طريقة تبديد الحرارة لآلة اللحام بالليزر أشباه الموصلات

آلة اللحام بالليزر بأشباه الموصلات هي نوع من معدات الليزر المستخدمة بشكل شائع في المنتجات الإلكترونية والصناعات الأخرى. إنها تستخدم الاتجاهية الممتازة وكثافة الطاقة العالية لشعاع ليزر أشباه الموصلات في اللحام. يتمثل المبدأ في تركيز شعاع الليزر في منطقة صغيرة من خلال النظام البصري ، وذلك لتكوين منطقة مصدر حرارة بتركيز عالي للطاقة في مكان اللحام في وقت قصير جدًا ، وذلك لإذابة الجسم الملحوم وتشكيل لحام صلب المفاصل واللحامات.

بصفته الجزء الرئيسي من آلة لحام الليزر بأشباه الموصلات ، يعد ليزر أشباه الموصلات أحد أكثر الأجهزة الإلكترونية الضوئية استخدامًا حتى الآن. مع التقدم المستمر للتكنولوجيا وتحسين قدرة الإنتاج الضخم للأجهزة ، يمكن الآن تطبيقها على المزيد من المجالات. ليزر أشباه الموصلات هو نوع من الليزر يستخدم بشكل أساسي مواد أشباه الموصلات كمواد عمل. بسبب بنية المادة المختلفة ، سيكون الليزر مختلفًا. تتميز ليزر أشباه الموصلات بالحجم الصغير وعمر الخدمة الطويل. بالإضافة إلى مجال الاتصال ، يمكن استخدامها أيضًا في الرادار وقياس الصوت والعلاج الطبي.

نظرًا لطاقة خرج الضوء الكبيرة لشريحة واحدة والحرارة الكبيرة المتولدة لكل وحدة مساحة ، إذا لم يتم تنفيذ تقنية تبديد الحرارة بشكل جيد ، فمن السهل أن تموت الشريحة وسيتراجع الأداء بسرعة.

تتكون آلية تبديد الحرارة لتعبئة ليزر أشباه الموصلات بشكل أساسي من رقاقة الليزر ، وطبقة اللحام ، والمشتت الحراري ، والطبقة المعدنية ، وما إلى ذلك. طبقة اللحام في هيكل تبديد الحرارة لليزر أشباه الموصلات تربط بشكل أساسي الرقاقة والمشتت الحراري عن طريق اللحام. عند استخدام ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة ، من أجل تقليل المقاومة الحرارية ، غالبًا ما يتم استخدام بعض المواد ذات الموصلية الحرارية العالية أثناء اللحام لتشكيل تبديد جيد للحرارة لليزر أشباه الموصلات وإطالة عمر خدمة الليزر.

في الوقت الحاضر ، تنقسم طرق تبديد الحرارة الرئيسية لليزر إلى طرق تبديد الحرارة التقليدية وطرق تبديد الحرارة الجديدة. تشمل طرق تبديد الحرارة التقليدية: تبديد حرارة تبريد الهواء ، وتبديد حرارة تبريد أشباه الموصلات ، وتبديد الحرارة بالحمل الطبيعي ، وما إلى ذلك. تشتمل طرق تبديد الحرارة الجديدة على: تبديد الحرارة بالانعكاس وتبديد حرارة القناة الصغيرة.

تبريد سائل بقناة كبيرة:

خلال البحث ، وجد الباحثون أن تأثير تبديد الحرارة لهيكل المفسد سيكون أفضل من هيكل التجويف التقليدي ، لكن الضغط سيزداد أيضًا في القناة. لقد وجد أنه على الرغم من استخدام القنوات الكبيرة على نطاق واسع ، نظرًا للتحسين المستمر لطاقة خرج الليزر ، فإن تبريد المياه بالقناة الكبيرة وتبديد الحرارة لا يمكن أن يفي بمتطلبات تبديد الحرارة لليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة.

التبريد بالحمل الطبيعي:

إن تبديد الحرارة بالحمل الطبيعي هو استخدام بعض المواد ذات الموصلية الحرارية العالية لسحب الحرارة المتولدة ، ثم تبديد الحرارة من خلال الحمل الحراري الطبيعي. خلال البحث ، وجد العلماء أيضًا أن الزعانف يمكن أن تساعد أيضًا في تبديد الحرارة ، ويمكن أن تزيد من معدل نقل الحرارة في نظام تبديد الحرارة. عندما تكون درجة الحرارة هي نفسها ، فإن تباعد الزعانف سينخفض ​​مع زيادة ارتفاع الزعنفة.

تبريد أشباه الموصلات:

الخصائص الرئيسية لأساليب التبريد وتبديد الحرارة بأشباه الموصلات هي الحجم الصغير والموثوقية القوية. غالبًا ما تظهر طرق التبريد بأشباه الموصلات وتبديد الحرارة في ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة. نظرًا لإضافة تبريد Tec ، يتم زيادة حجم العبوة وفقًا لذلك ، كما يتم زيادة تكلفة الحزمة وفقًا لذلك. عند الاستخدام ، يتم توصيل الطرف البارد والمشتت الحراري لرقاقة أشباه الموصلات معًا ، ويتم تبديد النهاية الساخنة من خلال الحمل الحراري والحرارة الخاصة بـ TEC.