Ýokary kuwwatly lazer tehnologiýasy çalt depginde ösmegini dowam etdirýän mahaly, lazer diod çyzyklary (LDB) ýokary kuwwatlylyk dykyzlygy we ýokary ýagtylyk çykaryjylygy sebäpli senagat gaýtadan işlemekde, lukmançylyk hirurgiýasynda, LiDAR-da we ylmy barlaglarda giňden ulanylýar. Şeýle-de bolsa, lazer çipleriniň integrasiýasynyň we işleýiş togunyň artmagy bilen, termal dolandyryş meseleleri has-da aýdyňlaşýar we lazeriň işiniň durnuklylygyna we ömrüne gönüden-göni täsir edýär.
Dürli termal dolandyryş strategiýalarynyň arasynda, kontakt geçirijilik sowadyjysy, ýönekeý gurluşy we ýokary termal geçirijiligi sebäpli lazer diod çubugynyň gaplamasynda iň möhüm we giňden ulanylýan usullaryň biri hökmünde tapawutlanýar. Bu makalada termal dolandyryşa barýan bu "parahat ýoluň" ýörelgeleri, esasy dizaýn meseleleri, material saýlamagy we geljekki meýilleri öwrenilýär.
1. Kontakt geçirijiliginiň sowadyş prinsipleri
Adyndan görnüşi ýaly, kontakt geçirijilikli sowadyş lazer çipi bilen yssylyk saklaýjynyň arasynda gönüden-göni gatnaşygy döretmek arkaly işleýär, bu bolsa ýokary yssylyk geçirijilikli materiallar arkaly yssylygyň netijeli geçirilmegini we daşarky gurşawa çalt ýaýramagyny üpjün edýär.
①The HiýmekPath:
Adaty lazer diod çyzgysynda ýylylyk ýoly aşakdaky ýaly:
Çip → Lehim gatlagy → Aşakdaky montaj (meselem, mis ýa-da keramiki) → TEC (Termoelektrik sowadyjy) ýa-da ýylylyk beriji → Daşky gurşaw
②Aýratynlyklar:
Bu sowadyş usulynyň aýratynlyklary:
Konsentrlenen ýylylyk akymy we gysga termal ýol, birleşýän ýeriň temperaturasyny netijeli peseldýär; Kiçijik dizaýn, kiçijik gaplama üçin amatly; Çylşyrymly işjeň sowadyş halkalaryny talap etmeýän passiw geçirijilik.
2. Termal netijelilik üçin esasy dizaýn meseleleri
Kontakt geçirijiliginiň netijeli sowadylmagyny üpjün etmek üçin, enjamyň dizaýnynda aşakdaky taraplara üns bilen garalmaly:
① Lehimleme serhedinde termal garşylyk
Lehim gatlagynyň ýylylyk geçirijiligi umumy ýylylyk garşylygynda möhüm rol oýnaýar. AuSn garyndysy ýa-da arassa indiý ýaly ýokary geçirijilikli metallar ulanylmaly we ýylylyk päsgelçiliklerini azaltmak üçin lehim gatlagynyň galyňlygy we deňligi gözegçilikde saklanmaly.
2 Aşakdaky montaj materialyny saýlamak
Umumy oturgyç materiallaryna aşakdakylar girýär:
Mis (Cu): Ýokary ýylylyk geçirijiligi, tygşytly;
Volfram misi (WCu)/Molibden misi (MoCu): Çipler bilen has gowy CTE gabat gelýär, berkligi we geçirijiligi üpjün edýär;
Alýumin nitridi (AlN): Ýokary woltly ulanyşlar üçin amatly, ajaýyp elektrik izolýasiýasy.
③ Ýüzleý bilen aragatnaşyk hili
Ýüziň bükülmesi, tekizligi we çyglylygy ýylylyk geçirijiliginiň netijeliligine gönüden-göni täsir edýär. Termal kontakt işini gowulandyrmak üçin köplenç jylamak we altyn bilen örtmek ulanylýar.
④ Termal ýoly azaltmak
Gurluş dizaýny çip bilen yssylyk saklaýjynyň arasyndaky termal ýoly gysgaltmaga gönükdirilen bolmaly. Umumy ýylylyk ýaýratma netijeliligini ýokarlandyrmak üçin gereksiz aralyk material gatlaklaryndan gaça duruň.
3. Geljekki ösüş ugurlary
Miniatýurizasiýa we ýokary kuwwatlylyk dykyzlygyna tarap dowam edýän meýl bilen, kontakt geçirijilik sowadyş tehnologiýasy aşakdaky ugurlarda ösýär:
① Köp gatlakly kompozit TIM-ler
Interfeýs garşylygyny azaltmak we termal sikl çydamlylygyny ýokarlandyrmak üçin metallik termal geçirijiligi çeýe buferleşdirme bilen utgaşdyrmak.
② Integrasiýa edilen ýylylyk beriji gaplama
Kontakt interfeýslerini azaltmak we ulgam derejesindäki ýylylyk geçirijiliginiň netijeliligini ýokarlandyrmak üçin bir bitewi gurluş hökmünde aşaky montajlary we ýylylyk siňdirijilerini dizaýn etmek.
③ Bionik gurluş optimizasiýasy
Termal netijeliligi ýokarlandyrmak üçin tebigy ýylylyk ýaýratma mehanizmlerini - meselem, "agaç ýaly geçirijilik" ýa-da "gabaraly nagyşlar" ýaly mikrostrukturaly ýüzleri ulanmak.
④ Akylly Termal Dolandyryş
Enjamyň işleýiş möhletini uzaltmak üçin temperatura datçiklerini we dinamiki güýç gözegçiligini öz içine alýar.
4. Netije
Ýokary kuwwatly lazer diod çyzyklary üçin termal dolandyryş diňe bir tehniki kynçylyk däl - ol ygtybarlylygyň möhüm binýadydyr. Kontakt geçirijilik sowadyş ulgamy, netijeli, kämil we tygşytly häsiýetleri bilen, häzirki wagtda ýylylygy ýaýratmak üçin esasy çözgütleriň biri bolmagynda galýar.
5. Biz barada
“Lumispot” kompaniýasynda biz lazer diodlaryny gaplamak, termal dolandyryş bahalandyrmasy we materiallary saýlamak boýunça çuňňur tejribämizi hödürleýäris. Biziň maksadymyz siziň ulanyş zerurlyklaryňyza laýyk gelýän ýokary öndürijilikli, uzak ömürli lazer çözgütlerini hödürlemekdir. Has köp öwrenmek isleseňiz, toparymyz bilen habarlaşmagyňyzy mähirli garşylaýarys.
Ýerleşdirilen wagty: 2025-nji ýylyň 23-nji iýuny