Formas de enfriamiento de la máquina de soldadura láser semiconductor

Como parte principal de la máquina de soldadura por láser semiconductor, el láser semiconductor es uno de los dispositivos optoelectrónicos más utilizados hasta el momento. Con el progreso continuo de la tecnología y la mejora de la capacidad de producción en masa de los dispositivos, ahora se puede aplicar a más campos. El láser semiconductor es un tipo de láser que utiliza principalmente materiales semiconductores como materiales de trabajo. Debido a la diferente estructura del material, el láser será diferente. Los láseres semiconductores se caracterizan por su pequeño volumen y su larga vida útil. Además del campo de la comunicación, también se pueden utilizar en radares, mediciones de sonido y tratamientos médicos.

 

semiconductor laser cooling

 

Debido a la gran potencia de salida de luz de un solo chip y al gran calor generado por unidad de área, si la tecnología de disipación de calor no se realiza bien, es fácil que el chip muera y el rendimiento disminuirá rápidamente. El mecanismo de disipación de calor del empaque de láser semiconductor se compone principalmente de chip láser, capa de soldadura, disipador de calor, capa de metal, etc. La capa de soldadura en la estructura de disipación de calor del láser semiconductor conecta principalmente el chip y el disipador de calor mediante soldadura. Cuando se utilizan láseres semiconductores de alta potencia, para reducir la resistencia térmica, a menudo se utilizan algunos materiales con alta conductividad térmica durante la soldadura para formar una buena disipación de calor de los láseres semiconductores y prolongar la vida útil de los láseres.

 

semiconductor laser thermal design

 

En la actualidad, los principales métodos de disipación de calor de los láseres se dividen en métodos tradicionales de disipación de calor y nuevos métodos de disipación de calor. Los métodos tradicionales de disipación de calor incluyen: disipación de calor por enfriamiento de aire, disipación de calor por enfriamiento de semiconductores, disipación de calor por convección natural, etc. los nuevos métodos de disipación de calor incluyen: disipación de calor por inversión y disipación de calor por microcanales.

 

Refrigeración líquida de canal grande:

Durante la investigación, los investigadores descubrieron que el efecto de disipación de calor de la estructura del alerón será mejor que el de la estructura de cavidad tradicional, pero la presión también aumentará en el canal. Se ha descubierto que, aunque los canales grandes se utilizan ampliamente, debido a la mejora continua de la potencia de salida del láser, el enfriamiento por agua y la disipación de calor de los canales grandes no pueden cumplir con los requisitos de disipación de calor de los láseres semiconductores de alta potencia.

 

Liquild channel cooling

 

Enfriamiento por convección natural:

La disipación de calor por convección natural consiste en utilizar algunos materiales con alta conductividad térmica para eliminar el calor generado y luego disipar el calor mediante convección natural. Durante la investigación, los científicos también descubrieron que las aletas también pueden ayudar a la disipación de calor y pueden maximizar la tasa de transferencia de calor en el sistema de disipación de calor. Cuando la temperatura es la misma, el espacio entre las aletas disminuirá con el aumento de la altura de las aletas.

 

air cooling heatsink module

 

Refrigeración de semiconductores:

Las principales características de los métodos de disipación de calor y refrigeración de semiconductores son su pequeño volumen y su gran fiabilidad. Los métodos de disipación de calor y refrigeración de semiconductores suelen aparecer en láseres semiconductores de alta potencia. Debido a que se agrega refrigeración Tec, el tamaño del paquete aumenta en consecuencia y el costo del paquete también aumenta en consecuencia. Cuando está en uso, el extremo frío y el disipador de calor del chip semiconductor se conectan entre sí, y el extremo caliente se disipa mediante convección y el propio calor de TEC.

 

Semiconductor  cooling

 

La máquina de soldadura láser semiconductora es un tipo de equipo láser comúnmente utilizado en productos electrónicos y otras industrias. Utiliza la excelente directividad y la alta densidad de potencia del rayo láser semiconductor para soldar. El principio es enfocar el rayo láser en un área pequeña a través del sistema óptico, para formar un área de fuente de calor con alta concentración de energía en el lugar soldado en un tiempo muy corto, para derretir el objeto soldado y formar una soldadura sólida. uniones y soldaduras.

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