उच्च-शक्तीच्या सेमीकंडक्टर लेसरच्या डिझाइन आणि उत्पादनात, लेसर डायोड बार हे मुख्य प्रकाश-उत्सर्जक युनिट्स म्हणून काम करतात. त्यांची कार्यक्षमता केवळ लेसर चिप्सच्या अंतर्गत गुणवत्तेवरच नाही तर पॅकेजिंग प्रक्रियेवर देखील अवलंबून असते. पॅकेजिंगमध्ये समाविष्ट असलेल्या विविध घटकांपैकी, सोल्डर मटेरियल चिप आणि हीट सिंकमधील थर्मल आणि इलेक्ट्रिकल इंटरफेस म्हणून महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
१. लेसर डायोड बारमध्ये सोल्डरची भूमिका
लेसर डायोड बार सामान्यत: अनेक उत्सर्जकांना एकत्रित करतात, ज्यामुळे उच्च उर्जा घनता आणि कडक थर्मल व्यवस्थापन आवश्यकता निर्माण होतात. कार्यक्षम उष्णता नष्ट होणे आणि संरचनात्मक स्थिरता प्राप्त करण्यासाठी, सोल्डर सामग्रीने खालील निकष पूर्ण केले पाहिजेत:
① उच्च औष्णिक चालकता:
लेसर चिपमधून कार्यक्षम उष्णता हस्तांतरण सुनिश्चित करते.
② चांगली ओलेपणा:
चिप आणि सब्सट्रेटमध्ये घट्ट बंधन प्रदान करते.
③ योग्य वितळण्याचा बिंदू:
त्यानंतरच्या प्रक्रिया किंवा ऑपरेशन दरम्यान रिफ्लो किंवा डिग्रेडेशन प्रतिबंधित करते.
④ सुसंगत थर्मल एक्सपेंशन गुणांक (CTE):
चिपवरील थर्मल ताण कमी करते.
⑤ उत्कृष्ट थकवा प्रतिकार:
डिव्हाइसचे आयुष्य वाढवते.
२. लेसर बार पॅकेजिंगसाठी सोल्डरचे सामान्य प्रकार
लेसर डायोड बारच्या पॅकेजिंगमध्ये सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सोल्डर मटेरियलचे तीन मुख्य प्रकार खालीलप्रमाणे आहेत:
①सोने-टिन मिश्रधातू (AuSn)
गुणधर्म:
२८०°C च्या वितळण्याच्या बिंदूसह ८०Au/२०Sn ची युटेक्टिक रचना; उच्च थर्मल चालकता आणि यांत्रिक शक्ती.
फायदे:
उत्कृष्ट उच्च-तापमान स्थिरता, दीर्घ थर्मल थकवा आयुष्य, सेंद्रिय दूषिततेपासून मुक्त, उच्च विश्वसनीयता
अर्ज:
लष्करी, अवकाश आणि उच्च दर्जाच्या औद्योगिक लेसर प्रणाली.
②शुद्ध इंडियम (इंच)
गुणधर्म:
१५७°C चा वितळण्याचा बिंदू; मऊ आणि अत्यंत लवचिक.
फायदे:
उत्कृष्ट थर्मल सायकलिंग कामगिरी, चिपवरील कमी ताण, नाजूक संरचनांचे संरक्षण करण्यासाठी आदर्श, कमी-तापमानाच्या बंधन आवश्यकतांसाठी योग्य
मर्यादा:
ऑक्सिडेशन होण्याची शक्यता; प्रक्रियेदरम्यान निष्क्रिय वातावरण आवश्यक असते, कमी यांत्रिक शक्ती; जास्त भार असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी आदर्श नाही.
③कंपोझिट सोल्डर सिस्टीम (उदा., AuSn + In)
रचना:
सामान्यतः, मजबूत जोडणीसाठी AuSn चा वापर चिपच्या खाली केला जातो, तर वाढीव थर्मल बफरिंगसाठी In चा वापर वर केला जातो.
फायदे:
उच्च विश्वासार्हतेसह ताणतणाव कमी करते, एकूण पॅकेजिंग टिकाऊपणा सुधारते, विविध ऑपरेटिंग वातावरणात चांगले जुळवून घेते.
३. सोल्डर गुणवत्तेचा डिव्हाइसच्या कामगिरीवर होणारा परिणाम
सोल्डर मटेरियलची निवड आणि प्रक्रिया नियंत्रण लेसर उपकरणांच्या इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कामगिरीवर आणि दीर्घकालीन स्थिरतेवर लक्षणीय परिणाम करतात:
| सोल्डर फॅक्टर | डिव्हाइसवर होणारा परिणाम |
| सोल्डर लेयर एकरूपता | उष्णता वितरण आणि ऑप्टिकल पॉवर सुसंगततेवर परिणाम करते |
| शून्य प्रमाण | जास्त पोकळींमुळे थर्मल रेझिस्टन्स वाढतो आणि स्थानिक ओव्हरहाटिंग होते. |
| मिश्रधातूची शुद्धता | वितळण्याच्या स्थिरतेवर आणि धातूंच्या प्रसारावर परिणाम होतो |
| इंटरफेशियल ओलेपणा | बाँडिंग स्ट्रेंथ आणि इंटरफेस थर्मल चालकता निश्चित करते |
उच्च-शक्तीच्या सतत ऑपरेशन अंतर्गत, सोल्डरिंगमधील किरकोळ दोषांमुळे देखील थर्मल बिल्डअप होऊ शकते, ज्यामुळे कार्यक्षमतेत घट होऊ शकते किंवा डिव्हाइस बिघाड होऊ शकतो. म्हणून, उच्च-गुणवत्तेचे सोल्डर निवडणे आणि अचूक सोल्डरिंग प्रक्रिया अंमलात आणणे हे उच्च-विश्वसनीयता लेसर पॅकेजिंग प्राप्त करण्यासाठी मूलभूत आहे.
४. भविष्यातील ट्रेंड आणि विकास
लेसर तंत्रज्ञान औद्योगिक प्रक्रिया, वैद्यकीय शस्त्रक्रिया, LiDAR आणि इतर क्षेत्रात प्रवेश करत असताना, लेसर पॅकेजिंगसाठी सोल्डरिंग मटेरियल खालील दिशेने विकसित होत आहेत:
①कमी-तापमानाचे सोल्डरिंग:
औष्णिकदृष्ट्या संवेदनशील पदार्थांसह एकत्रीकरणासाठी
②शिसे-मुक्त सोल्डर:
RoHS आणि इतर पर्यावरणीय नियमांचे पालन करणे
③उच्च-कार्यक्षमता थर्मल इंटरफेस मटेरियल (TIM):
थर्मल रेझिस्टन्स आणखी कमी करण्यासाठी
④सूक्ष्म-सोल्डरिंग तंत्रज्ञान:
लघुकरण आणि उच्च-घनता एकत्रीकरणाला समर्थन देण्यासाठी
५. निष्कर्ष
आकारमानाने लहान असले तरी, सोल्डर मटेरियल हे उच्च-शक्तीच्या लेसर उपकरणांची कार्यक्षमता आणि विश्वासार्हता सुनिश्चित करणारे महत्त्वाचे कनेक्टर आहेत. लेसर डायोड बारच्या पॅकेजिंगमध्ये, योग्य सोल्डर निवडणे आणि बाँडिंग प्रक्रिया ऑप्टिमाइझ करणे हे दीर्घकालीन स्थिर ऑपरेशन साध्य करण्यासाठी आवश्यक आहे.
६. आमच्याबद्दल
लुमिस्पॉट ग्राहकांना व्यावसायिक आणि विश्वासार्ह लेसर घटक आणि पॅकेजिंग सोल्यूशन्स प्रदान करण्यासाठी वचनबद्ध आहे. सोल्डर मटेरियल निवड, थर्मल मॅनेजमेंट डिझाइन आणि विश्वासार्हता मूल्यांकनात व्यापक अनुभव असल्याने, आम्हाला विश्वास आहे की प्रत्येक तपशीलवार सुधारणा उत्कृष्टतेचा मार्ग मोकळा करते. उच्च-शक्तीच्या लेसर पॅकेजिंग तंत्रज्ञानाबद्दल अधिक माहितीसाठी, आमच्याशी संपर्क साधा.
पोस्ट वेळ: जुलै-०७-२०२५