Cù a tecnulugia laser d'alta putenza chì cuntinueghja à avanzà rapidamente, e barre à diodi laser (LDB) sò diventate largamente aduprate in a trasfurmazione industriale, a chirurgia medica, u LiDAR è a ricerca scientifica per via di a so alta densità di putenza è di l'alta luminosità. Tuttavia, cù a crescente integrazione è a corrente operativa di i chip laser, e sfide di gestione termica stanu diventendu più prominenti, cù un impattu direttu nantu à a stabilità di e prestazioni è a durata di vita di u laser.
Trà e diverse strategie di gestione termica, u Raffreddamentu per Conduzione di Cuntattu si distingue cum'è una di e tecniche più essenziali è largamente aduttate in l'imballaggio di barre à diodi laser, grazia à a so struttura simplice è à l'alta conducibilità termica. Questu articulu esplora i principii, e cunsiderazioni chjave di cuncepimentu, a selezzione di i materiali è e tendenze future di questu "percorsu calmu" versu u cuntrollu termicu.
1. Principii di u Raffreddamentu per Conduzione di Cuntattu
Cum'è u nome suggerisce, u raffreddamentu per conduzione di cuntattu funziona stabilendu un cuntattu direttu trà u chip laser è un dissipatore di calore, chì permette un trasferimentu di calore efficiente attraversu materiali ad alta conduttività termica è una rapida dissipazione versu l'ambiente esternu.
1The HmanghjàPath:
In una barra di diodi laser tipica, u percorsu di u calore hè u seguente:
Chip → Stratu di Saldatura → Sottostruttura (per esempiu, rame o ceramica) → TEC (Raffreddatore Termoelettricu) o Dissipatore di Calore → Ambiente Ambientale
2Caratteristiche:
Stu metudu di raffreddamentu hà e seguenti caratteristiche:
Flussu di calore cuncintratu è percorsu termicu cortu, chì riducenu efficacemente a temperatura di giunzione; Design compactu, adattatu per imballaggi miniaturizzati; Conduzione passiva, chì ùn richiede micca circuiti di raffreddamentu attivi cumplessi.
2. Cunsiderazioni chjave di cuncepimentu per e prestazioni termiche
Per assicurà un raffreddamentu efficace per conduzione di cuntattu, i seguenti aspetti devenu esse attentamente trattati durante a cuncepzione di u dispusitivu:
① Resistenza termica à l'interfaccia di saldatura
A cunduttività termica di u stratu di saldatura ghjoca un rolu cruciale in a resistenza termica generale. I metalli à alta cunduttività cum'è a lega AuSn o l'indiu puru devenu esse aduprati, è u spessore è l'uniformità di u stratu di saldatura devenu esse cuntrullati per minimizà e barriere termiche.
② Selezzione di u materiale di sottumuntatura
I materiali cumuni di sottumissione includenu:
Rame (Cu): Alta conducibilità termica, economicu;
Rame di tungstenu (WCu)/Rame di molibdenu (MoCu): Megliu currispundenza CTE cù i trucioli, chì offre sia resistenza sia conducibilità;
Nitruru d'aluminiu (AlN): Eccellente isolamentu elettricu, adattatu per applicazioni d'alta tensione.
③ Qualità di cuntattu di a superficia
A rugosità superficiale, a planarità è a bagnabilità influenzanu direttamente l'efficienza di u trasferimentu di calore. A lucidatura è a placcatura in oru sò spessu aduprate per migliurà e prestazioni di cuntattu termicu.
④ Minimizà u Percorsu Termale
U cuncepimentu strutturale deve esse fattu per accurtà u percorsu termicu trà u chip è u dissipatore di calore. Evitate strati di materiale intermedi inutili per migliurà l'efficienza generale di dissipazione di u calore.
3. Direzzioni di sviluppu futuru
Cù a tendenza cuntinua versu a miniaturizazione è una densità di putenza più alta, a tecnulugia di raffreddamentu per conduzione di cuntattu si evolve in e seguenti direzzione:
① TIM cumposti multistratu
Cumbinendu a conduzione termica metallica cù un buffering flessibile per riduce a resistenza di l'interfaccia è migliurà a durabilità di u ciclu termicu.
② Imballaggio di dissipatore di calore integratu
Cuncepimentu di sottomontaggi è dissipatori di calore cum'è una sola struttura integrata per riduce l'interfacce di cuntattu è aumentà l'efficienza di trasferimentu di calore à livellu di sistema.
③ Ottimizazione di a Struttura Bionica
Applicà superfici microstrutturate chì imitanu i meccanismi naturali di dissipazione di u calore - cum'è a "conduzione in forma d'arburu" o i "mudelli in forma di squame" - per migliurà e prestazioni termiche.
④ Cuntrollu Termicu Intelligente
Incorporà sensori di temperatura è cuntrollu dinamicu di putenza per una gestione termica adattiva, allungendu a vita operativa di u dispusitivu.
4. Cunclusione
Per e barre à diodi laser d'alta putenza, a gestione termica ùn hè micca solu una sfida tecnica, ma una basa critica per l'affidabilità. U raffreddamentu per conduzione di cuntattu, cù e so caratteristiche efficienti, mature è economiche, ferma una di e soluzioni principali per a dissipazione di u calore oghje.
5. À propositu di noi
À Lumispot, purtemu una prufonda cumpetenza in l'imballaggio di diodi laser, a valutazione di a gestione termica è a selezzione di materiali. A nostra missione hè di furnisce suluzioni laser à alte prestazioni è à longa durata adattate à i bisogni di a vostra applicazione. Sè vo vulete sapè ne di più, vi invitemu à cuntattà a nostra squadra.
Data di publicazione: 23 di ghjugnu di u 2025