一种用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于铟封焊接工艺的激光晶体散热器及利用其实现激光晶体与紫铜热沉紧密连接的方法。
【背景技术】
[0002]在LD泵浦的固体激光器中，对端面泵浦激光晶体的散热方法，通常是采用铟箔包裹并置于紫铜热沉中，利用热传导将激光晶体中的废热传导到紫铜热沉上，并通过外界水冷或风冷的方式带走。然而铟箔包裹的方式很难最大限度的填充紫铜热沉与激光晶体之间的细小缝隙，造成热阻较大，从而难以实现最大限度的高效散热。
【发明内容】
[0003]为了实现激光晶体与散热的紫铜热沉之间的紧密连接，进而降低热阻提高散热效率，本发明提供了一种用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，通过铟封焊接工艺使激光晶体与紫铜热沉之间紧密无缝连接，使整个激光散热装置散热效率得到较大改善，一定程度上解决了传统铟箔包裹方式热阻较大影响散热效率的问题。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种基于铟封焊接工艺的激光晶体散热器，由激光晶体、铟箔和紫铜热沉组成，所述紫铜热沉由上紫铜热沉3和下紫铜热沉5构成，上紫铜热沉3上有通孔，下紫铜热沉5上设有与上紫铜热沉3上的通孔位置匹配的螺纹孔，上紫铜热沉3和下紫铜热沉5通过螺钉紧固连接，其连接面上设置有凹槽，激光晶体侧面包裹铟箔并放入紫铜热沉的凹槽中。
[0005]一种利用上述激光晶体散热器实现激光晶体与紫铜热沉紧密连接的方法，利用铟封工艺实现激光晶体与紫铜热沉的紧密连接，具体步骤如下:
步骤一、清洗掉铟箔及紫铜热沉表面的氧化层；
步骤二、激光晶体侧面包裹铟箔放入紫铜热沉的凹槽中；
步骤三、将紫铜热沉放入加热炉中，为了防止铟在加热的过程中氧化，从而影响铟封的效果和铟焊的牢固程度，将加热炉抽真空至真空度约为O托；
步骤四、加热炉加热至160?170°C，并控制加热时间为I?2小时，熔化的铟箔将激光晶体与紫铜热沉焊接起来；
步骤五、关闭加热炉，待紫铜热沉冷却后取出。
[0006]本发明具有如下优点:
本发明利用铟的延展性好、质地软、熔点低、热导率较高的特点，将包裹了铟箔的激光晶体放入紫铜热沉并置于真空加热炉中，加热使铟箔融化后将激光晶体与紫铜热沉焊接起来，相比传统采用的铟箔直接包裹激光晶体的方法，最大限度的填充紫铜热沉与激光晶体之间的细小缝隙，增加紫铜热沉与激光晶体的接触面积，从而提高散热效率。本方法用于端泵激光晶体的散热中。
【附图说明】
[0007]图1为基于铟封焊接工艺的激光晶体散热器结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0009]【具体实施方式】一:如图1所示，本实施方式提供了一种基于铟封焊接工艺的激光晶体散热器，该散热装置主要由激光晶体1、铟箔2、紫铜热沉和固定紫铜热沉的螺钉4组成。
[0010]本实施方式中，所述紫铜热沉由上紫铜热沉3和下紫铜热沉5构成，上紫铜热沉3上有四个通孔，下紫铜热沉5上设有与上紫铜热沉3上的通孔位置匹配的四个螺纹孔，上紫铜热沉3和下紫铜热沉5通过四个螺钉4紧固连接，其连接面上设置有凹槽。
[0011]本实施方式中，所述铟箔厚度为0.5mm。
[0012]本实施方式中，所述激光晶体侧面包裹铟箔并放入紫铜热沉的凹槽中。
[0013]本实施方式中，所述激光晶体1、铟箔2及紫铜热沉之间的尺寸大小应相互匹配契入口 ο
[0014]本实施方式中，所述上紫铜热沉3和下紫铜热沉5的外表面加工有用于扩大紫铜散热面积的散热肋片，散热肋片厚2mm，肋片间距2mm，放置激光晶体的凹槽深5mm，
本实施方式中，所述激光晶体I可以是棒状结构，也可以是块状结构。
[0015]【具体实施方式】二:一种用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，由以下步骤实现:
步骤一、清洗掉铟箔及紫铜热沉表面的氧化层。
[0016]步骤二、激光晶体侧面包裹铟箔并放入紫铜热沉的凹槽中，上下两块紫铜热沉通过螺钉连接固定。
[0017]步骤三、将连接固定后的紫铜热沉放入加热炉中，加热炉抽真空至真空度约为O托。
[0018]步骤四、加热炉加热至160°C，并控制加热时间约I小时，由于热惯性作用，I小时后温度约为170°C，铟箔融化将激光晶体与紫铜热沉焊接起来。
[0019]步骤五、关闭加热炉，待紫铜热沉冷却后取出。
【主权项】
1.一种用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述方法具体步骤如下: 步骤一、清洗掉铟箔及紫铜热沉表面的氧化层； 步骤二、激光晶体侧面包裹铟箔放入紫铜热沉的凹槽中； 步骤三、将紫铜热沉放入加热炉中，将加热炉抽真空； 步骤四、加热炉加热至160?170°C，并控制加热时间为I?2小时，熔化的铟箔将激光晶体与紫铜热沉焊接起来； 步骤五、关闭加热炉，待紫铜热沉冷却后取出。
2.根据权利要求1所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述铟箔厚度为0.5mm。
3.根据权利要求1所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述紫铜热沉的外表面加工有散热肋片。
4.根据权利要求3所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述散热肋片厚2mm，肋片间距2mm。
5.根据权利要求1所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述凹槽深5mm ο
6.根据权利要求1或3所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述紫铜热沉由上紫铜热沉和下紫铜热沉构成，上紫铜热沉上有四个通孔，下紫铜热沉上设有与上紫铜热沉上的通孔位置匹配的四个螺纹孔，上紫铜热沉和下紫铜热沉通过四个螺钉紧固连接，其连接面上设置有凹槽。
7.根据权利要求1所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述激光晶体是棒状结构或块状结构。
8.根据权利要求1所述的用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其特征在于所述真空度为O托。
【专利摘要】本发明公开了一种用于激光晶体与紫铜热沉紧密连接的铟封方法，其步骤如下：步骤一、清洗掉铟箔及紫铜热沉表面的氧化层；步骤二、激光晶体侧面包裹铟箔放入紫铜热沉的凹槽中；步骤三、将紫铜热沉放入加热炉中，将加热炉抽真空；步骤四、加热炉加热至160～170℃，并控制加热时间为1～2小时，熔化的铟箔将激光晶体与紫铜热沉焊接起来；步骤五、关闭加热炉，待紫铜热沉冷却后取出。本发明通过铟封焊接工艺使激光晶体与紫铜热沉之间紧密无缝连接，使整个激光散热装置散热效率得到较大改善，一定程度上解决了传统铟箔包裹方式热阻较大影响散热效率的问题。
【IPC分类】H01S3-042
【公开号】CN104767105
【申请号】CN201510189271
【发明人】李旭东, 闫仁鹏, 马欲飞, 樊荣伟, 董志伟, 法鑫, 于欣, 陈德应, 于俊华
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月21日