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O que determina a vida útil de um módulo de diodo a laser?

Número Browse:0     Autor:editor do site     Publicar Time: 2025-08-12      Origem:alimentado

Inquérito

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Os lasers semicondutores têm as vantagens da ampla faixa de comprimento de onda de saída, estrutura simples e fácil integração e são amplamente utilizadas em campos médicos, sensores, ópticos, campos militares e aeroespaciais. Então, o que pode causar danos ao módulo de diodo a laser? Pode haver os seguintes motivos:

O modo de falha ou dano do módulo de diodo a laser é manifestado principalmente na ausência de intensidade da luz de saída durante a operação ou na falha da degradação da potência óptica de saída sob uma corrente de acionamento constante. Quando a potência de saída se degrada para um limite específico, o laser falhará.

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O Centro de Pesquisa e Análise de Confiabilidade é a primeira organização autoritária da China, especializada em componentes eletrônicos e vários serviços técnicos de tecnologia de tecnologia de análise de falha de produtos eletrônicos. Na análise de falhas dos lasers de semicondutores, conclui -se que os principais mecanismos de falha dos lasers de semicondutores incluem alta temperatura operacional, degradação do eletrodo, contato ôhmico, degradação da superfície da cavidade, poluição ambiental e outros fatores. A introdução do mecanismo de falha e os casos relacionados são mostrados abaixo.

1) Alta temperatura operacional:

A vida útil típica dos módulos de diodo a laser é de 10.000 a 25.000 horas. Se a temperatura do diodo a laser subir além da temperatura operacional máxima, o desempenho a longo prazo poderá se degradar significativamente, incluindo a falha completa. Se a temperatura operacional do diodo do laser for reduzida em cerca de 10 graus, a vida útil dobrará estatisticamente.

A vida útil do módulo a laser pode ser estendida significativamente, mantendo a temperatura do caso na extremidade baixa da faixa de temperatura operacional. Os dissipadores de calor são recomendados e devem ser usados se o laser estiver operando constantemente. A operação dos módulos a laser na extremidade baixa da faixa de tensão recomendada também ajudará a prolongar a vida útil do laser.

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2) Degradação do eletrodo

A degradação do eletrodo geralmente ocorre na interface entre o metal e o material semicondutor. Devido à difusão do material de solda no semicondutor para formar uma estrutura de defeito, sob a ação de uma grande corrente, o acúmulo de calor na posição de defeito acabará por queimar a camada de metalização próxima.


3) Contato ôhmico

Se houver uma grande incompatibilidade térmica entre o chip e a solda, o laser causará a concentração de tensão na interface do material durante a soldagem ou o trabalho, o que causará rachaduras na solda ou rachaduras de chip. Além disso, ao soldar o laser, há uma lacuna de soldagem entre o chip e a solda que fará com que o laser falhe, e o transbordamento da solda durante a soldagem também levará facilmente a um curto -circuito na junção PN.


4) Degradação da superfície da cavidade

A degradação da superfície da cavidade é um modo de falha que distingue lasers de outros dispositivos microeletrônicos. Since the material of the active region of the laser contains Al or In elements, and when the uniformity or consistency of the chip design and manufacturing process is poor, the Al and In elements will melt or recrystallize under high-power operation, resulting in impurities or Defects, so that the temperature of this region continues to rise, and the current density of the end face continues to increase, resulting in a further rise in the temperature of this region, which eventually leads to catastrophic dano óptico.


5) Poluição ambiental

A poluição ambiental é um fator externo que leva ao fracasso dos lasers de semicondutores. A principal razão é que partículas como poeira, vapor de água e poluentes de íons entram no interior do laser semicondutor e se prendem à superfície do chip para causar um curto -circuito ou circuito aberto, o que eventualmente leva à falha do dispositivo.

O Bu-Laser personaliza os módulos de diodo a laser de alta confiabilidade , que possuem mais de 10.000 horas de MTBF, e o circuito de design especial ajuda a proteger bem o diodo do laser. Para saber mais, entre em contato conosco em Song@bu-laser.com .

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