उच्च-शक्ति अर्धचालक लेजरहरूको डिजाइन र निर्माणमा, लेजर डायोड बारहरूले मुख्य प्रकाश-उत्सर्जक एकाइहरूको रूपमा काम गर्छन्। तिनीहरूको प्रदर्शन लेजर चिप्सको आन्तरिक गुणस्तरमा मात्र होइन तर प्याकेजिङ प्रक्रियामा पनि धेरै निर्भर गर्दछ। प्याकेजिङमा संलग्न विभिन्न घटकहरू मध्ये, सोल्डर सामग्रीहरूले चिप र ताप सिङ्क बीचको थर्मल र विद्युतीय इन्टरफेसको रूपमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्।
१. लेजर डायोड बारहरूमा सोल्डरको भूमिका
लेजर डायोड बारहरूले सामान्यतया धेरै उत्सर्जकहरूलाई एकीकृत गर्छन्, जसले गर्दा उच्च शक्ति घनत्व र कडा थर्मल व्यवस्थापन आवश्यकताहरू हुन्छन्। कुशल ताप अपव्यय र संरचनात्मक स्थिरता प्राप्त गर्न, सोल्डर सामग्रीहरूले निम्न मापदण्डहरू पूरा गर्नुपर्छ:
① उच्च तापीय चालकता:
लेजर चिपबाट कुशल ताप स्थानान्तरण सुनिश्चित गर्दछ।
② राम्रो भिजेको क्षमता:
चिप र सब्सट्रेट बीच कडा बन्धन प्रदान गर्दछ।
③ उपयुक्त पग्लने बिन्दु:
पछिको प्रशोधन वा सञ्चालनको क्रममा पुन: प्रवाह वा क्षयलाई रोक्छ।
④ थर्मल एक्सपान्सनको मिल्दो गुणांक (CTE):
चिपमा थर्मल तनाव कम गर्छ।
⑤ उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध:
उपकरणको सेवा जीवन लम्ब्याउँछ।
२. लेजर बार प्याकेजिङका लागि सोल्डरका सामान्य प्रकारहरू
लेजर डायोड बारहरूको प्याकेजिङमा सामान्यतया प्रयोग हुने तीन मुख्य प्रकारका सोल्डर सामग्रीहरू निम्न छन्:
①सुन-टिन मिश्र धातु (AuSn)
गुणहरू:
२८०°C को पग्लने बिन्दुको साथ ८०Au/२०Sn को युटेक्टिक संरचना; उच्च थर्मल चालकता र यान्त्रिक शक्ति।
फाइदा:
उत्कृष्ट उच्च-तापमान स्थिरता, लामो थर्मल थकान जीवन, जैविक प्रदूषण मुक्त, उच्च विश्वसनीयता
अनुप्रयोगहरू:
सैन्य, एयरोस्पेस, र उच्च-अन्त औद्योगिक लेजर प्रणालीहरू।
②शुद्ध इन्डियम (इन्च)
गुणहरू:
पग्लने बिन्दु १५७°C; नरम र अत्यधिक लचिलो।
फाइदा:
उत्कृष्ट थर्मल साइकल चलाउने कार्यसम्पादन, चिपमा कम तनाव, कमजोर संरचनाहरूको सुरक्षाको लागि आदर्श, कम-तापमान बन्धन आवश्यकताहरूको लागि उपयुक्त।
सीमाहरू:
अक्सिडेशनको जोखिममा; प्रशोधनको क्रममा निष्क्रिय वातावरण चाहिन्छ, कम यान्त्रिक शक्ति; उच्च-भार अनुप्रयोगहरूको लागि आदर्श छैन।
③कम्पोजिट सोल्डर सिस्टम (जस्तै, AuSn + In)
संरचना:
सामान्यतया, बलियो संलग्नताको लागि चिपको मुनि AuSn प्रयोग गरिन्छ, जबकि बढाइएको थर्मल बफरिङको लागि In माथि लागू गरिन्छ।
फाइदा:
उच्च विश्वसनीयता र तनाव राहतको संयोजन गर्दछ, समग्र प्याकेजिङ टिकाउपनमा सुधार गर्दछ, विविध सञ्चालन वातावरणमा राम्रोसँग अनुकूल हुन्छ।
३. उपकरण प्रदर्शनमा सोल्डर गुणस्तरको प्रभाव
सोल्डर सामग्री चयन र प्रक्रिया नियन्त्रणले लेजर उपकरणहरूको इलेक्ट्रो-अप्टिकल प्रदर्शन र दीर्घकालीन स्थिरतालाई उल्लेखनीय रूपमा असर गर्छ:
| सोल्डर फ्याक्टर | उपकरणमा पर्ने प्रभाव |
| सोल्डर तह एकरूपता | ताप वितरण र अप्टिकल पावर स्थिरतालाई असर गर्छ |
| शून्य अनुपात | उच्च रिक्तताहरूले थर्मल प्रतिरोध बढाउँछ र स्थानीयकृत अत्यधिक ताप निम्त्याउँछ। |
| मिश्र धातुको शुद्धता | पग्लने स्थिरता र अन्तरधातु प्रसारलाई असर गर्छ |
| अनुहारको भिजेकोपन | बन्धन शक्ति र इन्टरफेस थर्मल चालकता निर्धारण गर्दछ |
उच्च-शक्ति निरन्तर सञ्चालन अन्तर्गत, सोल्डरिङमा भएका सानातिना त्रुटिहरूले पनि थर्मल निर्माण निम्त्याउन सक्छ, जसले गर्दा कार्यसम्पादनमा ह्रास वा उपकरण विफलता हुन सक्छ। त्यसकारण, उच्च-गुणस्तरको सोल्डर चयन गर्नु र सटीक सोल्डरिङ प्रक्रियाहरू लागू गर्नु उच्च-विश्वसनीयता लेजर प्याकेजिङ प्राप्त गर्न आधारभूत हुन्छ।
४. भविष्यका प्रवृत्ति र विकास
लेजर प्रविधिहरू औद्योगिक प्रशोधन, चिकित्सा शल्यक्रिया, LiDAR, र अन्य क्षेत्रहरूमा प्रवेश गर्न जारी रहँदा, लेजर प्याकेजिङका लागि सोल्डर सामग्रीहरू निम्न दिशाहरूमा विकसित हुँदैछन्:
①कम-तापमान सोल्डरिंग:
तापीय रूपमा संवेदनशील सामग्रीहरूसँग एकीकरणको लागि
②सिसा-रहित सोल्डर:
RoHS र अन्य वातावरणीय नियमहरू पूरा गर्न
③उच्च-प्रदर्शन थर्मल इन्टरफेस सामग्री (TIM):
थर्मल प्रतिरोधलाई अझ कम गर्न
④माइक्रो-सोल्डरिङ प्रविधिहरू:
लघुकरण र उच्च-घनत्व एकीकरणलाई समर्थन गर्न
५. निष्कर्ष
आयतनमा सानो भए पनि, सोल्डर सामग्रीहरू महत्वपूर्ण कनेक्टरहरू हुन् जसले उच्च-शक्ति लेजर उपकरणहरूको प्रदर्शन र विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्दछ। लेजर डायोड बारहरूको प्याकेजिङमा, दीर्घकालीन स्थिर सञ्चालन प्राप्त गर्न सही सोल्डर चयन गर्नु र बन्धन प्रक्रियालाई अनुकूलन गर्नु आवश्यक छ।
हाम्रो बारेमा
लुमिस्पट ग्राहकहरूलाई व्यावसायिक र भरपर्दो लेजर कम्पोनेन्टहरू र प्याकेजिङ समाधानहरू प्रदान गर्न प्रतिबद्ध छ। सोल्डर सामग्री चयन, थर्मल व्यवस्थापन डिजाइन, र विश्वसनीयता मूल्याङ्कनमा व्यापक अनुभवको साथ, हामी विश्वास गर्छौं कि विस्तृत रूपमा प्रत्येक परिष्करणले उत्कृष्टताको मार्ग प्रशस्त गर्दछ। उच्च-शक्ति लेजर प्याकेजिङ प्रविधिको बारेमा थप जानकारीको लागि, हामीलाई सम्पर्क गर्न नहिचकिचाउनुहोस्।
पोस्ट समय: जुलाई-०७-२०२५