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Vrycul(维酷)液态金属产品优化半导体激光器散热

信息来源:bandaoti.biz  时间:2015-04-29  浏览次数:11055

当人类正进入信息和智能化的时代,激光器深刻地影响着国民经济、国防建设等数十个细分领域,其中半导体激光器以其转换效率高、体积小、重量轻、寿命长、能直接调制等特点在激光器领域起着举足轻重的作用,正迅速占领过去由气体和固体激光器占领的市场。然而,激光器工作时产生的高温将极大影响设备功效,激光器散热方案多年来没有实质性的突破,成为业界共同面对的难题。2015年4月13日,在德国举办的第六十八届汉诺威工业博览会上,英国 vrycul(维酷)公司展出液态金属导热片、导热膏,使半导体激光器散热方案有了进一步优化的可能性。

散热,影响激光器功效的关键

 

半导体激光器列阵与叠阵散热问题直接关系到激光器的使用寿命,导致激光器有源区温度的迅速提高,从而引起激光器的光学灾变,甚至烧毁半导体激光器。所以,研究半导体激光器散热问题是一项非常有意义的工作,也是近些年来半导体激光器领域研究重要课题之一。

电子科技大学通信与信息工程学院曾研究温度对半导体激光器特性的影响,利用修正的速率方程,借助激光器等效电路模型,使用电路仿真软件PSpice模拟了温度对激光器阈值,激光器频率响应,激光器脉冲调制特性和激光器啁啾特性的影响,*终得到模拟仿真结果是在对速率方程加上温度修正得到的,如图所示:

 

由仿真曲线可以看出温度的升高对激光器的性能有着明显的不利影响。具体表现为:

1 )随着温度的升高激光器的阈值电流显著增加;

2 )温度越高激光器的调制带宽越小,调制的中心频率越低,同时输出光功率也就更低;

3 )对于相同的脉冲调制,温度越高激光器的输出功率越低,延迟时间也越长;

4 )温度越高激光器的瞬态啁啾越大。

由此可见,温度对半导体激光器的影响可以说百害而无一利,我们如何才能做到减缓甚至避免温度对激光器的影响呢? 

导热,液态金属材料或成新方式

 

目前,半导体激光器的散热方法主要是平板热沉散热、大通道散热、针孔通道散热和微通道散热,不管是何种散热方法,热沉都起到主导作用,同时导热介质也不容小觑,导热介质直接影响热沉的散热效果,所以,导热介质的选择也至关重要。我们了解到一家专注于导热界面研发机构和生产制造的公司—英国vrycul(维酷)公司,基于自身的专利技术,研发生产出创新型的液态金属热界面材料,它是对传统热界面材料的一项突破性革新,或称为未来半导体激光器领域的新导热介质。

英国vrycul(维酷)公司研发出的新型热界面导热材料分为液态金属导热膏和液态金属导热片,为进一步了解这款新型导热界面材料,下面对比一下传统导热介质铟箔和vrycul(维酷)公司液态金属导热膏的物化属性及工作特性。

vrycul液态金属导热膏相对传统热界面材料典型优势参数对比

 

通过对比vrycul液态金属导热膏性能优势总结如下:

1)热导率优于铟箔介质125%-1000%;

2)可靠性/寿命优于铟箔产品200%以上;

3)耐高温能力达到500?C,远高于铟箔产品(140°C左右);

4)液态金属导热膏无毒,便于手工涂抹或丝网印刷,操作便捷性显著优于铟箔。

同时,在室温下,液态金属导热膏呈现膏状并且为纯金属,充分填充传热间隙,增大接触面积,因为金属本身粘度很大,避免了泄露的危险,从而能够实现优异的传热性能,可保证散热系统长期稳定运行。

综上分析,Vrycul(维酷)液态金属导热材料的使用价值远远优于传统导热介质铟箔,在价格方面,液态金属导热膏和铟箔也旗鼓相当,而在使用价值方面,液态金属导热膏远胜于铟箔,液态金属导热膏或将成为未来半导体激光器领域的新型传热材料。

 

    ——本信息真实性未经中国半导体网证实,仅供您参考