Прыпойныя матэрыялы для лазерных дыёдных планак: крытычна важны мост паміж прадукцыйнасцю і надзейнасцю

Пры распрацоўцы і вытворчасці магутных паўправадніковых лазераў лазерныя дыёдныя пласцінкі служаць асноўнымі святловыпраменьваючымі блокамі. Іх прадукцыйнасць залежыць не толькі ад унутранай якасці лазерных чыпаў, але і ў значнай ступені ад працэсу ўпакоўкі. Сярод розных кампанентаў, якія ўдзельнічаюць у ўпакоўцы, прыпой адыгрывае жыццёва важную ролю ў якасці цеплавога і электрычнага інтэрфейсу паміж чыпам і радыятарам.

1. Роля прыпою ў лазерных дыёдных стрыжнях

Лазерныя дыёдныя лінейкі звычайна маюць некалькі выпраменьвальнікаў, што прыводзіць да высокай шчыльнасці магутнасці і строгіх патрабаванняў да цеплавога кіравання. Для дасягнення эфектыўнага рассейвання цяпла і структурнай стабільнасці прыпойныя матэрыялы павінны адпавядаць наступным крытэрыям:

① Высокая цеплаправоднасць:

Забяспечвае эфектыўную перадачу цяпла ад лазернага чыпа.

② Добрая змочвальнасць:

Забяспечвае трывалае злучэнне паміж чыпам і падкладкай.

③ Адпаведная тэмпература плаўлення:

Прадухіляе павярхоўнае разліўленне або дэградацыю падчас наступнай апрацоўкі або эксплуатацыі.

④ Сумяшчальны каэфіцыент цеплавога пашырэння (КТР):

Мінімізуе цеплавую нагрузку на чып.

⑤ Выдатная ўстойлівасць да стомленасці:

Падаўжае тэрмін службы прылады.

2. Распаўсюджаныя тыпы прыпою для ўпакоўкі лазерных стрыжняў

Ніжэй прыведзены тры асноўныя тыпы прыпояў, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў ўпакоўцы лазерных дыёдных планак:

①Сплаў золата-волава (AuSn)

Уласцівасці:

Эўтэктычны склад 80Au/20Sn з тэмпературай плаўлення 280°C; высокая цеплаправоднасць і механічная трываласць.

Перавагі:

Выдатная стабільнасць пры высокіх тэмпературах, працяглы тэрмін службы пры тэрмічнай стомленасці, адсутнасць арганічных забруджванняў, высокая надзейнасць

Прымяненне:

Ваенныя, аэракасмічныя і высокакласныя прамысловыя лазерныя сістэмы.

②Чысты індый (In)

Уласцівасці:

Тэмпература плаўлення 157°C; мяккі і вельмі пластычны.

Перавагі:

Выдатныя характарыстыкі тэрмацыклічнага пераадолення, нізкая нагрузка на чып, ідэальна падыходзіць для абароны далікатных канструкцый, падыходзіць для нізкатэмпературных патрабаванняў да злучэння

Абмежаванні:

Схільны да акіслення; патрабуе інэртнай атмасферы падчас апрацоўкі, мае меншую механічную трываласць; не ідэальна падыходзіць для прымянення з высокімі нагрузкамі

③Кампазітныя прыпойныя сістэмы (напрыклад, AuSn + In)

Структура:

Звычайна AuSn выкарыстоўваецца пад чыпам для надзейнага мацавання, а In наносіцца зверху для паляпшэння цеплавой буфернасці.

Перавагі:

Спалучае высокую надзейнасць са зняццем напружання, паляпшае агульную трываласць упакоўкі, добра адаптуецца да розных умоў эксплуатацыі

3. Уплыў якасці прыпою на прадукцыйнасць прылады

Выбар матэрыялу прыпою і кіраванне працэсам істотна ўплываюць на электрааптычныя характарыстыкі і доўгатэрміновую стабільнасць лазерных прылад:

Пры бесперапыннай працы з высокай магутнасцю нават нязначныя дэфекты пайкі могуць прывесці да назапашвання тэмпературы, што прывядзе да пагаршэння прадукцыйнасці або выхаду з ладу прылады. Таму выбар высакаякаснага прыпою і ўкараненне дакладных працэсаў пайкі маюць фундаментальнае значэнне для дасягнення высокай надзейнасці лазернага корпуса.

4. Будучыя тэндэнцыі і развіццё

Па меры таго, як лазерныя тэхналогіі працягваюць пранікаць у прамысловую апрацоўку, медыцынскую хірургію, LiDAR і іншыя галіны, прыпойныя матэрыялы для ўпакоўкі лазераў развіваюцца ў наступных напрамках:

①Нізкатэмпературная пайка:

Для інтэграцыі з тэрмічна адчувальнымі матэрыяламі

②Бессвінцовы прыпой:

Каб адпавядаць RoHS і іншым экалагічным нормам

③Высокапрадукцыйныя цеплаізаляцыйныя матэрыялы (TIM):

Каб яшчэ больш знізіць цеплавое супраціўленне

④Тэхналогіі мікрапаяння:

Для падтрымкі мініятурызацыі і інтэграцыі з высокай шчыльнасцю

5. Заключэнне

Нягледзячы на ​​невялікі аб'ём, прыпойныя матэрыялы з'яўляюцца найважнейшымі раздымамі, якія забяспечваюць прадукцыйнасць і надзейнасць магутных лазерных прылад. Пры ўпакоўцы лазерных дыёдных пласцінак выбар правільнага прыпою і аптымізацыя працэсу злучэння маюць важнае значэнне для дасягнення доўгатэрміновай стабільнай працы.

6. Пра нас

Кампанія Lumispot імкнецца прадастаўляць кліентам прафесійныя і надзейныя лазерныя кампаненты і рашэнні для ўпакоўкі. Маючы шырокі вопыт у выбары матэрыялаў для прыпою, праектаванні цеплавога кіравання і ацэнцы надзейнасці, мы лічым, што кожнае ўдасканаленне ў дэталях пракладае шлях да дасканаласці. Каб атрымаць дадатковую інфармацыю аб тэхналогіі ўпакоўкі магутных лазераў, звяжыцеся з намі.