کنڈکشن کولنگ سے رابطہ کریں: ہائی پاور لیزر ڈائیوڈ بار ایپلی کیشنز کے لیے "سکون پاتھ"

چونکہ ہائی پاور لیزر ٹیکنالوجی تیزی سے آگے بڑھ رہی ہے، لیزر ڈائیوڈ بارز (LDBs) اپنی اعلی طاقت کی کثافت اور اعلی چمک کی پیداوار کی وجہ سے صنعتی پروسیسنگ، میڈیکل سرجری، LiDAR، اور سائنسی تحقیق میں بڑے پیمانے پر استعمال ہونے لگے ہیں۔ تاہم، لیزر چپس کے بڑھتے ہوئے انضمام اور آپریٹنگ کرنٹ کے ساتھ، تھرمل مینجمنٹ کے چیلنجز زیادہ نمایاں ہوتے جا رہے ہیں- جو لیزر کی کارکردگی کے استحکام اور زندگی بھر کو براہ راست متاثر کر رہے ہیں۔

تھرمل مینجمنٹ کی مختلف حکمت عملیوں میں، کانٹیکٹ کنڈکشن کولنگ لیزر ڈائیوڈ بار پیکیجنگ میں سب سے زیادہ ضروری اور وسیع پیمانے پر اپنائی جانے والی تکنیکوں میں سے ایک ہے، اس کی سادہ ساخت اور اعلی تھرمل چالکتا کی بدولت۔ یہ مضمون تھرمل کنٹرول کے اس "پرسکون راستے" کے اصولوں، کلیدی ڈیزائن کے تحفظات، مواد کے انتخاب، اور مستقبل کے رجحانات کو دریافت کرتا ہے۔

1. رابطہ کنڈکشن کولنگ کے اصول

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، رابطہ کنڈکشن کولنگ لیزر چپ اور ہیٹ سنک کے درمیان براہ راست رابطہ قائم کرکے کام کرتی ہے، اعلی تھرمل چالکتا والے مواد کے ذریعے موثر حرارت کی منتقلی اور بیرونی ماحول میں تیزی سے کھپت کے قابل بناتی ہے۔

①The HکھاؤPath:

ایک عام لیزر ڈایڈڈ بار میں، حرارت کا راستہ مندرجہ ذیل ہے:
چپ → سولڈر لیئر → سب ماؤنٹ (مثلاً، تانبا یا سیرامک) → TEC (تھرمو الیکٹرک کولر) یا ہیٹ سنک → محیطی ماحول

②خصوصیات:

اس کولنگ طریقہ کی خصوصیات:

مرتکز گرمی کا بہاؤ اور مختصر تھرمل راستہ، مؤثر طریقے سے جنکشن کے درجہ حرارت کو کم کرتا ہے۔ کومپیکٹ ڈیزائن، چھوٹے پیکیجنگ کے لیے موزوں؛ غیر فعال ترسیل، کسی پیچیدہ فعال کولنگ لوپس کی ضرورت نہیں ہے۔

2. تھرمل کارکردگی کے لیے کلیدی ڈیزائن کے تحفظات

مؤثر رابطہ کنڈکشن کولنگ کو یقینی بنانے کے لیے، ڈیوائس ڈیزائن کے دوران درج ذیل پہلوؤں کو احتیاط سے دھیان میں رکھنا ضروری ہے:

① سولڈر انٹرفیس پر تھرمل مزاحمت

سولڈر پرت کی تھرمل چالکتا مجموعی تھرمل مزاحمت میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ اعلی چالکتا والی دھاتیں جیسے کہ AuSn الائے یا خالص انڈیم استعمال کی جانی چاہیے، اور تھرمل رکاوٹوں کو کم کرنے کے لیے سولڈر لیئر کی موٹائی اور یکسانیت کو کنٹرول کیا جانا چاہیے۔

② سب ماؤنٹ میٹریل سلیکشن

عام سب ماؤنٹ مواد میں شامل ہیں:

کاپر (Cu): اعلی تھرمل چالکتا، سرمایہ کاری مؤثر؛

Tungsten Copper (WCu)/Molybdenum Copper (MoCu): چپس کے ساتھ بہتر CTE میچ، طاقت اور چالکتا دونوں پیش کرتا ہے۔

ایلومینیم نائٹرائڈ (AlN): بہترین برقی موصلیت، ہائی وولٹیج ایپلی کیشنز کے لیے موزوں۔

③ سطح کے رابطے کا معیار

سطح کا کھردرا پن، چپٹا پن، اور گیلا پن گرمی کی منتقلی کی کارکردگی کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ پالش اور گولڈ چڑھانا اکثر تھرمل رابطے کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

④ تھرمل پاتھ کو کم سے کم کرنا

ساختی ڈیزائن کا مقصد چپ اور ہیٹ سنک کے درمیان تھرمل راستے کو چھوٹا کرنا چاہیے۔ گرمی کی کھپت کی مجموعی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے غیر ضروری درمیانی مواد کی تہوں سے پرہیز کریں۔

3. مستقبل کی ترقی کی ہدایات

چھوٹے بنانے اور اعلی طاقت کی کثافت کی طرف جاری رجحان کے ساتھ، رابطہ کنڈکشن کولنگ ٹیکنالوجی مندرجہ ذیل سمتوں میں تیار ہو رہی ہے:

① ملٹی لیئر کمپوزٹ TIMs

انٹرفیس کی مزاحمت کو کم کرنے اور تھرمل سائیکلنگ کے استحکام کو بہتر بنانے کے لیے دھاتی تھرمل ترسیل کو لچکدار بفرنگ کے ساتھ ملانا۔

② انٹیگریٹڈ ہیٹ سنک پیکیجنگ

رابطہ انٹرفیس کو کم کرنے اور نظام کی سطح کی حرارت کی منتقلی کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے سب ماؤنٹس اور ہیٹ سنک کو ایک واحد مربوط ڈھانچے کے طور پر ڈیزائن کرنا۔

③ بایونک سٹرکچر آپٹیمائزیشن

تھرمل کارکردگی کو بڑھانے کے لیے مائیکرو اسٹرکچرڈ سطحوں کو لاگو کرنا جو قدرتی حرارت کی کھپت کے طریقہ کار کی نقل کرتے ہیں — جیسے کہ "درخت کی طرح کی ترسیل" یا "پیمانہ نما پیٹرن"۔

④ ذہین تھرمل کنٹرول

انکولی تھرمل مینجمنٹ کے لیے درجہ حرارت کے سینسر اور متحرک پاور کنٹرول کو شامل کرنا، ڈیوائس کی آپریشنل زندگی کو بڑھانا۔

4. نتیجہ

ہائی پاور لیزر ڈائیوڈ بارز کے لیے، تھرمل مینجمنٹ صرف ایک تکنیکی چیلنج نہیں ہے - یہ قابل اعتمادی کے لیے ایک اہم بنیاد ہے۔ رابطہ کنڈکشن کولنگ، اپنی موثر، پختہ، اور لاگت سے موثر خصوصیات کے ساتھ، آج بھی گرمی کی کھپت کے لیے مرکزی دھارے میں سے ایک حل ہے۔

5. ہمارے بارے میں

Lumispot میں، ہم لیزر ڈائیوڈ پیکیجنگ، تھرمل مینجمنٹ کی تشخیص، اور مواد کے انتخاب میں گہری مہارت لاتے ہیں۔ ہمارا مشن آپ کی درخواست کی ضروریات کے مطابق اعلیٰ کارکردگی، طویل زندگی کے لیزر حل فراہم کرنا ہے۔ اگر آپ مزید جاننا چاہتے ہیں، تو ہم آپ کو ہماری ٹیم کے ساتھ رابطے میں رہنے کے لیے خوش آمدید کہتے ہیں۔