حلول تبريد آلة اللحام بالليزر لأشباه الموصلات

آلة اللحام بالليزر لأشباه الموصلات هي نوع من معدات الليزر المستخدمة بشكل شائع في المنتجات الإلكترونية والصناعات الأخرى. إنها تستخدم الاتجاهية الممتازة وكثافة الطاقة العالية لشعاع الليزر أشباه الموصلات للحام. المبدأ هو تركيز شعاع الليزر في منطقة صغيرة من خلال النظام البصري، وذلك لتشكيل منطقة مصدر حرارة ذات تركيز طاقة عالي في المكان الملحوم في وقت قصير جدًا، وذلك لإذابة الجسم الملحوم وتشكيل لحام صلب. المفاصل واللحامات.

باعتباره الجزء الرئيسي من آلة اللحام بالليزر لأشباه الموصلات، يعد ليزر أشباه الموصلات أحد أكثر الأجهزة الإلكترونية الضوئية استخدامًا حتى الآن. ومع 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 اختلاف هيكل المواد، سيكون الليزر مختلفًا. تتميز أجهزة ليزر أشباه الموصلات بحجم صغير وعمر خدمة طويل. وبالإضافة إلى مجال الاتصالات، 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 لتغليف ليزر أشباه الموصلات بشكل أساسي من شريحة ليزر، وطبقة لحام، ومشتت حراري، وطبقة معدنية، وما إلى ذلك. وتربط طبقة اللحام في هيكل تبديد الحرارة لليزر أشباه الموصلات 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 ما يلي: تبديد حرارة تبريد الهواء، وتبديد حرارة تبريد أشباه الموصلات، وتبديد الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي، وما إلى ذلك. تشتمل طرق تبديد الحرارة الجديدة على: تبديد حرارة الوجه وتبديد حرارة القنوات الدقيقة.

تبريد سائل بقناة كبيرة:

خلال البحث، وجد الباحثون أن تأثير تبديد الحرارة لهيكل المفسد سيكون أفضل من هيكل التجويف التقليدي، ولكن 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 وتبديد الحرارة في القنوات الكبيرة لا يمكن أن يلبي متطلبات تبديد الحرارة لليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة.

التبريد بالحمل الطبيعي:

تبديد الحرارة بالحمل الحراري الطبيعي هو استخدام بعض المواد ذات الموصلية الحرارية العالية لإزالة الحرارة المتولدة، ومن ثم تبديد الحرارة من خلال الحمل الحراري الطبيعي. خلال البحث، وجد العلماء أيضًا أن الزعانف يمكن أن تساعد أيضًا في تبديد الحرارة، ويمكنها زيادة معدل نقل الحرارة في نظام تبديد الحرارة. عندما تكون درجة الحرارة هي نفسها، فإن المسافة بين الزعانف سوف تقل مع زيادة ارتفاع الزعنفة.

تبريد أشباه الموصلات:

الخصائص الرئيسية لتبريد أشباه الموصلات وطرق تبديد الحرارة هي الحجم الصغير والموثوقية القوية. غالبًا ما تظهر طرق تبريد أشباه الموصلات وتبديد الحرارة في ليزر أشباه الموصلات عالي الطاقة. ونظرًا لإضافة التبريد Tec، يتم زيادة حجم العبوة وفقًا لذلك، وتزداد تكلفة العبوة أيضًا وفقًا لذلك. عند الاستخدام، يتم توصيل الطرف البارد والمشتت الحراري لشريحة أشباه الموصلات معًا، ويتم تبديد الطرف الساخن من خلال الحمل الحراري وحرارة TEC الخاصة.