【摘 要】
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本论文是从半导体激光器封装工艺的角度来对器件的热特性进行分析。主要分析的是器件的温度分布和热阻。影响半导体激光器热特性的因素主要有芯片、焊料、热沉和烧结类型等。
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本论文是从半导体激光器封装工艺的角度来对器件的热特性进行分析。主要分析的是器件的温度分布和热阻。影响半导体激光器热特性的因素主要有芯片、焊料、热沉和烧结类型等。本文主要研究正装和倒装烧结类型,金刚石、Si、sic、AlSiC、CuW90、 CuW55、Cu七种热沉材料,PbS、AgSn、SnAgCu、In四种焊料以及经过改进的C-mount热沉这四个方面对器件温度分布及热阻的影响。通过ANSYS模拟分析的结果,我们发现:半导体激光器有源区内的温度分布不均匀,热量集中在前端面,且在相同条件下,倒装管芯的散热效果要比正装的效果好;改变了热沉的材料对有源区的温升有很大影响,经过模拟出的温度分布图和热阻值,可以看出金刚石作为热沉的器件热特性最好,其热阻值为2.825℃/W,但它的制作困难且成本高,所以封装实验选用Cu为热沉材料;在四种焊料中In的热阻最小;通过对C-mount热沉进行改进后,可以降低器件的热阻,减少管芯两个端面的温度差异。依据总结的封装工艺和ANSYS模拟分析的结果,封装出了808nm半导体激光器,并测试和计算出了耦合效率。
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