लेज़र डायोड बार के लिए सोल्डर सामग्री: प्रदर्शन और विश्वसनीयता के बीच महत्वपूर्ण सेतु

उच्च-शक्ति अर्धचालक लेज़रों के डिज़ाइन और निर्माण में, लेज़र डायोड बार मुख्य प्रकाश उत्सर्जक इकाइयों के रूप में कार्य करते हैं। इनका प्रदर्शन न केवल लेज़र चिप्स की आंतरिक गुणवत्ता पर निर्भर करता है, बल्कि पैकेजिंग प्रक्रिया पर भी काफ़ी हद तक निर्भर करता है। पैकेजिंग में शामिल विभिन्न घटकों में, सोल्डर सामग्री चिप और हीट सिंक के बीच तापीय और विद्युत इंटरफ़ेस के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

1. लेज़र डायोड बार में सोल्डर की भूमिका

लेज़र डायोड बार आमतौर पर कई उत्सर्जकों को एकीकृत करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च शक्ति घनत्व और कठोर तापीय प्रबंधन आवश्यकताएँ होती हैं। कुशल ताप अपव्यय और संरचनात्मक स्थिरता प्राप्त करने के लिए, सोल्डर सामग्री को निम्नलिखित मानदंडों को पूरा करना होगा:

① उच्च तापीय चालकता:

लेजर चिप से कुशल ताप स्थानांतरण सुनिश्चित करता है।

② अच्छी गीलापन क्षमता:

चिप और सब्सट्रेट के बीच मजबूत संबंध प्रदान करता है।

③ उपयुक्त गलनांक:

आगामी प्रसंस्करण या संचालन के दौरान पुनःप्रवाह या क्षरण को रोकता है।

④ संगत तापीय विस्तार गुणांक (सीटीई):

चिप पर तापीय तनाव को न्यूनतम करता है।

⑤ उत्कृष्ट थकान प्रतिरोध:

डिवाइस की सेवा जीवन को बढ़ाता है.

2. लेज़र बार पैकेजिंग के लिए सोल्डर के सामान्य प्रकार

लेजर डायोड बार की पैकेजिंग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सोल्डर सामग्री के तीन मुख्य प्रकार निम्नलिखित हैं:

1सोना-टिन मिश्र धातु (AuSn)

गुण:

80Au/20Sn की यूटेक्टिक संरचना, गलनांक 280°C; उच्च तापीय चालकता और यांत्रिक शक्ति।

लाभ:

उत्कृष्ट उच्च तापमान स्थिरता, लंबा तापीय थकान जीवन, कार्बनिक संदूषण से मुक्त, उच्च विश्वसनीयता

अनुप्रयोग:

सैन्य, एयरोस्पेस, और उच्च-स्तरीय औद्योगिक लेजर प्रणालियाँ।

2शुद्ध इंडियम (इंच में)

गुण:

गलनांक 157°C; मुलायम एवं अत्यधिक आघातवर्धनीय।

लाभ:

उत्कृष्ट तापीय चक्रण प्रदर्शन, चिप पर कम दबाव, नाजुक संरचनाओं की सुरक्षा के लिए आदर्श, कम तापमान बंधन आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त

सीमाएँ:

ऑक्सीकरण के लिए प्रवण; प्रसंस्करण के दौरान निष्क्रिय वातावरण की आवश्यकता होती है, कम यांत्रिक शक्ति; उच्च-भार अनुप्रयोगों के लिए आदर्श नहीं है

2संयुक्त सोल्डर प्रणालियाँ (उदाहरणार्थ, AuSn + In)

संरचना:

आमतौर पर, AuSn का उपयोग मजबूत जुड़ाव के लिए चिप के नीचे किया जाता है, जबकि In को बेहतर थर्मल बफरिंग के लिए ऊपर लगाया जाता है।

लाभ:

तनाव से राहत के साथ उच्च विश्वसनीयता का संयोजन, समग्र पैकेजिंग स्थायित्व में सुधार, विविध परिचालन वातावरण के लिए अच्छी तरह से अनुकूलता

3. डिवाइस के प्रदर्शन पर सोल्डर की गुणवत्ता का प्रभाव

सोल्डर सामग्री का चयन और प्रक्रिया नियंत्रण, लेज़र उपकरणों के इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल प्रदर्शन और दीर्घकालिक स्थिरता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं:

उच्च-शक्ति निरंतर संचालन के तहत, सोल्डरिंग में मामूली खराबी भी तापीय निर्माण का कारण बन सकती है, जिसके परिणामस्वरूप प्रदर्शन में गिरावट या उपकरण विफलता हो सकती है। इसलिए, उच्च-गुणवत्ता वाले सोल्डर का चयन और सटीक सोल्डरिंग प्रक्रियाओं को लागू करना उच्च-विश्वसनीयता वाली लेज़र पैकेजिंग प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

4. भविष्य के रुझान और विकास

जैसे-जैसे लेजर प्रौद्योगिकियां औद्योगिक प्रसंस्करण, चिकित्सा सर्जरी, LiDAR और अन्य क्षेत्रों में प्रवेश कर रही हैं, लेजर पैकेजिंग के लिए सोल्डर सामग्री निम्नलिखित दिशाओं में विकसित हो रही है:

1निम्न-तापमान सोल्डरिंग:

तापीय रूप से संवेदनशील सामग्रियों के साथ एकीकरण के लिए

2लीड फ्री सोल्जर:

RoHS और अन्य पर्यावरणीय नियमों को पूरा करने के लिए

2उच्च प्रदर्शन थर्मल इंटरफ़ेस सामग्री (टीआईएम):

तापीय प्रतिरोध को और कम करने के लिए

2माइक्रो-सोल्डरिंग प्रौद्योगिकियां:

लघुकरण और उच्च घनत्व एकीकरण का समर्थन करने के लिए

5। उपसंहार

हालांकि आकार में छोटे, सोल्डर सामग्री महत्वपूर्ण कनेक्टर हैं जो उच्च-शक्ति वाले लेज़र उपकरणों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करते हैं। लेज़र डायोड बार की पैकेजिंग में, सही सोल्डर का चयन और बॉन्डिंग प्रक्रिया का अनुकूलन दीर्घकालिक स्थिर संचालन प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

6. हमारे बारे में

ल्यूमिस्पॉट ग्राहकों को पेशेवर और विश्वसनीय लेज़र कंपोनेंट और पैकेजिंग समाधान प्रदान करने के लिए प्रतिबद्ध है। सोल्डर सामग्री चयन, थर्मल प्रबंधन डिज़ाइन और विश्वसनीयता मूल्यांकन में व्यापक अनुभव के साथ, हमारा मानना ​​है कि हर बारीक सुधार उत्कृष्टता का मार्ग प्रशस्त करता है। उच्च-शक्ति लेज़र पैकेजिंग तकनीक के बारे में अधिक जानकारी के लिए, बेझिझक हमसे संपर्क करें।