Yarı iletken lazer kaynak makinesinin ısı dağıtma yöntemi
Yarı iletken lazer kaynak makinesi, elektronik ürünlerde ve diğer endüstrilerde yaygın olarak kullanılan bir tür lazer ekipmanıdır. Kaynak yapmak için yarı iletken lazer ışınının mükemmel yönlülüğünü ve yüksek güç yoğunluğunu kullanır. Prensip, lazer ışınını optik sistem aracılığıyla küçük bir alana odaklamak, böylece kaynaklı nesneyi eritmek ve katı lehim derzleri ve kaynakları oluşturmak için çok kısa sürede kaynaklı yerde yüksek enerji konsantrasyonuna sahip bir ısı kaynağı alanı oluşturmaktır.
Yarı iletken lazer kaynak makinesinin ana parçası olan yarı iletken lazer, bugüne kadar en çok kullanılan optoelektronik cihazlardan biridir. Teknolojinin sürekli ilerlemesi ve cihazların seri üretim kabiliyetinin gelişmesi ile artık daha fazla alana uygulanabilmektedir. Yarı iletken lazer, esas olarak yarı iletken malzemeleri çalışma malzemesi olarak kullanan bir lazer türüdür. Farklı malzeme yapısı nedeniyle, lazer farklı olacaktır. Yarı iletken lazerler küçük hacimli ve uzun servis ömrü ile karakterizedir. İletişim alanına ek olarak, radar, ses ölçümü ve tıbbi tedavide de kullanılabilirler.
Tek bir çipin büyük ışık çıkış gücü ve birim alan başına üretilen büyük ısı nedeniyle, ısı dağılımı teknolojisi iyi yapılmazsa, çipin ölmesi kolaydır ve performans hızla düşecektir.
Yarı iletken lazer ambalajın ısı dağıtma mekanizması esas olarak lazer çipi, kaynak tabakası, ısı emici, metal tabaka vb. Yarı iletken lazerin ısı dağılımı yapısındaki kaynak tabakası esas olarak talaş ve ısı emiciyi kaynak yaparak birbirine bağlar. Yüksek güçlü yarı iletken lazerler kullanıldığında, termal direnci azaltmak için, yarı iletken lazerlerin iyi ısı dağılımını oluşturmak ve lazerlerin hizmet ömrünü uzatmak için kaynak sırasında yüksek termal iletkenliğe sahip bazı malzemeler sıklıkla kullanılır.
Günümüzde lazerlerin ana ısı dağılımı yöntemleri geleneksel ısı dağılımı yöntemleri ve yeni ısı dağılımı yöntemleri olarak ikiye ayrılmaktadır. Geleneksel ısı dağılımı yöntemleri şunları içerir: hava soğutma ısı dağılımı, yarı iletken soğutma ısı dağılımı, doğal konveksiyon ısı dağılımı, vb. Yeni ısı dağılımı yöntemleri şunları içerir: çevirme ısı dağılımı ve mikrokanal ısı dağılımı.
Büyük kanallı sıvı soğutma :
Araştırma sırasında araştırmacılar, spoyler yapısının ısı dağılımı etkisinin geleneksel boşluk yapısından daha iyi olacağını, ancak kanaldaki basıncın da artacağını bulmuşlardır. Büyük kanalların yaygın olarak kullanılmasına rağmen, lazer çıkış gücünün sürekli iyileştirilmesi nedeniyle, büyük kanallı su soğutmasının ve ısı dağılımının, yüksek güçlü yarı iletken lazerlerin ısı dağılımı gereksinimlerini karşılayamadığı bulunmuştur.
Doğal konveksiyon soğutma:
Doğal konveksiyon ısı dağılımı, üretilen ısıyı uzaklaştırmak için yüksek ısı iletkenliğine sahip bazı malzemeler kullanmak ve daha sonra ısıyı doğal konveksiyon yoluyla dağıtmaktır. Araştırma sırasında, bilim adamları ayrıca kanatçıkların ısı dağılımına da yardımcı olabileceğini ve ısı dağılımı sistemindeki ısı transfer hızını en üst düzeye çıkarabileceğini buldular. Sıcaklık aynı olduğunda, yüzgeç yüksekliğinin artmasıyla yüzgeç aralığı azalacaktır.
Yarı iletken soğutma:
Yarı iletken soğutma ve ısı dağılımı yöntemlerinin temel özellikleri küçük hacimli ve güçlü güvenilirliktir. Yarı iletken soğutma ve ısı dağılımı yöntemleri genellikle yüksek güçlü yarı iletken lazerlerde görülür. Tec soğutma eklendiği için paketin boyutu buna göre arttırılır ve paketin maliyeti de buna göre arttırılır. Kullanımda, yarı iletken çipin soğuk ucu ve ısı emicisi birbirine bağlanır ve sıcak uç konveksiyon ve TEC'in kendi ısısı ile dağıtılır.
