Sposoby chłodzenia półprzewodnikowych spawarek laserowych
Jako główna część spawarki laserowej półprzewodników, laser półprzewodnikowy jest jednym z najczęściej używanych urządzeń optoelektronicznych. Dzięki ciągłemu postępowi technologii i doskonaleniu możliwości masowej produkcji urządzeń, można ją obecnie zastosować w większej liczbie dziedzin. Laser półprzewodnikowy to rodzaj lasera, który wykorzystuje głównie materiały półprzewodnikowe jako materiały robocze. Ze względu na inną strukturę materiału laser będzie inny. Lasery półprzewodnikowe charakteryzują się małą objętością i długą żywotnością. Oprócz komunikacji można je również zastosować w radarach, pomiarach dźwięku i leczeniu.
Ze względu na dużą moc wyjściową pojedynczego chipa i dużą ilość ciepła generowanego na jednostkę powierzchni, jeśli technologia rozpraszania ciepła nie zostanie wykonana dobrze, chip może łatwo umrzeć, a wydajność szybko spadnie. Mechanizm rozpraszania ciepła w opakowaniach lasera półprzewodnikowego składa się głównie z chipa laserowego, warstwy spawalniczej, radiatora, warstwy metalu itp. Warstwa spawalnicza w strukturze rozpraszania ciepła lasera półprzewodnikowego łączy głównie chip i radiator poprzez spawanie. W przypadku stosowania laserów półprzewodnikowych dużej mocy, w celu zmniejszenia oporu cieplnego, podczas spawania często stosuje się niektóre materiały o wysokiej przewodności cieplnej, aby zapewnić dobre odprowadzanie ciepła laserów półprzewodnikowych i przedłużyć żywotność laserów.
Obecnie główne metody rozpraszania ciepła przez lasery dzielą się na tradycyjne metody rozpraszania ciepła i nowe metody rozpraszania ciepła. Tradycyjne metody rozpraszania ciepła obejmują: rozpraszanie ciepła przez chłodzenie powietrzem, rozpraszanie ciepła przez chłodzenie półprzewodników, rozpraszanie ciepła przez naturalną konwekcję itp. Nowe metody rozpraszania ciepła obejmują: rozpraszanie ciepła przez odwracanie i rozpraszanie ciepła przez mikrokanały.
Chłodzenie cieczą o dużym kanale:
Podczas badań naukowcy odkryli, że efekt rozpraszania ciepła przez konstrukcję spoilera będzie lepszy niż w przypadku tradycyjnej struktury wnęki, ale ciśnienie w kanale również wzrośnie. Stwierdzono, że chociaż duże kanały są szeroko stosowane, ze względu na ciągłą poprawę mocy wyjściowej lasera, chłodzenie wodą i rozpraszanie ciepła w dużych kanałach nie jest w stanie spełnić wymagań dotyczących rozpraszania ciepła przez lasery półprzewodnikowe dużej mocy.
Naturalne chłodzenie konwekcyjne:
Naturalne rozpraszanie ciepła przez konwekcję polega na wykorzystaniu niektórych materiałów o wysokiej przewodności cieplnej w celu odebrania wytworzonego ciepła, a następnie rozproszenia ciepła poprzez naturalną konwekcję. Podczas badań naukowcy odkryli również, że żebra mogą również wspomagać rozpraszanie ciepła i maksymalizować szybkość wymiany ciepła w systemie rozpraszania ciepła. Gdy temperatura jest taka sama, odstęp między żebrami będzie się zmniejszał wraz ze wzrostem wysokości żeber.
Chłodzenie półprzewodników:
Głównymi cechami metod chłodzenia półprzewodników i rozpraszania ciepła są mała objętość i duża niezawodność. Metody chłodzenia półprzewodników i rozpraszania ciepła często pojawiają się w laserach półprzewodnikowych dużej mocy. Ponieważ dodano chłodzenie Tec, rozmiar opakowania odpowiednio się zwiększa, a koszt opakowania również odpowiednio się zwiększa. Podczas użytkowania zimny koniec i radiator układu półprzewodnikowego są ze sobą połączone, a gorący koniec jest rozpraszany przez konwekcję i własne ciepło TEC.
Spawarka laserowa półprzewodników jest rodzajem sprzętu laserowego powszechnie stosowanego w produktach elektronicznych i innych gałęziach przemysłu. Do spawania wykorzystuje doskonałą kierunkowość i dużą gęstość mocy półprzewodnikowej wiązki laserowej. Zasadą jest skupienie wiązki lasera na małym obszarze poprzez układ optyczny tak, aby w bardzo krótkim czasie wytworzyć w miejscu spawania obszar źródła ciepła o dużej koncentracji energii, co doprowadzi do stopienia spawanego przedmiotu i utworzenia stałego lutu. złącza i spawy.
