Контакттык өткөрүмдүүлүктү муздатуу: жогорку кубаттуулуктагы лазердик диоддук тилкелерди колдонуу үчүн "тынч жол"

Жогорку кубаттуулуктагы лазердик технология тездик менен өнүгүп жаткандыктан, лазердик диоддук тилкелер (LDB) жогорку кубаттуулук тыгыздыгы жана жогорку жарыктык чыгышынан улам өнөр жайлык кайра иштетүүдө, медициналык хирургияда, LiDARда жана илимий изилдөөлөрдө кеңири колдонула баштады. Бирок, лазердик чиптердин интеграциясынын жана иштөө тогунун өсүшү менен жылуулукту башкаруу көйгөйлөрү барган сайын курчуп баратат, бул лазердин иштөө туруктуулугуна жана иштөө мөөнөтүнө түздөн-түз таасир этет.

Жылуулук башкаруунун ар кандай стратегияларынын ичинен контакттык өткөрүмдүүлүктү муздатуу лазердик диоддук тилкелүү таңгактоодо эң маанилүү жана кеңири колдонулган ыкмалардын бири болуп саналат, анткени ал жөнөкөй түзүлүшү жана жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү менен айырмаланат. Бул макалада жылуулук башкарууга алып баруучу бул "тынч жолдун" принциптери, негизги дизайн маселелери, материалды тандоо жана келечектеги тенденциялары каралат.

1. Контакттык өткөрүмдүүлүктү муздатуунун принциптери

Аталышынан көрүнүп тургандай, контакттык муздатуу лазердик чип менен жылуулук раковинасынын ортосунда түз байланыш түзүү аркылуу иштейт, бул жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү бар материалдар аркылуу жылуулукту натыйжалуу өткөрүүгө жана тышкы чөйрөгө тез таркатууга мүмкүндүк берет.

①The HжеPатх:

Кадимки лазердик диод тилкесинде жылуулук жолу төмөнкүдөй:
Чип → Ширетүүчү катмар → Орноткуч (мисалы, жез же керамикалык) → TEC (термоэлектрдик муздаткыч) же жылуулук раковинасы → Айлана-чөйрө

②Өзгөчөлүктөрү:

Бул муздатуу ыкмасы төмөнкүлөрдү камтыйт:

Концентрацияланган жылуулук агымы жана кыска жылуулук жолу, түйүн температурасын натыйжалуу төмөндөтөт; Компакттуу дизайн, миниатюралык таңгактоо үчүн ылайыктуу; Пассивдүү өткөрүмдүүлүк, татаал активдүү муздатуу циклдерин талап кылбайт.

2. Жылуулуктун натыйжалуулугу үчүн негизги дизайн маселелери

Натыйжалуу контакт өткөргүчтүк муздатууну камсыз кылуу үчүн, түзмөктү долбоорлоодо төмөнкү аспектилерди кылдаттык менен карап чыгуу керек:

① Ширетүүчү интерфейстеги жылуулук каршылыгы

Ширетүүчү катмардын жылуулук өткөрүмдүүлүгү жалпы жылуулукка туруктуулукта чечүүчү ролду ойнойт. AuSn эритмеси же таза индий сыяктуу жогорку өткөрүмдүүлүккө ээ металлдар колдонулушу керек, ал эми жылуулук тоскоолдуктарын минималдаштыруу үчүн ширетүүчү катмардын калыңдыгы жана бирдейлиги көзөмөлдөнүшү керек.

2 Орнотуучу материалды тандоо

Жалпы монтаждоо материалдарына төмөнкүлөр кирет:

Жез (Cu): Жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү, үнөмдүү;

Вольфрам жези (WCu)/Молибден жези (MoCu): Чиптер менен жакшыраак дал келген CTE, бекемдикти жана өткөрүмдүүлүктү камсыз кылат;

Алюминий нитриди (AlN): Эң сонун электрдик изоляция, жогорку чыңалуудагы колдонмолор үчүн ылайыктуу.

③ Беттик байланыш сапаты

Беттин оройлугу, тегиздиги жана нымдалуусу жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө түздөн-түз таасир этет. Жылтыратуу жана алтын менен каптоо көбүнчө жылуулук байланышынын натыйжалуулугун жакшыртуу үчүн колдонулат.

④ Жылуулук жолун минималдаштыруу

Конструкциялык дизайн чип менен жылуулук раковинасынын ортосундагы жылуулук жолун кыскартууга багытталышы керек. Жалпы жылуулукту таратуунун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн керексиз аралык материал катмарларынан алыс болуңуз.

3. Келечектеги өнүгүү багыттары

Миниатюризациялоого жана жогорку кубаттуулук тыгыздыгына карай уланып жаткан тенденция менен контакттык өткөрүмдүүлүктү муздатуу технологиясы төмөнкү багыттар боюнча өнүгүп жатат:

① Көп катмарлуу композиттик TIMдер

Интерфейстик каршылыкты азайтуу жана жылуулук циклинин туруктуулугун жакшыртуу үчүн металл жылуулук өткөрүмдүүлүгүн ийкемдүү буферлөө менен айкалыштыруу.

2 Интеграцияланган жылуулук раковинасынын таңгагы

Байланыш интерфейстерин азайтуу жана система деңгээлиндеги жылуулук берүү натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн кошумча орнотмолорду жана жылуулук раковиналарын бирдиктүү интеграцияланган түзүлүш катары долбоорлоо.

③ Бионикалык түзүлүштү оптималдаштыруу

Жылуулуктун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн табигый жылуулукту таркатуу механизмдерин туураган микроструктураланган беттерди колдонуу - мисалы, "дарак сымал өткөрүмдүүлүк" же "масштаб сымал үлгүлөр".

④ Акылдуу жылуулук башкаруусу

Түзмөктүн иштөө мөөнөтүн узартуу үчүн температура сенсорлорун жана динамикалык кубаттуулукту башкарууну адаптацияланган жылуулук башкаруусун камтыйт.

4. Жыйынтык

Жогорку кубаттуулуктагы лазердик диоддук тилкелер үчүн жылуулукту башкаруу жөн гана техникалык кыйынчылык эмес, ал ишенимдүүлүктүн маанилүү пайдубалы. Контакттык муздатуу, натыйжалуу, жетилген жана үнөмдүү мүнөздөмөлөрү менен, бүгүнкү күндө жылуулукту таркатуу үчүн негизги чечимдердин бири бойдон калууда.

5. Биз жөнүндө

Lumispot компаниясында биз лазердик диоддорду таңгактоо, жылуулукту башкарууну баалоо жана материалдарды тандоо жаатында терең тажрыйбага ээбиз. Биздин миссиябыз - сиздин колдонмо муктаждыктарыңызга ылайыкташтырылган жогорку өндүрүмдүү, узак мөөнөттүү лазердик чечимдерди камсыз кылуу. Эгер сиз көбүрөөк билгиңиз келсе, биздин команда менен байланышууңузду жылуу кабыл алабыз.