Метод отвода тепла полупроводникового лазерного сварочного аппарата
Полупроводниковый лазерный сварочный аппарат - это вид лазерного оборудования, обычно используемого в электронной продукции и других отраслях промышленности. Он использует превосходную направленность и высокую плотность мощности полупроводникового лазерного луча для сварки. Принцип заключается в том, чтобы сфокусировать лазерный луч на небольшой площади через оптическую систему, чтобы сформировать область источника тепла с высокой концентрацией энергии в месте сварки за очень короткое время, чтобы расплавить свариваемый объект и сформировать твердый припой. стыки и сварные швы.
Как основная часть полупроводникового лазерного сварочного аппарата, полупроводниковый лазер является одним из наиболее часто используемых оптоэлектронных устройств. С непрерывным развитием технологий и улучшением возможностей массового производства устройств теперь его можно применять в большем количестве областей. Полупроводниковый лазер — это тип лазера, в котором в качестве рабочего материала в основном используются полупроводниковые материалы. Из-за различной структуры материала лазер будет другим. Полупроводниковые лазеры отличаются небольшим объемом и длительным сроком службы. Помимо области связи, они также могут использоваться в радиолокации, измерениях звука и лечении.
Из-за большой светоотдачи одного чипа и большого количества тепла, выделяемого на единицу площади, если технология отвода тепла не выполняется должным образом, чип легко умирает, а производительность быстро снижается.
Механизм рассеивания тепла корпуса полупроводникового лазера в основном состоит из лазерного чипа, сварочного слоя, радиатора, металлического слоя и т. д. Сварочный слой в конструкции теплоотвода полупроводникового лазера в основном соединяет чип и радиатор с помощью сварки. При использовании мощных полупроводниковых лазеров для снижения термического сопротивления при сварке часто используют некоторые материалы с высокой теплопроводностью для формирования хорошего теплоотвода полупроводниковых лазеров и продления срока службы лазеров.
В настоящее время основные методы отвода тепла лазеров делятся на традиционные методы отвода тепла и новые методы отвода тепла. К традиционным методам отвода тепла относятся: отвод тепла с воздушным охлаждением, отвод тепла с полупроводниковым охлаждением, отвод тепла с естественной конвекцией и т. д. К новым методам отвода тепла относятся: отвод тепла с переворотом и микроканальный отвод тепла.
Жидкостное охлаждение большого канала:
В ходе исследования исследователи обнаружили, что эффект отвода тепла от конструкции спойлера будет лучше, чем у традиционной конструкции с полостью, но давление в канале также будет увеличиваться. Обнаружено, что, хотя широко используются большие каналы, из-за постоянного улучшения выходной мощности лазера водяное охлаждение и отвод тепла с большими каналами не могут удовлетворить требования по отводу тепла мощных полупроводниковых лазеров.
Естественное конвекционное охлаждение:
Естественная конвекция тепла заключается в использовании некоторых материалов с высокой теплопроводностью для отвода выделяемого тепла, а затем рассеивания тепла посредством естественной конвекции. В ходе исследования ученые также обнаружили, что ребра также могут способствовать рассеиванию тепла и могут максимизировать скорость теплопередачи в системе рассеивания тепла. При одинаковой температуре расстояние между ребрами будет уменьшаться с увеличением высоты ребер.
Полупроводниковое охлаждение:
Основными характеристиками полупроводниковых методов охлаждения и отвода тепла являются небольшой объем и высокая надежность. Полупроводниковые методы охлаждения и отвода тепла часто появляются в мощных полупроводниковых лазерах. Поскольку добавляется охлаждение Tec, соответственно увеличивается размер упаковки и соответственно увеличивается стоимость упаковки. При использовании холодный конец и радиатор полупроводникового чипа соединяются вместе, а горячий конец рассеивается за счет конвекции и собственного тепла TEC.
