一種用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于銦封焊接工藝的激光晶體散熱器及利用其實(shí)現(xiàn)激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在LD泵浦的固體激光器中，對端面泵浦激光晶體的散熱方法，通常是采用銦箔包裹并置于紫銅熱沉中，利用熱傳導(dǎo)將激光晶體中的廢熱傳導(dǎo)到紫銅熱沉上，并通過外界水冷或風(fēng)冷的方式帶走。然而銦箔包裹的方式很難最大限度的填充紫銅熱沉與激光晶體之間的細(xì)小縫隙，造成熱阻較大，從而難以實(shí)現(xiàn)最大限度的高效散熱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了實(shí)現(xiàn)激光晶體與散熱的紫銅熱沉之間的緊密連接，進(jìn)而降低熱阻提高散熱效率，本發(fā)明提供了一種用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，通過銦封焊接工藝使激光晶體與紫銅熱沉之間緊密無縫連接，使整個(gè)激光散熱裝置散熱效率得到較大改善，一定程度上解決了傳統(tǒng)銦箔包裹方式熱阻較大影響散熱效率的問題。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種基于銦封焊接工藝的激光晶體散熱器，由激光晶體、銦箔和紫銅熱沉組成，所述紫銅熱沉由上紫銅熱沉3和下紫銅熱沉5構(gòu)成，上紫銅熱沉3上有通孔，下紫銅熱沉5上設(shè)有與上紫銅熱沉3上的通孔位置匹配的螺紋孔，上紫銅熱沉3和下紫銅熱沉5通過螺釘緊固連接，其連接面上設(shè)置有凹槽，激光晶體側(cè)面包裹銦箔并放入紫銅熱沉的凹槽中。
[0005]一種利用上述激光晶體散熱器實(shí)現(xiàn)激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的方法，利用銦封工藝實(shí)現(xiàn)激光晶體與紫銅熱沉的緊密連接，具體步驟如下:
步驟一、清洗掉銦箔及紫銅熱沉表面的氧化層；
步驟二、激光晶體側(cè)面包裹銦箔放入紫銅熱沉的凹槽中；
步驟三、將紫銅熱沉放入加熱爐中，為了防止銦在加熱的過程中氧化，從而影響銦封的效果和銦焊的牢固程度，將加熱爐抽真空至真空度約為O托；
步驟四、加熱爐加熱至160?170°C，并控制加熱時(shí)間為I?2小時(shí)，熔化的銦箔將激光晶體與紫銅熱沉焊接起來；
步驟五、關(guān)閉加熱爐，待紫銅熱沉冷卻后取出。
[0006]本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明利用銦的延展性好、質(zhì)地軟、熔點(diǎn)低、熱導(dǎo)率較高的特點(diǎn)，將包裹了銦箔的激光晶體放入紫銅熱沉并置于真空加熱爐中，加熱使銦箔融化后將激光晶體與紫銅熱沉焊接起來，相比傳統(tǒng)采用的銦箔直接包裹激光晶體的方法，最大限度的填充紫銅熱沉與激光晶體之間的細(xì)小縫隙，增加紫銅熱沉與激光晶體的接觸面積，從而提高散熱效率。本方法用于端泵激光晶體的散熱中。
【附圖說明】
[0007]圖1為基于銦封焊接工藝的激光晶體散熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0009]【具體實(shí)施方式】一:如圖1所示，本實(shí)施方式提供了一種基于銦封焊接工藝的激光晶體散熱器，該散熱裝置主要由激光晶體1、銦箔2、紫銅熱沉和固定紫銅熱沉的螺釘4組成。
[0010]本實(shí)施方式中，所述紫銅熱沉由上紫銅熱沉3和下紫銅熱沉5構(gòu)成，上紫銅熱沉3上有四個(gè)通孔，下紫銅熱沉5上設(shè)有與上紫銅熱沉3上的通孔位置匹配的四個(gè)螺紋孔，上紫銅熱沉3和下紫銅熱沉5通過四個(gè)螺釘4緊固連接，其連接面上設(shè)置有凹槽。
[0011]本實(shí)施方式中，所述銦箔厚度為0.5mm。
[0012]本實(shí)施方式中，所述激光晶體側(cè)面包裹銦箔并放入紫銅熱沉的凹槽中。
[0013]本實(shí)施方式中，所述激光晶體1、銦箔2及紫銅熱沉之間的尺寸大小應(yīng)相互匹配契入口 ο
[0014]本實(shí)施方式中，所述上紫銅熱沉3和下紫銅熱沉5的外表面加工有用于擴(kuò)大紫銅散熱面積的散熱肋片，散熱肋片厚2mm，肋片間距2mm，放置激光晶體的凹槽深5mm，
本實(shí)施方式中，所述激光晶體I可以是棒狀結(jié)構(gòu)，也可以是塊狀結(jié)構(gòu)。
[0015]【具體實(shí)施方式】二:一種用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，由以下步驟實(shí)現(xiàn):
步驟一、清洗掉銦箔及紫銅熱沉表面的氧化層。
[0016]步驟二、激光晶體側(cè)面包裹銦箔并放入紫銅熱沉的凹槽中，上下兩塊紫銅熱沉通過螺釘連接固定。
[0017]步驟三、將連接固定后的紫銅熱沉放入加熱爐中，加熱爐抽真空至真空度約為O托。
[0018]步驟四、加熱爐加熱至160°C，并控制加熱時(shí)間約I小時(shí)，由于熱慣性作用，I小時(shí)后溫度約為170°C，銦箔融化將激光晶體與紫銅熱沉焊接起來。
[0019]步驟五、關(guān)閉加熱爐，待紫銅熱沉冷卻后取出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述方法具體步驟如下: 步驟一、清洗掉銦箔及紫銅熱沉表面的氧化層； 步驟二、激光晶體側(cè)面包裹銦箔放入紫銅熱沉的凹槽中； 步驟三、將紫銅熱沉放入加熱爐中，將加熱爐抽真空； 步驟四、加熱爐加熱至160?170°C，并控制加熱時(shí)間為I?2小時(shí)，熔化的銦箔將激光晶體與紫銅熱沉焊接起來； 步驟五、關(guān)閉加熱爐，待紫銅熱沉冷卻后取出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述銦箔厚度為0.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述紫銅熱沉的外表面加工有散熱肋片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述散熱肋片厚2mm，肋片間距2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述凹槽深5mm ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述紫銅熱沉由上紫銅熱沉和下紫銅熱沉構(gòu)成，上紫銅熱沉上有四個(gè)通孔，下紫銅熱沉上設(shè)有與上紫銅熱沉上的通孔位置匹配的四個(gè)螺紋孔，上紫銅熱沉和下紫銅熱沉通過四個(gè)螺釘緊固連接，其連接面上設(shè)置有凹槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述激光晶體是棒狀結(jié)構(gòu)或塊狀結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其特征在于所述真空度為O托。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于激光晶體與紫銅熱沉緊密連接的銦封方法，其步驟如下：步驟一、清洗掉銦箔及紫銅熱沉表面的氧化層；步驟二、激光晶體側(cè)面包裹銦箔放入紫銅熱沉的凹槽中；步驟三、將紫銅熱沉放入加熱爐中，將加熱爐抽真空；步驟四、加熱爐加熱至160～170℃，并控制加熱時(shí)間為1～2小時(shí)，熔化的銦箔將激光晶體與紫銅熱沉焊接起來；步驟五、關(guān)閉加熱爐，待紫銅熱沉冷卻后取出。本發(fā)明通過銦封焊接工藝使激光晶體與紫銅熱沉之間緊密無縫連接，使整個(gè)激光散熱裝置散熱效率得到較大改善，一定程度上解決了傳統(tǒng)銦箔包裹方式熱阻較大影響散熱效率的問題。
【IPC分類】H01S3-042
【公開號(hào)】CN104767105
【申請?zhí)枴緾N201510189271
【發(fā)明人】李旭東, 閆仁鵬, 馬欲飛, 樊榮偉, 董志偉, 法鑫, 于欣, 陳德應(yīng), 于俊華
【申請人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月21日