Samtang ang teknolohiya sa high-power laser padayon nga nag-uswag, ang Laser Diode Bars (LDBs) kaylap nga gigamit sa pagproseso sa industriya, operasyon sa medisina, LiDAR, ug panukiduki sa siyensya tungod sa ilang taas nga densidad sa kuryente ug taas nga output sa kahayag. Bisan pa, uban sa nagkadaghan nga integrasyon ug operating current sa mga laser chips, ang mga hagit sa pagdumala sa kainit nahimong mas prominente—direktang nakaapekto sa kalig-on sa performance ug kinabuhi sa laser.
Taliwala sa nagkalain-laing mga estratehiya sa pagdumala sa kainit, ang Contact Conduction Cooling mao ang usa sa labing importante ug kaylap nga gisagop nga mga teknik sa laser diode bar packaging, tungod sa yano nga istruktura ug taas nga thermal conductivity. Kini nga artikulo nagsuhid sa mga prinsipyo, mga importanteng konsiderasyon sa disenyo, pagpili sa materyal, ug mga uso sa umaabot niining "kalma nga dalan" padulong sa pagkontrol sa kainit.
1. Mga Prinsipyo sa Pagpabugnaw sa Contact Conduction
Sama sa gisugyot sa ngalan, ang contact conduction cooling molihok pinaagi sa pagtukod og direktang kontak tali sa laser chip ug sa heat sink, nga makapahimo sa episyente nga pagbalhin sa kainit pinaagi sa taas nga thermal conductivity nga mga materyales ug paspas nga pagkatag sa gawas nga palibot.
①The HmokaonPath:
Sa usa ka tipikal nga laser diode bar, ang agianan sa kainit mao ang mosunod:
Chip → Solder Layer → Submount (pananglitan, tumbaga o seramik) → TEC (Thermoelectric Cooler) o Heat Sink → Ambient Environment
②Mga Kinaiya:
Kini nga pamaagi sa pagpabugnaw adunay mga kinaiya:
Konsentradong pag-agos sa kainit ug mubo nga agianan sa kainit, nga epektibong nagpamenos sa temperatura sa junction; Kompakto nga disenyo, angay alang sa miniaturized nga packaging; Passive conduction, nga wala magkinahanglan og komplikado nga aktibo nga mga loop sa pagpabugnaw.
2. Mga Pangunang Konsiderasyon sa Disenyo para sa Thermal Performance
Aron masiguro ang epektibo nga pagpabugnaw sa contact conduction, ang mosunod nga mga aspeto kinahanglan nga atimanon pag-ayo sa panahon sa pagdisenyo sa aparato:
① Resistensiya sa Init sa Interface sa Solder
Ang thermal conductivity sa solder layer adunay kritikal nga papel sa kinatibuk-ang thermal resistance. Ang mga high-conductivity metal sama sa AuSn alloy o puro nga indium kinahanglan gamiton, ug ang gibag-on ug pagkaparehas sa solder layer kinahanglan nga kontrolon aron maminusan ang mga thermal barrier.
② Pagpili sa Materyal nga I-submount
Ang kasagarang mga materyales sa submount naglakip sa:
Tumbaga (Cu): Taas nga thermal conductivity, barato;
Tungsten Copper (WCu)/Molybdenum Copper (MoCu): Mas maayong CTE nga mohaom sa mga chips, nga nagtanyag og kusog ug conductivity;
Aluminum Nitride (AlN): Maayo kaayong electrical insulation, angay para sa mga aplikasyon nga taas og boltahe.
③ Kalidad sa Kontak sa Ibabaw
Ang kagaspang, pagkapatag, ug pagkabasa sa nawong direktang makaapekto sa kahusayan sa pagbalhin sa kainit. Ang pagpasinaw ug pag-plate sa bulawan kanunay nga gigamit aron mapaayo ang performance sa thermal contact.
④ Pagminus sa Thermal Agianan
Ang disenyo sa istruktura kinahanglan nga magtumong sa pagpamubo sa thermal path tali sa chip ug sa heat sink. Likayi ang wala kinahanglana nga mga intermediate nga layer sa materyal aron mapaayo ang kinatibuk-ang kahusayan sa pagwagtang sa kainit.
3. Mga Direksyon sa Umaabot nga Pag-uswag
Uban sa nagpadayon nga uso padulong sa miniaturization ug mas taas nga power density, ang teknolohiya sa contact conduction cooling nag-uswag sa mosunod nga mga direksyon:
① Mga Multi-layer Composite TIM
Paghiusa sa metallic thermal conduction ug flexible buffering aron makunhuran ang interface resistance ug mapaayo ang thermal cycling durability.
② Gihiusang Pagputos sa Heat Sink
Pagdisenyo sa mga submount ug heat sink isip usa ka integrated nga istruktura aron makunhuran ang mga contact interface ug madugangan ang efficiency sa pagbalhin sa kainit sa lebel sa sistema.
③ Pag-optimize sa Bionic Structure
Paggamit og mga microstructured nga nawong nga nagsundog sa natural nga mga mekanismo sa pagwagtang sa kainit—sama sa "tree-like conduction" o "scale-like patterns"—aron mapalambo ang thermal performance.
④ Maalamon nga Pagkontrol sa Init
Naglakip sa mga sensor sa temperatura ug dynamic power control para sa adaptive thermal management, nga nagpalugway sa operational life sa device.
4. Konklusyon
Para sa mga high-power laser diode bar, ang thermal management dili lang usa ka teknikal nga hagit—kini usa ka kritikal nga pundasyon para sa kasaligan. Ang contact conduction cooling, uban sa episyente, hamtong, ug barato nga mga kinaiya niini, nagpabilin nga usa sa mga mainstream nga solusyon para sa heat dissipation karon.
5. Mahitungod Kanamo
Sa Lumispot, kami adunay lawom nga kahanas sa laser diode packaging, thermal management evaluation, ug pagpili sa materyal. Ang among misyon mao ang paghatag og high-performance, long-lifetime nga mga solusyon sa laser nga gipahaum sa imong mga panginahanglanon sa aplikasyon. Kung gusto nimo mahibal-an ang dugang, mainiton ka namong gidapit sa pagkontak sa among team.
Oras sa pag-post: Hunyo-23-2025