Soluzioni di raffreddamento per saldatrici laser a semiconduttore
La saldatrice laser a semiconduttore è un tipo di apparecchiatura laser comunemente utilizzata nei prodotti elettronici e in altri settori. Utilizza l'eccellente direttività e l'elevata densità di potenza del raggio laser a semiconduttore per saldare. Il principio è quello di focalizzare il raggio laser in una piccola area attraverso il sistema ottico, in modo da formare in un tempo molto breve un'area della fonte di calore con un'elevata concentrazione di energia nel punto saldato, in modo da fondere l'oggetto saldato e formare una saldatura solida giunti e saldature.
Essendo la parte principale della saldatrice laser a semiconduttore, il laser a semiconduttore è uno dei dispositivi optoelettronici più utilizzati finora. Con il continuo progresso della tecnologia e il miglioramento della capacità di produzione di massa dei dispositivi, ora può essere applicato a più campi. Il laser a semiconduttore è un tipo di laser che utilizza principalmente materiali semiconduttori come materiali di lavoro. A causa della diversa struttura del materiale, il laser sarà diverso. I laser a semiconduttore sono caratterizzati da volume ridotto e lunga durata. Oltre che nel campo della comunicazione, possono essere utilizzati anche nei radar, nella misurazione del suono e nelle cure mediche.
A causa dell'elevata potenza di emissione luminosa di un singolo chip e dell'elevato calore generato per unità di area, se la tecnologia di dissipazione del calore non viene eseguita correttamente, il chip è facile da morire e le prestazioni diminuiranno rapidamente.
Il meccanismo di dissipazione del calore dell'imballaggio del laser a semiconduttore è composto principalmente da chip laser, strato di saldatura, dissipatore di calore, strato di metallo, ecc. Lo strato di saldatura nella struttura di dissipazione del calore del laser a semiconduttore collega principalmente il chip e il dissipatore di calore mediante saldatura. Quando si utilizzano laser a semiconduttore ad alta potenza, al fine di ridurre la resistenza termica, alcuni materiali con elevata conduttività termica vengono spesso utilizzati durante la saldatura per formare una buona dissipazione del calore dei laser a semiconduttore e prolungare la durata dei laser.
Allo stato attuale, i principali metodi di dissipazione del calore dei laser sono suddivisi in metodi tradizionali di dissipazione del calore e nuovi metodi di dissipazione del calore. I metodi tradizionali di dissipazione del calore includono: dissipazione del calore del raffreddamento ad aria, dissipazione del calore del raffreddamento dei semiconduttori, dissipazione del calore per convezione naturale, ecc. I nuovi metodi di dissipazione del calore includono: dissipazione del calore a vibrazione e dissipazione del calore a microcanali.
Raffreddamento a liquido a canale grande:
Durante la ricerca, i ricercatori hanno scoperto che l'effetto di dissipazione del calore della struttura dello spoiler sarà migliore rispetto alla tradizionale struttura a cavità, ma aumenterà anche la pressione nel canale. Si è scoperto che, sebbene i canali di grandi dimensioni siano ampiamente utilizzati, a causa del continuo miglioramento della potenza di uscita del laser, il raffreddamento ad acqua e la dissipazione del calore di grandi canali non possono soddisfare i requisiti di dissipazione del calore dei laser a semiconduttore ad alta potenza.
Raffreddamento a convezione naturale:
La dissipazione del calore per convezione naturale consiste nell'utilizzare alcuni materiali con elevata conduttività termica per eliminare il calore generato e quindi dissipare il calore attraverso la convezione naturale. Durante la ricerca, gli scienziati hanno anche scoperto che le alette possono anche aiutare la dissipazione del calore e massimizzare la velocità di trasferimento del calore nel sistema di dissipazione del calore. Quando la temperatura è la stessa, la spaziatura delle alette diminuirà con l'aumento dell'altezza delle alette.
Raffreddamento dei semiconduttori:
Le caratteristiche principali dei metodi di refrigerazione e dissipazione del calore dei semiconduttori sono il volume ridotto e la forte affidabilità. I metodi di refrigerazione a semiconduttore e di dissipazione del calore compaiono spesso nei laser a semiconduttore ad alta potenza. Poiché viene aggiunta la refrigerazione Tec, la dimensione del pacchetto aumenta di conseguenza e anche il costo del pacchetto aumenta di conseguenza. Durante l'uso, l'estremità fredda e il dissipatore di calore del chip semiconduttore sono collegati insieme e l'estremità calda viene dissipata attraverso la convezione e il calore proprio del TEC.
