Metoda odvajanja toplote polprevodniškega laserskega varilnega stroja
Polprevodniški laserski varilni stroj je vrsta laserske opreme, ki se običajno uporablja v elektronskih izdelkih in drugih industrijah. Za varjenje uporablja odlično usmerjenost in visoko gostoto moči polprevodniškega laserskega žarka. Načelo je fokusiranje laserskega žarka na majhnem območju skozi optični sistem, tako da se na varjenem mestu v zelo kratkem času oblikuje območje vira toplote z visoko koncentracijo energije, tako da se zvarjeni predmet stopi in tvori trdno spajko. spoji in zvari.
Kot glavni del polprevodniškega laserskega varilnega stroja je polprevodniški laser ena izmed najbolj uporabljenih optoelektronskih naprav do zdaj. Z nenehnim napredkom tehnologije in izboljšanjem zmogljivosti množične proizvodnje naprav se lahko zdaj uporablja na več področjih. Polprevodniški laser je vrsta laserja, ki v glavnem uporablja polprevodniške materiale kot delovne materiale. Zaradi različne strukture materiala bo laser drugačen. Za polprevodniške laserje je značilna majhna prostornina in dolga življenjska doba. Poleg komunikacijskega področja se lahko uporabljajo tudi pri radarju, merjenju zvoka in zdravljenju.
Zaradi velike svetlobne izhodne moči enega samega čipa in velike toplote, proizvedene na enoto površine, če tehnologija odvajanja toplote ni dobro izvedena, je čip enostavno umreti in zmogljivost se bo hitro zmanjšala.
Mehanizem za odvajanje toplote polprevodniške laserske embalaže je v glavnem sestavljen iz laserskega čipa, varilnega sloja, hladilnega telesa, kovinske plasti itd. Varilna plast v strukturi za odvajanje toplote polprevodniškega laserja v glavnem povezuje čip in hladilno telo z varjenjem. Pri uporabi polprevodniških laserjev velike moči, da se zmanjša toplotna odpornost, se med varjenjem pogosto uporabljajo nekateri materiali z visoko toplotno prevodnostjo, ki tvorijo dobro odvajanje toplote polprevodniških laserjev in podaljšajo življenjsko dobo laserjev.
Trenutno so glavne metode odvajanja toplote laserjev razdeljene na tradicionalne metode odvajanja toplote in nove metode odvajanja toplote. Tradicionalne metode odvajanja toplote vključujejo: zračno hlajenje odvajanje toplote, polprevodniško hlajenje odvajanje toplote, naravno konvekcijsko odvajanje toplote itd. nove metode odvajanja toplote vključujejo: preklopno odvajanje toplote in mikrokanalno odvajanje toplote.
Velikokanalno tekočinsko hlajenje:
Med raziskavo so raziskovalci ugotovili, da bo učinek odvajanja toplote strukture spojlerja boljši od tradicionalne strukture votline, vendar se bo povečal tudi tlak v kanalu. Ugotovljeno je, da čeprav se veliki kanali pogosto uporabljajo, zaradi nenehnega izboljševanja izhodne moči laserja, vodno hlajenje in odvajanje toplote z velikimi kanali ne moreta izpolniti zahtev po odvajanju toplote polprevodniških laserjev velike moči.
Hlajenje z naravno konvekcijo:
Naravno konvekcijsko odvajanje toplote je uporaba nekaterih materialov z visoko toplotno prevodnostjo za odvzem ustvarjene toplote in nato odvajanje toplote z naravno konvekcijo. Med raziskavo so znanstveniki tudi ugotovili, da lahko plavuti pomagajo tudi pri odvajanju toplote in lahko povečajo hitrost prenosa toplote v sistemu za odvajanje toplote. Ko je temperatura enaka, se bo razmik med plavuti zmanjšal s povečanjem višine plavuti.
Polprevodniško hlajenje:
Glavne značilnosti polprevodniških metod hlajenja in odvajanja toplote so majhna prostornina in močna zanesljivost. Polprevodniški načini hlajenja in odvajanja toplote se pogosto pojavljajo v polprevodniških laserjih velike moči. Ker je dodano hlajenje Tec, se ustrezno poveča velikost paketa in temu primerno se poveča tudi cena paketa. Med uporabo sta hladni konec in hladilno telo polprevodniškega čipa povezana skupaj, vroč konec pa se odvaja s konvekcijo in lastno toploto TEC.
