Laser diodo barren soldadura materialak: errendimenduaren eta fidagarritasunaren arteko zubi kritikoa

Potentzia handiko erdieroale laserren diseinuan eta fabrikazioan, laser diodo barrak dira argia igortzen duten unitate nagusiak. Haien errendimendua ez da soilik laser txipen berezko kalitatearen araberakoa, baita ontziratze prozesuaren araberakoa ere. Ontziratzean parte hartzen duten hainbat osagairen artean, soldadura materialek funtsezko zeregina dute txiparen eta bero-hustugailuaren arteko interfaze termiko eta elektriko gisa.

1. Soldaduraren eginkizuna laser diodo barretan

Laser diodo barrek normalean igorle anitz integratzen dituzte, eta horrek potentzia-dentsitate handiak eta kudeaketa termikoko eskakizun zorrotzak sortzen ditu. Beroa xahutzeko sistema eraginkorra eta egitura-egonkortasuna lortzeko, soldadura-materialek irizpide hauek bete behar dituzte:

① Eroankortasun termiko handia:

Laser txipetik bero-transferentzia eraginkorra bermatzen du.

② Hezetasun ona:

Txiparen eta substratuaren arteko lotura estua eskaintzen du.

③ Urtze-puntu egokia:

Ondorengo prozesamenduan edo eragiketan birfluxua edo degradazioa eragozten du.

④ Hedapen termikoaren koefiziente bateragarria (CTE):

Txipean dagoen tentsio termikoa minimizatzen du.

⑤ Nekearekiko erresistentzia bikaina:

Gailuaren zerbitzu-bizitza luzatzen du.

2. Laser barra ontziratzeko soldadura mota ohikoenak

Laser diodo barren ontziratzean erabili ohi diren hiru soldadura-material mota nagusiak hauek dira:

1.Urre-Eztainu Aleazioa (AuSn)

Ezaugarriak:

80Au/20Sn-ren konposizio eutektikoa, 280 °C-ko urtze-puntua duena; eroankortasun termiko eta erresistentzia mekaniko handia.

Abantailak:

Tenperatura altuko egonkortasun bikaina, neke termikoaren bizitza luzea, kutsadura organikorik gabea, fidagarritasun handia

Aplikazioak:

Sistema militarrak, aeroespazialak eta goi-mailako industria-laser sistemak.

②Indio purua (In)

Ezaugarriak:

157 °C-ko urtze-puntua; biguna eta oso moldagarria.

Abantailak:

Ziklo termikoen errendimendu bikaina, txiparen gaineko tentsio txikia, egitura hauskorrak babesteko aproposa, tenperatura baxuko lotura-eskakizunetarako egokia

Mugak:

Oxidaziorako joera; atmosfera geldoa behar du prozesatzean, erresistentzia mekaniko txikiagoa; ez da aproposa karga handiko aplikazioetarako

③Soldadura Sistema Konposatuak (adibidez, AuSn + In)

Egitura:

Normalean, AuSn txiparen azpian erabiltzen da lotura sendoa lortzeko, eta In gainean aplikatzen da, berriz, buffer termikoa hobetzeko.

Abantailak:

Fidagarritasun handia tentsioaren arintzearekin konbinatzen du, ontzien iraunkortasun orokorra hobetzen du, eta ondo egokitzen da funtzionamendu-ingurune anitzetara

3. Soldaduraren kalitatearen eragina gailuaren errendimenduan

Soldadura-materialaren hautaketak eta prozesuaren kontrolak eragin handia dute laser gailuen errendimendu elektro-optikoan eta epe luzeko egonkortasunean:

Potentzia handiko etengabeko funtzionamenduan, soldaduran akats txikiek ere metaketa termikoa eragin dezakete, eta horrek errendimenduaren jaitsiera edo gailuaren matxura eragin dezake. Beraz, kalitate handiko soldadura hautatzea eta soldadura-prozesu zehatzak ezartzea funtsezkoak dira fidagarritasun handiko laser ontziratzea lortzeko.

4. Etorkizuneko joerak eta garapena

Laser teknologiak industria-prozesamenduan, kirurgia medikoan, LiDAR-en eta beste arlo batzuetan sartzen jarraitzen duten heinean, laser ontziratzeko soldadura-materialak norabide hauetan eboluzionatzen ari dira:

1.Tenperatura baxuko soldadura:

Material termikoki sentikorretan integratzeko

②Berunik gabeko soldadura:

RoHS eta beste ingurumen-araudi batzuk betetzeko

③Errendimendu handiko interfaze termikoko materialak (TIM):

Erresistentzia termikoa gehiago murrizteko

④Mikrosoldadura teknologiak:

Miniaturizazioa eta dentsitate handiko integrazioa sustatzeko

5. Ondorioa

Bolumen txikikoak izan arren, soldadura-materialak dira potentzia handiko laser gailuen errendimendua eta fidagarritasuna bermatzen duten konektore kritikoak. Laser diodo barren ontziratzean, soldadura egokia hautatzea eta lotura-prozesua optimizatzea ezinbestekoak dira epe luzerako funtzionamendu egonkorra lortzeko.

6. Guri buruz

Lumispot bezeroei laser osagai eta ontziratze irtenbide profesional eta fidagarriak eskaintzeko konpromisoa hartzen du. Soldadura materialen aukeraketan, kudeaketa termikoaren diseinuan eta fidagarritasunaren ebaluazioan esperientzia zabala dugunez, uste dugu xehetasunen fintze bakoitzak bikaintasunerako bidea zabaltzen duela. Potentzia handiko laser ontziratze teknologiari buruzko informazio gehiago lortzeko, jar zaitez gurekin harremanetan.