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廣州先藝電子科技有限公司

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大功率半導(dǎo)體激光器

大功率半導(dǎo)體激光器具有體積小,質(zhì)量小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,亮度高,壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于在汽車、電子、機(jī)械、航空、鋼鐵等行業(yè)中。具體而言,大功率半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用主要分為以下4個(gè)的方面:1)作為其它激光器的泵浦源;2)激光加工;3)醫(yī)療與美容;4)軍事裝備。

先藝產(chǎn)品|金錫焊料在大功率半導(dǎo)體激光器中的應(yīng)用
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大功率半導(dǎo)體激光器的電光轉(zhuǎn)換效率通常在50~70%,意味著在工作中接近一半的能量將以熱能的形式耗散,這對(duì)激光器的散熱能力提出了挑戰(zhàn)。如果不能及時(shí)排出廢熱,激光器的出光效率將隨之下降,進(jìn)而導(dǎo)致輸出光功率減小。在大功率半導(dǎo)體激光器封裝工藝中,芯片的燒結(jié)質(zhì)量激光器的散熱能力影響很大,常用的焊料品種主要為銦焊料(In/In97Ag3)和金錫焊料(Au80Sn20),兩者的物理性質(zhì)如下:

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Au80Sn20焊料的熱膨脹系數(shù)與芯片(GaAs 6.5×10-6/℃)更相近,而銦焊料則由于其質(zhì)軟的特性可以緩沖芯片燒結(jié)時(shí)的應(yīng)力。但是在可靠性及壽命上,采用Au80Sn20焊料燒結(jié)的芯片顯示出顯著的優(yōu)越性。兩種焊料封裝的激光器在老化過程中的功率變化如下圖[1]所示??梢钥吹?,Au80Sn20焊料封裝的激光器功率較為穩(wěn)定,而銦焊料封裝器件多數(shù)失效。

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激光器在高溫長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí),銦焊料內(nèi)部將出現(xiàn)空洞導(dǎo)致封裝熱阻提高,進(jìn)而劣化激光器散熱性能引起功率下降。此外在這一過程中,銦焊料還存在“爬銦”現(xiàn)象,沿芯片側(cè)面攀爬、遷移的焊料可能會(huì)導(dǎo)致漏電或器件性能退化。作為對(duì)比,Au80Sn20焊料則不會(huì)有類似失效模式。

先藝

電子

先藝電子是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的半導(dǎo)體微組裝互連材料制造商,金錫合金預(yù)成形焊片產(chǎn)品在大功率半導(dǎo)體激光器封裝領(lǐng)域廣受認(rèn)可。除此以外,我們也可以將金錫焊料預(yù)鍍覆在熱沉片上,便利客戶的使用。如您對(duì)大功率半導(dǎo)體激光器封裝用焊料有任何需求,歡迎隨時(shí)聯(lián)系我們,富有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)將提供選型、焊接工藝及失效分析方面的建議與指導(dǎo)。

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金錫焊片

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金錫薄膜熱沉

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參考文獻(xiàn)
[1]?房玉鎖,李成燕,牛江麗,王媛媛,任永學(xué),安振峰.焊料體系對(duì)高功率半導(dǎo)體激光器性能的影響[J].世界有色金屬,2017(03):142-144.

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作者 gan, lanjie

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