大功率半导体激光器封装热应力研究

摘要：

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.

关键词：激光器、封装、热应力、COMSOL Multiphysics、仿真

所属期刊栏目：46

分类号：TN248.4(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金41414010302

在线出版日期：2019-12-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：83-88