Metoda odvođenja topline poluvodičkog laserskog aparata za zavarivanje

Poluvodički laserski stroj za zavarivanje je vrsta laserske opreme koja se obično koristi u elektroničkim proizvodima i drugim industrijama. Za zavarivanje koristi izvrsnu usmjerenost i veliku gustoću snage poluvodičke laserske zrake. Princip je fokusiranje laserske zrake na malo područje kroz optički sustav, tako da se na mjestu zavarivanja u vrlo kratkom vremenu formira područje izvora topline s visokom koncentracijom energije, tako da se zavareni predmet otopi i formira čvrst lem spojevi i zavari.

Kao glavni dio poluvodičkog laserskog aparata za zavarivanje, poluvodički laser je jedan od najčešće korištenih optoelektronskih uređaja do sada. Uz kontinuirani napredak tehnologije i poboljšanje mogućnosti masovne proizvodnje uređaja, sada se može primijeniti na više polja. Poluvodički laser je vrsta lasera koji uglavnom koristi poluvodičke materijale kao radne materijale. Zbog različite strukture materijala, laser će biti drugačiji. Poluvodičke lasere karakterizira mali volumen i dug radni vijek. Osim u području komunikacije, mogu se koristiti i u radaru, mjerenju zvuka i medicinskom liječenju.

Zbog velike svjetlosne snage jednog čipa i velike topline koja se stvara po jedinici površine, ako tehnologija odvođenja topline nije dobro izvedena, čip je lako umrijeti i performanse će brzo pasti.

Mehanizam odvođenja topline poluvodičkog laserskog pakiranja uglavnom se sastoji od laserskog čipa, sloja za zavarivanje, hladnjaka, metalnog sloja itd. Sloj za zavarivanje u strukturi odvođenja topline poluvodičkog lasera uglavnom povezuje čip i hladnjak zavarivanjem. Kada se koriste poluvodički laseri velike snage, kako bi se smanjio toplinski otpor, tijekom zavarivanja se često koriste neki materijali visoke toplinske vodljivosti kako bi se stvorilo dobro odvođenje topline poluvodičkih lasera i produžio vijek trajanja lasera.

Trenutno su glavne metode odvođenja topline lasera podijeljene na tradicionalne metode odvođenja topline i nove metode odvođenja topline. Tradicionalne metode odvođenja topline uključuju: rasipanje topline hlađenjem zrakom, rasipanje topline hlađenjem poluvodiča, odvođenje topline prirodnom konvekcijom, itd. nove metode odvođenja topline uključuju: preokretno odvođenje topline i mikrokanalno odvođenje topline.

Veliki kanal tekućeg hlađenja:

Tijekom istraživanja, istraživači su otkrili da će učinak odvođenja topline strukture spojlera biti bolji od tradicionalne strukture šupljine, ali će se također povećati tlak u kanalu. Utvrđeno je da iako se veliki kanali naširoko koriste, zbog stalnog poboljšanja izlazne snage lasera, hlađenje vode velikim kanalima i odvođenje topline ne mogu zadovoljiti zahtjeve za rasipanje topline poluvodičkih lasera velike snage.

Prirodno hlađenje konvekcijom:

Prirodna konvekcijska disipacija topline je korištenje nekih materijala s visokom toplinskom vodljivošću kako bi se oduzela stvorena toplina, a zatim raspršila toplina prirodnom konvekcijom. Tijekom istraživanja, znanstvenici su također otkrili da peraja također mogu pomoći u odvođenju topline, te mogu maksimizirati brzinu prijenosa topline u sustavu odvođenja topline. Kada je temperatura ista, razmak peraja će se smanjiti s povećanjem visine peraja.

Poluvodičko hlađenje:

Glavne karakteristike poluvodičkih metoda hlađenja i odvođenja topline su mali volumen i velika pouzdanost. Metode hlađenja poluvodiča i odvođenja topline često se pojavljuju u poluvodičkim laserima velike snage. Budući da je dodano hlađenje Tec, sukladno tome se povećava i veličina pakiranja, a time se povećava i trošak pakiranja. Kada se koristi, hladni kraj i hladnjak poluvodičkog čipa su povezani zajedno, a vrući kraj se raspršuje kroz konvekciju i TEC vlastitu toplinu.