Yüksək güclü yarımkeçirici lazerlərin dizaynı və istehsalında lazer diod çubuqları əsas işıq yayan qurğular kimi xidmət edir. Onların performansı yalnız lazer çiplərinin daxili keyfiyyətindən deyil, həm də qablaşdırma prosesindən çox asılıdır. Qablaşdırmada iştirak edən müxtəlif komponentlər arasında lehim materialları çip və istilik radiatoru arasında istilik və elektrik interfeysi kimi mühüm rol oynayır.
1. Lazer Diod Çubuqlarında Lehimin Rolü
Lazer diod çubuqları adətən birdən çox emitenti birləşdirir və bu da yüksək güc sıxlığına və sərt istilik idarəetmə tələblərinə səbəb olur. Səmərəli istilik yayılmasına və struktur sabitliyinə nail olmaq üçün lehim materialları aşağıdakı meyarlara cavab verməlidir:
① Yüksək istilik keçiriciliyi:
Lazer çipindən səmərəli istilik ötürülməsini təmin edir.
② Yaxşı islanma qabiliyyəti:
Çip və substrat arasında sıx bir əlaqə təmin edir.
③ Uyğun ərimə nöqtəsi:
Sonrakı emal və ya əməliyyat zamanı yenidən axıcılığın və ya parçalanmanın qarşısını alır.
④ İstilik genişlənməsinin uyğun əmsalı (CTE):
Çipdəki istilik gərginliyini minimuma endirir.
⑤ Əla yorğunluğa davamlılıq:
Cihazın xidmət müddətini uzadır.
2. Lazer çubuğu qablaşdırması üçün ümumi lehim növləri
Lazer diod çubuqlarının qablaşdırılmasında tez-tez istifadə olunan üç əsas lehim materialı aşağıdakılardır:
①Qızıl-Qalay Ərintisi (AuSn)
Xüsusiyyətlər:
280°C ərimə nöqtəsinə malik 80Au/20Sn evtektik tərkibi; yüksək istilik keçiriciliyi və mexaniki möhkəmlik.
Üstünlüklər:
Əla yüksək temperatur sabitliyi, uzun istilik yorğunluğu ömrü, üzvi çirklənmədən azad, yüksək etibarlılıq
Tətbiqlər:
Hərbi, aerokosmik və yüksək səviyyəli sənaye lazer sistemləri.
②Saf İndium (İn)
Xüsusiyyətlər:
Ərimə nöqtəsi 157°C; yumşaq və yüksək elastikliyə malikdir.
Üstünlüklər:
Üstün istilik dövriyyəsi performansı, çip üzərində aşağı gərginlik, kövrək strukturları qorumaq üçün ideal, aşağı temperaturlu yapışma tələblərinə uyğundur
Məhdudiyyətlər:
Oksidləşməyə meyllidir; emal zamanı inert atmosfer tələb edir, mexaniki möhkəmliyi aşağıdır; yüksək yüklü tətbiqlər üçün ideal deyil
③Kompozit Lehim Sistemləri (məsələn, AuSn + In)
Struktur:
Tipik olaraq, möhkəm bərkitmə üçün çipin altına AuSn, termal buferləşməni artırmaq üçün isə yuxarıya In tətbiq olunur.
Üstünlüklər:
Yüksək etibarlılığı stressin azaldılması ilə birləşdirir, ümumi qablaşdırmanın davamlılığını artırır, müxtəlif iş mühitlərinə yaxşı uyğunlaşır
3. Lehim Keyfiyyətinin Cihazın Performansına Təsiri
Lehim materialının seçimi və prosesə nəzarət lazer cihazlarının elektro-optik performansına və uzunmüddətli sabitliyinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir:
| Lehim Faktoru | Cihaza Təsir |
| Lehim təbəqəsinin vahidliyi | İstilik paylanmasına və optik güc ardıcıllığına təsir göstərir |
| Boşluq nisbəti | Daha yüksək boşluqlar istilik müqavimətinin artmasına və lokal həddindən artıq istiləşməyə səbəb olur |
| Ərinti təmizliyi | Ərimə stabilliyinə və intermetallik diffuziyaya təsir göstərir |
| Fazalararası islanma | Bağlanma gücünü və səth istilik keçiriciliyini təyin edir |
Yüksək güclü fasiləsiz işləmə şəraitində, lehimləmədəki kiçik qüsurlar belə istilik yığılmasına səbəb ola bilər ki, bu da performansın pisləşməsinə və ya cihazın sıradan çıxmasına səbəb olur. Buna görə də, yüksək etibarlı lazer qablaşdırmasına nail olmaq üçün yüksək keyfiyyətli lehim seçmək və dəqiq lehimləmə proseslərinin tətbiqi vacibdir.
4. Gələcək Trendlər və İnkişaf
Lazer texnologiyaları sənaye emalı, tibbi cərrahiyyə, LiDAR və digər sahələrə nüfuz etməyə davam etdikcə, lazer qablaşdırması üçün lehim materialları aşağıdakı istiqamətlərdə inkişaf edir:
①Aşağı temperaturlu lehimləmə:
İstiliyə həssas materiallarla inteqrasiya üçün
②Qurğuşunsuz lehim:
RoHS və digər ətraf mühit qaydalarına cavab vermək
③Yüksək performanslı istilik interfeysi materialları (TIM):
İstilik müqavimətini daha da azaltmaq üçün
④Mikrolehimləmə texnologiyaları:
Miniatürləşməni və yüksək sıxlıqlı inteqrasiyanı dəstəkləmək
5. Nəticə
Kiçik həcmli olsalar da, lehim materialları yüksək güclü lazer cihazlarının işini və etibarlılığını təmin edən vacib birləşdiricilərdir. Lazer diod çubuqlarının qablaşdırılmasında düzgün lehimin seçilməsi və yapışdırma prosesini optimallaşdırmaq uzunmüddətli sabit işləməyə nail olmaq üçün vacibdir.
6. Haqqımızda
Lumispot, müştərilərinə peşəkar və etibarlı lazer komponentləri və qablaşdırma həlləri təqdim etməyə sadiqdir. Lehim materialının seçilməsi, istilik idarəetmə dizaynı və etibarlılığın qiymətləndirilməsi sahəsində geniş təcrübəmizlə inanırıq ki, hər bir detallı incəlik mükəmməlliyə aparan yol açır. Yüksək güclü lazer qablaşdırma texnologiyası haqqında daha çox məlumat üçün bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.
Yazı vaxtı: 07 İyul 2025