લેસર ડાયોડ બાર માટે સોલ્ડર મટિરિયલ્સ: કામગીરી અને વિશ્વસનીયતા વચ્ચેનો મહત્વપૂર્ણ સેતુ

હાઇ-પાવર સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનમાં, લેસર ડાયોડ બાર મુખ્ય પ્રકાશ-ઉત્સર્જન એકમો તરીકે સેવા આપે છે. તેમનું પ્રદર્શન ફક્ત લેસર ચિપ્સની આંતરિક ગુણવત્તા પર જ નહીં, પરંતુ પેકેજિંગ પ્રક્રિયા પર પણ ખૂબ આધાર રાખે છે. પેકેજિંગમાં સામેલ વિવિધ ઘટકોમાં, સોલ્ડર સામગ્રી ચિપ અને હીટ સિંક વચ્ચે થર્મલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્ટરફેસ તરીકે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

1. લેસર ડાયોડ બાર્સમાં સોલ્ડરની ભૂમિકા

લેસર ડાયોડ બાર સામાન્ય રીતે બહુવિધ ઉત્સર્જકોને એકીકૃત કરે છે, જેના પરિણામે ઉચ્ચ શક્તિ ઘનતા અને કડક થર્મલ મેનેજમેન્ટ આવશ્યકતાઓ ઉત્પન્ન થાય છે. કાર્યક્ષમ ગરમીનું વિસર્જન અને માળખાકીય સ્થિરતા પ્રાપ્ત કરવા માટે, સોલ્ડર સામગ્રી નીચેના માપદંડોને પૂર્ણ કરે છે:

① ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા:

લેસર ચિપમાંથી કાર્યક્ષમ ગરમી ટ્રાન્સફર સુનિશ્ચિત કરે છે.

② સારી ભીનાશ:

ચિપ અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે ચુસ્ત બંધન પૂરું પાડે છે.

③ યોગ્ય ગલનબિંદુ:

અનુગામી પ્રક્રિયા અથવા કામગીરી દરમિયાન રિફ્લો અથવા ડિગ્રેડેશન અટકાવે છે.

④ સુસંગત થર્મલ વિસ્તરણ ગુણાંક (CTE):

ચિપ પર થર્મલ તણાવ ઓછો કરે છે.

⑤ ઉત્તમ થાક પ્રતિકાર:

ઉપકરણની સેવા જીવન લંબાવે છે.

2. લેસર બાર પેકેજિંગ માટે સોલ્ડરના સામાન્ય પ્રકારો

લેસર ડાયોડ બારના પેકેજિંગમાં સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ત્રણ મુખ્ય પ્રકારના સોલ્ડર મટિરિયલ નીચે મુજબ છે:

①ગોલ્ડ-ટીન એલોય (AuSn)

ગુણધર્મો:

280°C ના ગલનબિંદુ સાથે 80Au/20Sn ની યુટેક્ટિક રચના; ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને યાંત્રિક શક્તિ.

ફાયદા:

ઉત્તમ ઉચ્ચ-તાપમાન સ્થિરતા, લાંબી થર્મલ થાક જીવન, કાર્બનિક દૂષણ મુક્ત, ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા

અરજીઓ:

લશ્કરી, એરોસ્પેસ અને ઉચ્ચ કક્ષાની ઔદ્યોગિક લેસર સિસ્ટમ્સ.

②શુદ્ધ ઇન્ડિયમ (ઇંચ)

ગુણધર્મો:

ગલનબિંદુ ૧૫૭°C; નરમ અને ખૂબ જ નરમ.

ફાયદા:

શ્રેષ્ઠ થર્મલ સાયકલિંગ કામગીરી, ચિપ પર ઓછો તણાવ, નાજુક માળખાને સુરક્ષિત રાખવા માટે આદર્શ, નીચા-તાપમાન બંધન જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય

મર્યાદાઓ:

ઓક્સિડેશનની સંભાવના; પ્રક્રિયા દરમિયાન નિષ્ક્રિય વાતાવરણની જરૂર પડે છે, ઓછી યાંત્રિક શક્તિ; ઉચ્ચ-ભાર એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ નથી

③સંયુક્ત સોલ્ડર સિસ્ટમ્સ (દા.ત., AuSn + In)

માળખું:

સામાન્ય રીતે, AuSn નો ઉપયોગ મજબૂત જોડાણ માટે ચિપની નીચે થાય છે, જ્યારે In નો ઉપયોગ ઉન્નત થર્મલ બફરિંગ માટે ઉપરથી થાય છે.

ફાયદા:

ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા અને તણાવ રાહતનું મિશ્રણ, એકંદર પેકેજિંગ ટકાઉપણું સુધારે છે, વિવિધ ઓપરેટિંગ વાતાવરણમાં સારી રીતે અનુકૂલન કરે છે.

3. ઉપકરણ પ્રદર્શન પર સોલ્ડર ગુણવત્તાની અસર

સોલ્ડર મટિરિયલની પસંદગી અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ લેસર ઉપકરણોના ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ પ્રદર્શન અને લાંબા ગાળાની સ્થિરતાને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે:

ઉચ્ચ-શક્તિવાળા સતત કામગીરી હેઠળ, સોલ્ડરિંગમાં નાની ખામીઓ પણ થર્મલ બિલ્ડઅપ તરફ દોરી શકે છે, જેના પરિણામે કામગીરીમાં ઘટાડો અથવા ઉપકરણ નિષ્ફળતા થઈ શકે છે. તેથી, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા સોલ્ડર પસંદ કરવા અને ચોક્કસ સોલ્ડરિંગ પ્રક્રિયાઓ અમલમાં મૂકવા એ ઉચ્ચ-વિશ્વસનીયતા લેસર પેકેજિંગ પ્રાપ્ત કરવા માટે મૂળભૂત છે.

૪. ભવિષ્યના વલણો અને વિકાસ

જેમ જેમ લેસર ટેકનોલોજી ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયા, તબીબી શસ્ત્રક્રિયા, LiDAR અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં પ્રવેશ કરવાનું ચાલુ રાખે છે, તેમ તેમ લેસર પેકેજિંગ માટે સોલ્ડર સામગ્રી નીચેની દિશામાં વિકસિત થઈ રહી છે:

①નીચા-તાપમાન સોલ્ડરિંગ:

ઉષ્મીય રીતે સંવેદનશીલ સામગ્રી સાથે એકીકરણ માટે

②સીસા-મુક્ત સોલ્ડર:

RoHS અને અન્ય પર્યાવરણીય નિયમોનું પાલન કરવા માટે

③ઉચ્ચ-પ્રદર્શન થર્મલ ઇન્ટરફેસ મટિરિયલ્સ (TIM):

થર્મલ પ્રતિકાર વધુ ઘટાડવા માટે

④માઇક્રો-સોલ્ડરિંગ ટેકનોલોજી:

લઘુચિત્રીકરણ અને ઉચ્ચ-ઘનતા સંકલનને ટેકો આપવા માટે

૫. નિષ્કર્ષ

વોલ્યુમમાં નાનું હોવા છતાં, સોલ્ડર મટિરિયલ્સ એ મહત્વપૂર્ણ કનેક્ટર્સ છે જે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા લેસર ઉપકરણોની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. લેસર ડાયોડ બારના પેકેજિંગમાં, લાંબા ગાળાની સ્થિર કામગીરી પ્રાપ્ત કરવા માટે યોગ્ય સોલ્ડર પસંદ કરવું અને બોન્ડિંગ પ્રક્રિયાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવી જરૂરી છે.

6. અમારા વિશે

લ્યુમિસપોટ ગ્રાહકોને વ્યાવસાયિક અને વિશ્વસનીય લેસર ઘટકો અને પેકેજિંગ સોલ્યુશન્સ પૂરા પાડવા માટે પ્રતિબદ્ધ છે. સોલ્ડર મટિરિયલ પસંદગી, થર્મલ મેનેજમેન્ટ ડિઝાઇન અને વિશ્વસનીયતા મૂલ્યાંકનમાં વ્યાપક અનુભવ સાથે, અમે માનીએ છીએ કે વિગતવાર દરેક શુદ્ધિકરણ શ્રેષ્ઠતાનો માર્ગ મોકળો કરે છે. હાઇ-પાવર લેસર પેકેજિંગ ટેકનોલોજી વિશે વધુ માહિતી માટે, અમારો સંપર્ક કરવા માટે નિઃસંકોચ રહો.