Контакт дамжуулах хөргөлт: Өндөр хүчин чадалтай лазер диодын баарны хэрэглээний "тайван зам"

Өндөр хүчин чадалтай лазерын технологи хурдацтай хөгжиж байгаа тул Лазер диодын баар (LDBs) нь өндөр эрчим хүчний нягтрал, өндөр гэрэлтүүлгийн гаралтын улмаас үйлдвэрлэлийн боловсруулалт, эмнэлгийн мэс засал, LiDAR, шинжлэх ухааны судалгаанд өргөн хэрэглэгдэх болсон. Гэсэн хэдий ч лазер чипүүдийн интеграцчлал, ажиллах гүйдэл нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан дулааны менежментийн сорилтууд улам бүр нэмэгдэж байгаа нь лазерын гүйцэтгэлийн тогтвортой байдал, ашиглалтын хугацаанд шууд нөлөөлж байна.

Төрөл бүрийн дулааны менежментийн стратегиудын дотроос контакт дамжуулах хөргөлт нь энгийн бүтэцтэй, өндөр дулаан дамжилтын чанараараа лазер диодын савлагаанд хамгийн чухал бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг техникүүдийн нэг гэдгээрээ ялгардаг. Энэхүү нийтлэл нь дулааны хяналтад хүрэх "тайван зам"-ын зарчим, дизайны гол анхаарах зүйлс, материалын сонголт, ирээдүйн чиг хандлагыг судлах болно.

1. Контакт дамжуулах хөргөлтийн зарчим

Нэрнээс нь харахад контакт дамжуулалтын хөргөлт нь лазер чип болон дулаан шингээгчийн хооронд шууд холбоо тогтоож, өндөр дулаан дамжилтын материалаар дамжуулан дулааныг үр ашигтай дамжуулах, гадаад орчинд хурдан тархах замаар ажилладаг.

①The HидэхPath:

Ердийн лазер диодын бааранд дулааны зам дараах байдалтай байна.
Чип → Гагнуурын давхарга → Дэд угсралт (жишээлбэл, зэс эсвэл керамик) → TEC (Дулааны цахилгаан хөргөгч) эсвэл дулаан шингээгч → Орчны орчин

②Онцлогууд:

Энэ хөргөлтийн арга нь дараахь онцлогтой.

Төвлөрсөн дулааны урсгал ба дулааны богино зам нь уулзварын температурыг үр дүнтэй бууруулдаг; Жижигрүүлсэн савлагаанд тохиромжтой авсаархан загвар; Идэвхгүй дамжуулалт, идэвхтэй хөргөлтийн нарийн төвөгтэй гогцоо шаарддаггүй.

2. Дулааны гүйцэтгэлийн дизайны гол анхаарах зүйлс

Контакт дамжуулалтын хөргөлтийг үр дүнтэй болгохын тулд төхөөрөмжийг төлөвлөхдөө дараахь асуудлуудыг анхааралтай авч үзэх шаардлагатай.

① Гагнуурын интерфейс дэх дулааны эсэргүүцэл

Гагнуурын давхаргын дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь нийт дулааны эсэргүүцэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. AuSn хайлш эсвэл цэвэр индий зэрэг өндөр дамжуулалттай металлыг ашиглах ёстой бөгөөд дулааны саадыг багасгахын тулд гагнуурын давхаргын зузаан, жигд байдлыг хянах шаардлагатай.

② Суурилуулах материалын сонголт

Нийтлэг холбох материалд дараахь зүйлс орно.

Зэс (Cu): Өндөр дулаан дамжуулалт, хэмнэлттэй;

Гянт болд зэс (WCu)/Молибдений зэс (MoCu): CTE нь чипстэй илүү сайн таарч, хүч чадал, дамжуулалтыг хоёуланг нь санал болгодог;

Хөнгөн цагаан нитрид (AlN): Маш сайн цахилгаан тусгаарлагч, өндөр хүчдэлийн хэрэглээнд тохиромжтой.

③ Гадаргын холбоо барих чанар

Гадаргуугийн тэгш бус байдал, тэгш байдал, чийгшүүлэх чадвар нь дулаан дамжуулах үр ашигт шууд нөлөөлдөг. Дулааны контактын гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд өнгөлгөө, алтаар бүрэх нь ихэвчлэн ашиглагддаг.

④ Дулааны замыг багасгах

Бүтцийн загвар нь чип ба дулаан шингээгчийн хоорондох дулааны замыг богиносгох зорилготой байх ёстой. Дулаан тархалтын ерөнхий үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд шаардлагагүй завсрын материалын давхаргаас зайлсхий.

3. Ирээдүйн хөгжлийн чиглэл

Бяцруулах, эрчим хүчний нягтрал нэмэгдэх хандлагатай байгаа тул контакт дамжуулагч хөргөлтийн технологи дараах чиглэлд хөгжиж байна.

① Олон давхаргат нийлмэл TIM

Металлын дулаан дамжуулалтыг уян хатан буфертэй хослуулж, интерфэйсийн эсэргүүцлийг бууруулж, дулааны эргэлтийн бат бөх чанарыг сайжруулна.

② Нэгдсэн дулаан шингээгч сав баглаа боодол

Холбоо барих интерфэйсийг багасгаж, системийн түвшний дулаан дамжуулах үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд дэд суурилуулалт ба дулаан шингээгчийг нэг цогц бүтэц болгон зохион бүтээх.

③ Бионик бүтцийг оновчтой болгох

Дулааны гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд "мод шиг дамжуулалт" эсвэл "масштаб шиг загвар" гэх мэт байгалийн дулаан ялгаруулах механизмыг дуурайдаг бичил бүтэцтэй гадаргууг хэрэглэх.

④ Ухаалаг дулааны удирдлага

Төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, дасан зохицох дулааны удирдлагад зориулсан температур мэдрэгч ба динамик тэжээлийн хяналтыг багтаасан.

4. Дүгнэлт

Өндөр хүчин чадалтай лазер диодын баарны хувьд дулааны удирдлага нь зөвхөн техникийн сорилт биш бөгөөд найдвартай байдлын чухал үндэс суурь юм. Контакт дамжуулагч хөргөлт нь үр ашигтай, боловсорч гүйцсэн, хэмнэлттэй шинж чанартай бөгөөд өнөө үед дулаан ялгаруулах гол шийдлүүдийн нэг хэвээр байна.

5. Бидний тухай

Lumispot-д бид лазер диодын сав баглаа боодол, дулааны менежментийн үнэлгээ, материал сонгох чиглэлээр гүнзгий мэдлэгийг авчирдаг. Бидний эрхэм зорилго бол таны хэрэглээний хэрэгцээнд тохирсон өндөр хүчин чадалтай, урт наслах лазер шийдлүүдийг хангах явдал юм. Хэрэв та илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл манай багтай холбогдохыг урьж байна.