლო In გამოიყენება ზემოდან გაძლიერებული თერმული ბუფერიზაციისთვის.

უპირატესობები:

აერთიანებს მაღალ საიმედოობას და დაძაბულობის შემსუბუქებას, აუმჯობესებს შეფუთვის საერთო გამძლეობას, კარგად ეგუება მრავალფეროვან საოპერაციო გარემოს.

3. შედუღების ხარისხის გავლენა მოწყობილობის მუშაობაზე

შედუღების მასალის შერჩევა და პროცესის კონტროლი მნიშვნელოვნად მოქმედებს ლაზერული მოწყობილობების ელექტროოპტიკურ მუშაობასა და გრძელვადიან სტაბილურობაზე:

მაღალი სიმძლავრის უწყვეტი მუშაობისას, შედუღების მცირე დეფექტებმაც კი შეიძლება გამოიწვიოს თერმული დაგროვება, რაც გამოიწვევს მუშაობის გაუარესებას ან მოწყობილობის გაუმართაობას. ამიტომ, მაღალი ხარისხის შედუღების მასალის შერჩევა და ზუსტი შედუღების პროცესების განხორციელება ფუნდამენტურია მაღალი საიმედოობის ლაზერული შეფუთვის მისაღწევად.

4. მომავალი ტენდენციები და განვითარება

ლაზერული ტექნოლოგიების აგრძელებულ შეღწევას სამრეწველო დამუშავებაში, სამედიცინო ქირურგიაში, LiDAR-სა და სხვა სფეროებში, ლაზერული შეფუთვის შესადუღებელი მასალები შემდეგი მიმართულებით ვითარდება:

①დაბალი ტემპერატურის შედუღება:

თერმულად მგრძნობიარე მასალებთან ინტეგრაციისთვის

②ტყვიის გარეშე შედუღება:

RoHS-ის და სხვა გარემოსდაცვითი რეგულაციების დასაკმაყოფილებლად

③მაღალი ხარისხის თერმული ინტერფეისის მასალები (TIM):

თერმული წინააღმდეგობის შემდგომი შემცირებისთვის

④მიკროშედუღების ტექნოლოგიები:

მინიატურიზაციისა და მაღალი სიმკვრივის ინტეგრაციის მხარდასაჭერად

5. დასკვნა

მცირე მოცულობის მიუხედავად, შედუღების მასალები წარმოადგენს კრიტიკულ შემაერთებლებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ მაღალი სიმძლავრის ლაზერული მოწყობილობების მუშაობას და საიმედოობას. ლაზერული დიოდური ზოლების შეფუთვაში, სწორი შედუღების შერჩევა და შეერთების პროცესის ოპტიმიზაცია აუცილებელია გრძელვადიანი სტაბილური მუშაობის მისაღწევად.

6. ჩვენს შესახებ

Lumispot-ი ვალდებულია მომხმარებლებს მიაწოდოს პროფესიონალური და საიმედო ლაზერული კომპონენტები და შეფუთვის გადაწყვეტილებები. შედუღების მასალის შერჩევის, თერმული მართვის დიზაინისა და საიმედოობის შეფასების ფართო გამოცდილებით, ჩვენ გვჯერა, რომ თითოეული დეტალის დახვეწა გზას უხსნის სრულყოფილებისკენ. მაღალი სიმძლავრის ლაზერული შეფუთვის ტექნოლოგიის შესახებ დამატებითი ინფორმაციისთვის, თავისუფლად დაგვიკავშირდით.