【摘 要】
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利用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics分别对不同厚度焊料以及不同厚度WCu次热沉封装的大功率半导体激光器巴条进行模拟。结果表明:无论是In焊料还是AuSn焊料,其最大热应
【机 构】
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中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程中心; 中国科学院大学材料科学与光电技术学院;
【基金项目】
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国家自然科学基金(41414010302)
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利用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics分别对不同厚度焊料以及不同厚度WCu次热沉封装的大功率半导体激光器巴条进行模拟。结果表明:无论是In焊料还是AuSn焊料,其最大热应力均产生于WCu次热沉与Cu热沉界面处;相同厚度In焊料和AuSn焊料封装的激光器管芯热应力分别为3.57 GPa和3.83 GPa,光谱峰值处波长分别为800.5 nm和798 nm;降低焊料的厚度,有利于减小激光器管芯内部的热应力和温度,但焊料厚度过薄,则可能会导致激光器管芯焊接不牢或焊料分布不均匀、焊料层内部出现空洞等现象,因此焊料厚度的选择应从整体进行考虑;随着WCu次热沉厚度的增加,激光器芯片受到的热应力变小,但管芯温度升高,WCu次热沉的最优厚度为380μm。本研究结果为优化设计大功率半导体激光器巴条的封装提供了依据,对实际生产具有指导意义。
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