腐蚀和电离导通的问题,炬光科技公司发明了宏通道冷却器(Macro Channel Cooler, )。该产品已申请中国专利(授理号: 200910023753.3)。具有制造、使用和维护简单,密封要求低,以及使无铟化产品成为可能的优点。图 8 的结构示意图。炬光科技公司已采用此新型冷却器生产出了5%占空比输出功率超过250 W的准连续半导体激光器,其功率-电流关系和光谱分布如图 9所示。利用QCW 250 W的封装结构,炬光科技公司已制备出10 kW无铟化准连续2x20叠阵激光器,如图10所示。图 10 10 kW无铟化准连续2x20叠阵激光器具有抗腐蚀、易维护和使无铟化产品成为可能的优点,它将成为目前微通道液体制冷器最强有力的竞争者。 5. 铟氧化在半导体激光器的封装工艺中,一般采用铟作为焊接材料。然而铟在高温和低温潮湿的环境很容易氧化。铟氧化后易导致器件热阻增加,结温升高,从而降低器件的可靠性。与铟焊料相比,无铟化工艺具有储存时间长、耐高温、性能稳定等优点,极大地提高了器件的可靠性。对于需要长储存时间的器件来说, 必须采用全无铟化的封装技术。为彻底克服铟焊料氧化存在的隐患,炬光科技公司提出了全无铟化封装技术,生产了多款全无铟化激光器产品。炬光科技已经对其全无铟化技术产品进行了高温85℃ 2000小时存储、-40℃ 150小时存储和85℃~-40℃ 50个循环环境实验,并且正在进行高温85℃高湿85%RH 500小时测试。从图 11 可以看出,经过高温85℃ 2000小时存储后,铟焊料封装的器件波长发生明显的红移,而炬光科技公司全无铟化激光器的光谱基本保持不变。 图 11 铟焊料和全无铟化产品长储存后的光谱对比总结文章介绍了影响高功率半导体激光器可靠性的因素,包含五个方面:D、铟焊料的失效、制冷器腐蚀和铟氧化,并提出了提高高功率半导体激光器可靠性的方法和策略。
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