కాంటాక్ట్ కండక్షన్ కూలింగ్: హై-పవర్ లేజర్ డయోడ్ బార్ అప్లికేషన్ల కోసం "ప్రశాంతమైన మార్గం"

అధిక-శక్తి లేజర్ సాంకేతికత వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నందున, లేజర్ డయోడ్ బార్‌లు (LDBలు) వాటి అధిక శక్తి సాంద్రత మరియు అధిక ప్రకాశం అవుట్‌పుట్ కారణంగా పారిశ్రామిక ప్రాసెసింగ్, వైద్య శస్త్రచికిత్స, LiDAR మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధనలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. అయితే, లేజర్ చిప్‌ల యొక్క పెరుగుతున్న ఏకీకరణ మరియు ఆపరేటింగ్ కరెంట్‌తో, థర్మల్ నిర్వహణ సవాళ్లు మరింత ప్రముఖంగా మారుతున్నాయి - లేజర్ యొక్క పనితీరు స్థిరత్వం మరియు జీవితకాలంపై ప్రత్యక్ష ప్రభావం చూపుతున్నాయి.

వివిధ ఉష్ణ నిర్వహణ వ్యూహాలలో, కాంటాక్ట్ కండక్షన్ కూలింగ్ అనేది లేజర్ డయోడ్ బార్ ప్యాకేజింగ్‌లో అత్యంత ముఖ్యమైన మరియు విస్తృతంగా స్వీకరించబడిన సాంకేతికతలలో ఒకటిగా నిలుస్తుంది, దాని సరళమైన నిర్మాణం మరియు అధిక ఉష్ణ వాహకతకు ధన్యవాదాలు. ఈ వ్యాసం ఉష్ణ నియంత్రణకు ఈ "ప్రశాంతమైన మార్గం" యొక్క సూత్రాలు, కీలక రూపకల్పన పరిగణనలు, పదార్థ ఎంపిక మరియు భవిష్యత్తు పోకడలను అన్వేషిస్తుంది.

1. కాంటాక్ట్ కండక్షన్ కూలింగ్ సూత్రాలు

పేరు సూచించినట్లుగా, కాంటాక్ట్ కండక్షన్ కూలింగ్ అనేది లేజర్ చిప్ మరియు హీట్ సింక్ మధ్య ప్రత్యక్ష సంబంధాన్ని ఏర్పరచడం ద్వారా పనిచేస్తుంది, అధిక ఉష్ణ వాహకత పదార్థాల ద్వారా సమర్థవంతమైన ఉష్ణ బదిలీని మరియు బాహ్య వాతావరణానికి వేగంగా వెదజల్లడాన్ని అనుమతిస్తుంది.

① (ఆంగ్లం)The HతినండిPఅథ్:

ఒక సాధారణ లేజర్ డయోడ్ బార్‌లో, ఉష్ణ మార్గం క్రింది విధంగా ఉంటుంది:
చిప్ → సోల్డర్ లేయర్ → సబ్‌మౌంట్ (ఉదా., రాగి లేదా సిరామిక్) → TEC (థర్మోఎలక్ట్రిక్ కూలర్) లేదా హీట్ సింక్ → పరిసర వాతావరణం

② (ఐదులు)లక్షణాలు:

ఈ శీతలీకరణ పద్ధతి క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంది:

సాంద్రీకృత ఉష్ణ ప్రవాహం మరియు చిన్న ఉష్ణ మార్గం, జంక్షన్ ఉష్ణోగ్రతను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది; సూక్ష్మీకరించిన ప్యాకేజింగ్‌కు అనువైన కాంపాక్ట్ డిజైన్; నిష్క్రియాత్మక ప్రసరణ, సంక్లిష్టమైన క్రియాశీల శీతలీకరణ ఉచ్చులు అవసరం లేదు.

2. థర్మల్ పనితీరు కోసం కీలకమైన డిజైన్ పరిగణనలు

ప్రభావవంతమైన కాంటాక్ట్ కండక్షన్ శీతలీకరణను నిర్ధారించడానికి, పరికర రూపకల్పన సమయంలో ఈ క్రింది అంశాలను జాగ్రత్తగా పరిష్కరించాలి:

① సోల్డర్ ఇంటర్‌ఫేస్ వద్ద ఉష్ణ నిరోధకత

టంకము పొర యొక్క ఉష్ణ వాహకత మొత్తం ఉష్ణ నిరోధకతలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. AuSn మిశ్రమం లేదా స్వచ్ఛమైన ఇండియం వంటి అధిక వాహకత లోహాలను ఉపయోగించాలి మరియు ఉష్ణ అడ్డంకులను తగ్గించడానికి టంకము పొర మందం మరియు ఏకరూపతను నియంత్రించాలి.

② సబ్‌మౌంట్ మెటీరియల్ ఎంపిక

సాధారణ సబ్‌మౌంట్ పదార్థాలు:

రాగి (Cu): అధిక ఉష్ణ వాహకత, ఖర్చుతో కూడుకున్నది;

టంగ్స్టన్ కాపర్ (WCu)/మాలిబ్డినం కాపర్ (MoCu): చిప్స్ తో మెరుగైన CTE మ్యాచ్, బలం మరియు వాహకత రెండింటినీ అందిస్తుంది;

అల్యూమినియం నైట్రైడ్ (AlN): అద్భుతమైన విద్యుత్ ఇన్సులేషన్, అధిక-వోల్టేజ్ అనువర్తనాలకు అనుకూలం.

③ ఉపరితల కాంటాక్ట్ నాణ్యత

ఉపరితల కరుకుదనం, చదునుగా ఉండటం మరియు తడి సామర్థ్యం ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి. ఉష్ణ సంపర్క పనితీరును మెరుగుపరచడానికి పాలిషింగ్ మరియు బంగారు పూత తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి.

④ థర్మల్ పాత్‌ను కనిష్టీకరించడం

చిప్ మరియు హీట్ సింక్ మధ్య ఉష్ణ మార్గాన్ని తగ్గించడం నిర్మాణ రూపకల్పన లక్ష్యంతో ఉండాలి. మొత్తం ఉష్ణ వెదజల్లే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడానికి అనవసరమైన ఇంటర్మీడియట్ మెటీరియల్ పొరలను నివారించండి.

3. భవిష్యత్తు అభివృద్ధి దిశలు

సూక్ష్మీకరణ మరియు అధిక శక్తి సాంద్రత వైపు కొనసాగుతున్న ధోరణితో, కాంటాక్ట్ కండక్షన్ శీతలీకరణ సాంకేతికత క్రింది దిశలలో అభివృద్ధి చెందుతోంది:

① బహుళ-పొర మిశ్రమ TIMలు

ఇంటర్‌ఫేస్ నిరోధకతను తగ్గించడానికి మరియు థర్మల్ సైక్లింగ్ మన్నికను మెరుగుపరచడానికి లోహ ఉష్ణ వాహకతను సౌకర్యవంతమైన బఫరింగ్‌తో కలపడం.

② ఇంటిగ్రేటెడ్ హీట్ సింక్ ప్యాకేజింగ్

కాంటాక్ట్ ఇంటర్‌ఫేస్‌లను తగ్గించడానికి మరియు సిస్టమ్-స్థాయి ఉష్ణ బదిలీ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి సబ్‌మౌంట్‌లు మరియు హీట్ సింక్‌లను ఒకే ఇంటిగ్రేటెడ్ నిర్మాణంగా రూపొందించడం.

③ బయోనిక్ స్ట్రక్చర్ ఆప్టిమైజేషన్

ఉష్ణ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి "చెట్టు లాంటి ప్రసరణ" లేదా "స్కేల్ లాంటి నమూనాలు" వంటి సహజ ఉష్ణ వెదజల్లే విధానాలను అనుకరించే సూక్ష్మ నిర్మాణ ఉపరితలాలను వర్తింపజేయడం.

④ ఇంటెలిజెంట్ థర్మల్ కంట్రోల్

అనుకూల ఉష్ణ నిర్వహణ కోసం ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు మరియు డైనమిక్ పవర్ నియంత్రణను కలుపుతూ, పరికరం యొక్క కార్యాచరణ జీవితాన్ని పొడిగిస్తుంది.

4. ముగింపు

అధిక-శక్తి లేజర్ డయోడ్ బార్‌లకు, థర్మల్ నిర్వహణ కేవలం సాంకేతిక సవాలు మాత్రమే కాదు - ఇది విశ్వసనీయతకు కీలకమైన పునాది. కాంటాక్ట్ కండక్షన్ కూలింగ్, దాని సమర్థవంతమైన, పరిణతి చెందిన మరియు ఖర్చు-సమర్థవంతమైన లక్షణాలతో, నేటికీ వేడి వెదజల్లడానికి ప్రధాన పరిష్కారాలలో ఒకటిగా ఉంది.

5. మా గురించి

లూమిస్పాట్‌లో, మేము లేజర్ డయోడ్ ప్యాకేజింగ్, థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ మూల్యాంకనం మరియు మెటీరియల్ ఎంపికలో లోతైన నైపుణ్యాన్ని తీసుకువస్తాము. మీ అప్లికేషన్ అవసరాలకు అనుగుణంగా అధిక-పనితీరు, దీర్ఘకాలిక లేజర్ పరిష్కారాలను అందించడమే మా లక్ష్యం. మీరు మరింత తెలుసుకోవాలనుకుంటే, మా బృందంతో సంప్రదించడానికి మేము మిమ్మల్ని హృదయపూర్వకంగా స్వాగతిస్తున్నాము.