Yüksək güclü lazer texnologiyası sürətlə irəliləməyə davam etdikcə, Lazer Diod Barları (LDB) yüksək güc sıxlığı və yüksək parlaqlıq çıxışı sayəsində sənaye emalında, tibbi cərrahiyyədə, LiDAR və elmi tədqiqatlarda geniş istifadə olunur. Bununla belə, lazer çiplərinin artan inteqrasiyası və işləmə cərəyanı ilə termal idarəetmə problemləri daha qabarıq olur - lazerin performans sabitliyinə və ömrünə birbaşa təsir göstərir.
Müxtəlif istilik idarəetmə strategiyaları arasında, kontakt keçiriciliyi ilə soyutma, sadə quruluşu və yüksək istilik keçiriciliyi sayəsində lazer diod çubuğunun qablaşdırılmasında ən vacib və geniş yayılmış üsullardan biri kimi seçilir. Bu məqalə istilik nəzarətinə aparan bu "sakit yol"un prinsiplərini, əsas dizayn mülahizələrini, material seçimini və gələcək tendensiyalarını araşdırır.
1. Kontakt keçirici soyutma prinsipləri
Adından da göründüyü kimi, kontakt keçiriciliyi ilə soyutma lazer çipi ilə soyuducu arasında birbaşa əlaqə yaratmaqla işləyir, yüksək istilik keçiriciliyi olan materiallar vasitəsilə səmərəli istilik ötürülməsini və xarici mühitə sürətlə yayılmasını təmin edir.
①The HyeməkPah:
Tipik bir lazer diod çubuğunda istilik yolu aşağıdakı kimidir:
Çip → Lehim Qatı → Alt montaj (məsələn, mis və ya keramika) → TEC (Termoelektrik Soyuducu) və ya İstilik Qəbuledici → Ətraf Mühiti
②Xüsusiyyətlər:
Bu soyutma metodunun xüsusiyyətləri:
Konsentrasiya edilmiş istilik axını və qısa istilik yolu, qovşaq temperaturunu effektiv şəkildə azaldır; Miniatür qablaşdırma üçün uyğun olan kompakt dizayn; Kompleks aktiv soyutma dövrələri tələb olunmayan passiv keçiricilik.
2. Termal Performans üçün Əsas Dizayn Mülahizələri
Effektiv kontakt keçiriciliyinin soyudulmasını təmin etmək üçün cihazın dizaynı zamanı aşağıdakı aspektlərə diqqətlə yanaşmaq lazımdır:
① Lehim interfeysində istilik müqaviməti
Lehim təbəqəsinin istilik keçiriciliyi ümumi istilik müqavimətində mühüm rol oynayır. AuSn ərintisi və ya təmiz indium kimi yüksək keçirici metallardan istifadə edilməli və istilik maneələrini minimuma endirmək üçün lehim təbəqəsinin qalınlığına və vahidliyinə nəzarət edilməlidir.
② Submount Material seçimi
Ümumi montaj materiallarına aşağıdakılar daxildir:
Mis (Cu): Yüksək istilik keçiriciliyi, qənaətcil;
Volfram Mis (WCu)/Molibden Mis (MoCu): Çiplərlə daha yaxşı CTE uyğunluğu, həm güc, həm də keçiricilik təklif edir;
Alüminium Nitrid (AlN): Əla elektrik izolyasiyası, yüksək gərginlikli tətbiqlər üçün uyğundur.
③ Səthi Əlaqə Keyfiyyəti
Səthin pürüzlülüyü, hamarlığı və ıslanma qabiliyyəti birbaşa istilik ötürmə səmərəliliyinə təsir göstərir. Cilalama və qızıl örtük tez-tez termal təmas performansını yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur.
④ Termal yolun minimuma endirilməsi
Struktur dizayn çip və soyuducu arasında istilik yolunu qısaltmaq məqsədi daşımalıdır. Ümumi istilik yayılmasının səmərəliliyini artırmaq üçün lazımsız aralıq material təbəqələrindən çəkinin.
3. Gələcək İnkişaf İstiqamətləri
Miniatürləşdirmə və daha yüksək güc sıxlığına doğru davam edən tendensiya ilə təmas keçirici soyutma texnologiyası aşağıdakı istiqamətlərdə inkişaf edir:
① Çox qatlı Kompozit TIM-lər
İnterfeys müqavimətini azaltmaq və istilik dövriyyəsinin davamlılığını yaxşılaşdırmaq üçün metal istilik keçiriciliyi ilə çevik tamponlamanın birləşdirilməsi.
② İnteqrasiya edilmiş İstilik Qəbuledici Qablaşdırma
Kontakt interfeyslərini azaltmaq və sistem səviyyəsində istilik ötürmə səmərəliliyini artırmaq üçün vahid inteqrasiya edilmiş struktur kimi alt qurğuların və istilik qəbuledicilərinin layihələndirilməsi.
③ Bionic Struktur Optimizasiyası
İstilik performansını artırmaq üçün "ağac kimi keçiricilik" və ya "miqyaslı nümunələr" kimi təbii istilik yayılması mexanizmlərini təqlid edən mikro strukturlu səthlərin tətbiqi.
④ Ağıllı Termal Nəzarət
Adaptiv istilik idarəetməsi üçün temperatur sensorları və dinamik güc nəzarətini özündə birləşdirərək cihazın istismar müddətini uzadır.
4. Nəticə
Yüksək güclü lazer diod çubuqları üçün istilik idarəetməsi sadəcə texniki problem deyil, etibarlılıq üçün kritik əsasdır. Effektiv, yetkin və sərfəli xüsusiyyətləri ilə əlaqə keçirici soyutma bu gün istilik yayılması üçün əsas həllərdən biri olaraq qalır.
5. Haqqımızda
Lumispot-da biz lazer diodlarının qablaşdırılması, istilik idarəetmənin qiymətləndirilməsi və material seçimində dərin təcrübə gətiririk. Missiyamız tətbiq ehtiyaclarınıza uyğunlaşdırılmış yüksək performanslı, uzun ömürlü lazer həlləri təqdim etməkdir. Daha çox öyrənmək istəyirsinizsə, komandamızla əlaqə saxlamağınız üçün sizi səmimiyyətlə salamlayırıq.
Göndərmə vaxtı: 23 iyun 2025-ci il