Lazerli diodli novdalar uchun lehim materiallari: ishlash va ishonchlilik o'rtasidagi muhim ko'prik

Yuqori quvvatli yarimo'tkazgichli lazerlarni loyihalash va ishlab chiqarishda lazer diodli chiziqlari asosiy yorug'lik chiqaruvchi birliklar bo'lib xizmat qiladi. Ularning ishlashi nafaqat lazer chiplarining ichki sifatiga, balki qadoqlash jarayoniga ham bog'liq. Qadoqlashda ishtirok etadigan turli komponentlar orasida lehim materiallari chip va issiqlik qabul qilgich o'rtasidagi termal va elektr interfeysi sifatida muhim rol o'ynaydi.

1. Lazer diodli barlarda lehimning roli

Lazerli diodli chiziqlar odatda bir nechta emitentlarni birlashtiradi, bu esa yuqori quvvat zichligi va qattiq issiqlik boshqaruv talablariga olib keladi. Samarali issiqlik tarqalishi va strukturaviy barqarorlikka erishish uchun lehim materiallari quyidagi mezonlarga javob berishi kerak:

① Yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi:

Lazer chipidan samarali issiqlik uzatishni ta'minlaydi.

② Yaxshi namlanish:

Chip va substrat o'rtasida mustahkam bog'lanishni ta'minlaydi.

③ Tegishli erish nuqtasi:

Keyingi ishlov berish yoki ishlatish paytida qayta oqim yoki degradatsiyani oldini oladi.

④ Issiqlik kengayishining mos keladigan koeffitsienti (CTE):

Chipdagi termal stressni minimallashtiradi.

⑤ Ajoyib charchoqqa chidamlilik:

Qurilmaning xizmat muddatini uzaytiradi.

2. Lazerli bar qadoqlash uchun keng tarqalgan lehim turlari

Lazerli diodli panellarni qadoqlashda keng qo'llaniladigan uchta asosiy lehim materiallari quyidagilar:

①Oltin-qalay qotishmasi (AuSn)

Xususiyatlar:

280°C erish nuqtasiga ega 80Au/20Sn evtektik tarkibi; yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi va mexanik mustahkamlik.

Afzalliklari:

Ajoyib yuqori harorat barqarorligi, uzoq muddatli termal charchoq muddati, organik ifloslanishsiz, yuqori ishonchlilik

Ilovalar:

Harbiy, aerokosmik va yuqori darajadagi sanoat lazer tizimlari.

②Sof Indiy (In)

Xususiyatlar:

Erish nuqtasi 157°C; yumshoq va juda egiluvchan.

Afzalliklari:

Yuqori issiqlik aylanishi samaradorligi, chipga past stress, mo'rt tuzilmalarni himoya qilish uchun ideal, past haroratli bog'lanish talablariga javob beradi

Cheklovlar:

Oksidlanishga moyil; ishlov berish paytida inert atmosferani talab qiladi, mexanik kuch pastroq; yuqori yuklamali dasturlar uchun ideal emas

③Kompozit lehim tizimlari (masalan, AuSn + In)

Tuzilishi:

Odatda, mustahkam biriktirish uchun chip ostida AuSn ishlatiladi, termal buferlashni yaxshilash uchun esa In yuqori qismga qo'llaniladi.

Afzalliklari:

Yuqori ishonchlilikni stressni yengillashtirish bilan birlashtiradi, qadoqlashning umumiy chidamliligini oshiradi, turli xil ish muhitlariga yaxshi moslashadi

3. Lehim sifatining qurilma ishlashiga ta'siri

Lehim materialini tanlash va jarayonni boshqarish lazer qurilmalarining elektro-optik ishlashi va uzoq muddatli barqarorligiga sezilarli darajada ta'sir qiladi:

Yuqori quvvatli uzluksiz ishlash sharoitida, hatto lehimlashdagi kichik nuqsonlar ham issiqlikning to'planishiga olib kelishi mumkin, bu esa ish faoliyatining pasayishiga yoki qurilmaning ishdan chiqishiga olib keladi. Shuning uchun, yuqori sifatli lehimni tanlash va aniq lehimlash jarayonlarini amalga oshirish yuqori ishonchlilikdagi lazerli qadoqlashga erishish uchun juda muhimdir.

4. Kelajakdagi tendentsiyalar va rivojlanish

Lazer texnologiyalari sanoatni qayta ishlash, tibbiy jarrohlik, LiDAR va boshqa sohalarga kirib borishda davom etar ekan, lazerli qadoqlash uchun lehim materiallari quyidagi yo'nalishlarda rivojlanmoqda:

①Past haroratli lehimlash:

Termik sezgir materiallar bilan integratsiya qilish uchun

②Qo'rg'oshinsiz lehim:

RoHS va boshqa ekologik qoidalarga rioya qilish

③Yuqori samarali termal interfeys materiallari (TIM):

Termal qarshilikni yanada kamaytirish uchun

④Mikro-lehimlash texnologiyalari:

Miniatyurizatsiya va yuqori zichlikdagi integratsiyani qo'llab-quvvatlash

5. Xulosa

Hajmi kichik bo'lishiga qaramay, lehim materiallari yuqori quvvatli lazer qurilmalarining ishlashi va ishonchliligini ta'minlaydigan muhim ulagichlardir. Lazer diodli novdalarni qadoqlashda to'g'ri lehimni tanlash va bog'lash jarayonini optimallashtirish uzoq muddatli barqaror ishlashga erishish uchun juda muhimdir.

6. Biz haqimizda

Lumispot mijozlarga professional va ishonchli lazer komponentlari va qadoqlash yechimlarini taqdim etishga sodiqdir. Lehim materialini tanlash, issiqlikni boshqarish dizayni va ishonchlilikni baholash bo'yicha katta tajribaga ega bo'lgan holda, biz har bir tafsilotga aniqlik kiritish mukammallikka yo'l ochib beradi, deb hisoblaymiz. Yuqori quvvatli lazer qadoqlash texnologiyasi haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun biz bilan bog'laning.