Kühllösungen für Halbleiter-Laserschweißmaschinen
Halbleiterlaserschweißgeräte sind eine Art Laserausrüstung, die häufig in elektronischen Produkten und anderen Branchen eingesetzt wird. Es nutzt die hervorragende Richtwirkung und hohe Leistungsdichte des Halbleiterlaserstrahls zum Schweißen. Das Prinzip besteht darin, den Laserstrahl durch das optische System auf einen kleinen Bereich zu fokussieren, um in sehr kurzer Zeit an der geschweißten Stelle einen Wärmequellenbereich mit hoher Energiekonzentration zu bilden, um das geschweißte Objekt zu schmelzen und festes Lot zu bilden Verbindungen und Schweißnähte.
Als Hauptbestandteil der Halbleiterlaserschweißmaschine ist der Halbleiterlaser eines der bisher am häufigsten verwendeten optoelektronischen Geräte. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie und der Verbesserung der Massenproduktionsfähigkeit von Geräten kann es nun in mehr Bereichen eingesetzt werden. Ein Halbleiterlaser ist eine Laserart, die hauptsächlich Halbleitermaterialien als Arbeitsmaterialien verwendet. Aufgrund der unterschiedlichen Materialstruktur wird der Laser unterschiedlich sein. Halbleiterlaser zeichnen sich durch geringes Volumen und lange Lebensdauer aus. Neben dem Kommunikationsbereich können sie auch in der Radar-, Schallmessungs- und medizinischen Behandlung eingesetzt werden.
Aufgrund der großen Lichtleistung eines einzelnen Chips und der großen erzeugten Wärme pro Flächeneinheit kann der Chip leicht sterben, wenn die Wärmeableitungstechnologie nicht gut umgesetzt wird, und die Leistung nimmt schnell ab.
Der Wärmeableitungsmechanismus der Halbleiterlaserverpackung besteht hauptsächlich aus Laserchip, Schweißschicht, Kühlkörper, Metallschicht usw. Die Schweißschicht in der Wärmeableitungsstruktur des Halbleiterlasers verbindet hauptsächlich den Chip und den Kühlkörper durch Schweißen. Bei der Verwendung von Hochleistungs-Halbleiterlasern werden zur Reduzierung des Wärmewiderstands beim Schweißen häufig einige Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet, um eine gute Wärmeableitung von Halbleiterlasern zu erreichen und die Lebensdauer von Lasern zu verlängern.
Gegenwärtig werden die wichtigsten Wärmeableitungsmethoden von Lasern in traditionelle Wärmeableitungsmethoden und neue Wärmeableitungsmethoden unterteilt. Zu den traditionellen Wärmeableitungsmethoden gehören: Luftkühlungswärmeableitung, Halbleiterkühlungswärmeableitung, natürliche Konvektionswärmeableitung usw. Zu den neuen Wärmeableitungsmethoden gehören: Flip-Wärmeableitung und Mikrokanal-Wärmeableitung.
Flüssigkeitskühlung mit großem Kanal:
Während der Forschung stellten die Forscher fest, dass die Wärmeableitungswirkung der Spoilerstruktur besser ist als die der herkömmlichen Hohlraumstruktur, aber auch der Druck im Kanal zunimmt. Es wurde festgestellt, dass, obwohl große Kanäle weit verbreitet sind, aufgrund der kontinuierlichen Verbesserung der Laserausgangsleistung die Wasserkühlung und Wärmeableitung großer Kanäle die Wärmeableitungsanforderungen von Hochleistungs-Halbleiterlasern nicht erfüllen kann.
Natürliche Konvektionskühlung:
Bei der Wärmeableitung durch natürliche Konvektion werden einige Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet, um die erzeugte Wärme abzuleiten und die Wärme dann durch natürliche Konvektion abzuleiten. Während der Forschung fanden Wissenschaftler außerdem heraus, dass Lamellen auch zur Wärmeableitung beitragen und die Wärmeübertragungsrate im Wärmeableitungssystem maximieren können. Bei gleicher Temperatur nimmt der Lamellenabstand mit zunehmender Lamellenhöhe ab.
Halbleiterkühlung:
Die Hauptmerkmale von Halbleiterkühlungs- und Wärmeableitungsmethoden sind geringes Volumen und hohe Zuverlässigkeit. Halbleiterkühlungs- und Wärmeableitungsmethoden kommen häufig in Hochleistungs-Halbleiterlasern zum Einsatz. Da die Tec-Kühlung hinzugefügt wird, erhöht sich die Größe der Verpackung entsprechend und auch die Kosten der Verpackung erhöhen sich entsprechend. Bei der Verwendung sind das kalte Ende und der Kühlkörper des Halbleiterchips miteinander verbunden, und das heiße Ende wird durch Konvektion und die eigene Wärme von TEC abgeführt.
