大功率半导体激光器封装热应力研究

• 作者: 井红旗 仲莉 刘素平 袁庆贺 马骁宇
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光器 封装 热应力 COMSOL Multiphysics 仿真
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 激光器件与激光物理
• 页码范围: 83-88
• 页数: 6页
• 分类号: TN248.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201946.1001009

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马骁宇	中国科学院半导体研究所	93	616	12.0	21.0
2	刘素平	中国科学院半导体研究所	37	253	7.0	15.0
3	井红旗	中国科学院半导体研究所	13	42	3.0	6.0
4	袁庆贺	中国科学院半导体研究所	5	2	1.0	1.0
5	仲莉	中国科学院半导体研究所	10	23	2.0	4.0