Rešenja za hlađenje poluprovodničkih mašina za lasersko zavarivanje

Poluvodički laserski aparat za zavarivanje je vrsta laserske opreme koja se obično koristi u elektroničkim proizvodima i drugim industrijama. Koristi odličnu usmjerenost i veliku gustoću snage poluvodičkog laserskog snopa za zavarivanje. Princip je da se laserski snop fokusira na malu površinu kroz optički sistem, tako da se na mestu zavarivanja za vrlo kratko vreme formira područje izvora toplote sa visokom koncentracijom energije, kako bi se zavareni predmet rastopio i formirao čvrst lem. spojeva i zavara.

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. Poluprovodničke lasere karakterizira mala zapremina i dug vijek trajanja. Osim u polju komunikacije, mogu se koristiti i u radaru, mjerenju zvuka i medicinskom liječenju.

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

Mehanizam disipacije 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, neki materijali visoke toplinske provodljivosti se često koriste prilikom zavarivanja kako bi se formiralo 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, rasipanje topline prirodnom konvekcijom, itd. nove metode odvođenja topline uključuju: preokretno odvođenje topline i mikrokanalno rasipanje topline.

Veliki kanal tečnog hlađenja:

Tokom istraživanja, istraživači su otkrili da će efekat disipacije toplote strukture spojlera biti bolji od tradicionalne strukture šupljine, ali će se i pritisak u kanalu povećati. Utvrđeno je da iako se veliki kanali široko koriste, zbog stalnog poboljšanja izlazne snage lasera, hlađenje vode velikim kanalima i odvođenje topline ne mogu zadovoljiti zahtjeve za disipacijom topline poluvodičkih lasera velike snage.

Hlađenje prirodnom konvekcijom:

Prirodna konvekcijska disipacija topline je korištenje nekih materijala s visokom toplinskom provodljivošću kako bi se oduzela stvorena toplina, a zatim rasipala toplina prirodnom konvekcijom. Tokom istraživanja, naučnici su takođe otkrili da peraja takođe mogu pomoći u disipaciji toplote i mogu maksimizirati brzinu prenosa toplote u sistemu odvođenja toplote. Kada je temperatura ista, razmak peraja će se smanjiti s povećanjem visine peraja.

Poluprovodničko hlađenje:

Glavne karakteristike poluvodičkih metoda hlađenja i odvođenja topline su mala zapremina i velika pouzdanost. Metode poluvodičkog hlađenja i odvođenja topline često se pojavljuju u poluvodičkim laserima velike snage. Budući da je dodat Tec hlađenje, veličina pakovanja se u skladu s tim povećava, a shodno tome se povećava i cijena pakovanja. Kada se koristi, hladni kraj i hladnjak poluvodičkog čipa su povezani zajedno, a vrući kraj se raspršuje kroz konvekciju i vlastitu toplinu TEC-a.