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题名高功率半导体激光器互连界面可靠性研究
被引量：8
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作者
彭勃
张普
陈天奇
赵崟岑
吴的海
刘晖
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机构
中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室
中国科学院大学
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2018年第11期101-108,共8页
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基金
国家自然科学基金(61334010
61404172)
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文摘
随着高功率半导体激光器(HPLD)在极端环境中的应用越来越广泛,互连界面的可靠性已成为制约其性能和寿命的关键瓶颈之一。文中利用有限元方法(FEM)对传导冷却(CS)高功率半导体激光器巴条互连界面在-55～125℃热冲击条件下的失效行为和寿命进行了模拟与分析。基于粘塑性Anand本构模型和Darveaux能量积累理论,对比了热冲击后界面层边缘及中心位置铟互连界面的可靠性,发现互连界面边缘的应力最大,达到0.042 5 GPa;相应的边缘位置的寿命最短,只有3 006个周期,即边缘位置为互连界面的"最危险单元"。预测了采用铟、金锡合金和纳米银焊膏封装的半导体激光器巴条的寿命,计算出铟、金锡合金和纳米银焊膏三种不同键合材料在边缘位置的寿命分别为3 006、4 808和4 911次循环,表明纳米银焊膏和金锡合金在热冲击条件下具有更长的寿命,更适合于用于极端环境的高功率半导体激光器封装。
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关键词
可靠性
高功率半导体激光器
互连界面
寿命
有限元
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Keywords
reliability
high power laser diode
bonding interface
lifetime
finite element
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分类号
TN248.4
[电子电信—物理电子学]
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