高功率半導體激光芯片的單顆出光功率不斷提升,目前主流應用已升至45W,但向更高功率50W、60W甚至更高功率邁進時,作為芯片 "散熱后盾" 的陶瓷熱沉的熱導率成為制約因素,雖然AlN陶瓷的熱導率由之前的170W/m·K提升至當前的230W/m·K,仍成為制約芯片出光功率突破的 "絆腳石"。度亙核芯全流程自主研發生產的單晶SiC熱沉,為行業帶來了顛覆性的散熱解決方案。
從 "夠用" 到 "卓越"
散熱技術必須先行
高功率激光芯片的"功率提升" 與 "散熱能力" 始終是一對共生的命題。主流熱沉廠商通過不斷優化AlN陶瓷性能,將其熱導率提升至230W/m·K,可滿足光功率45W及以下的芯片的散熱需求,然而,當芯片功率高于50W時,結溫升高明顯、電光效率下降、可靠性變差。
度亙核芯依托芯片FAB半導體工藝,建設了先進的全套熱沉產線,在常規AlN熱沉穩定量產出貨的基礎上,創新采用高熱導率SiC作為基板,攻克了金屬附著力差、難切割等系列技術難題,研發出熱導率≥370W/m·K的SiC熱沉。批量應用于66W芯片的封裝,對比測試表明,芯片的結溫、發散角、偏振(PER)等指標能保證高功率芯片處于穩定、高效的運行狀態。


SiC熱沉封裝的66W芯片,在68.5A測試電流下輸出功率比AlN熱沉高出2W(提升3%),芯片結溫降低7.5℃。這樣的性能差異,直觀體現了SiC熱沉在散熱能力上的顯著優勢,確保了高功率芯片的長期可靠性。
四大核心突破
鑄就熱沉技術新高度
采用半導體級的金屬化及磨拋工藝
依托半導體級金屬化及磨拋設備開發的全自動工藝技術,可精準控制單面Cu層厚度、表面粗糙度及附著力,同時實現整體熱沉的熱膨脹系數(CTE)與芯片的精準匹配,使得芯片的偏振度(PER)表現更優,能在后續泵浦源光纖耦合過程中有效提升耦合效率。
采用先進的激光切割工藝
單晶SiC硬度遠高于AlN陶瓷,度亙核芯針對性研發的高精度激光切割工藝,從根本上解決了殘渣飛濺、切割錯位等加工難題,將Cu pullback精準控制在10~20μm范圍。這一突破不僅提升了生產效率與加工精度,更直接保障了COS共晶貼片環節的一致性及光學耦合工藝的穩定性,為高功率激光芯片的COS封裝性能提供了關鍵支撐。
500V 耐壓的絕對保障
采用高純本征SiC作為基板,使熱沉具備 500V 耐電壓能力。配合獨特的檢測技術,在生產過程中即可精準識別因基板缺陷導致的耐壓不足產品,確保每一片出廠的熱沉都100%通過耐電壓測試,為泵浦模塊的整體耐電壓性能提供保障。
全流程品控的極致追求
從關鍵參數的精準把控到全生命周期的質量追溯,度亙核芯建立了嚴謹的品控體系:精準調控AuSn組分(75±5wt% Au),熔點穩定,保障貼片程序固定不變;通過AOI自動檢驗分選,結合拍照留檔追溯機制,讓每一片熱沉的質量都有據可查;每一批次產品抽樣封裝測試,驗證合格后再出貨,全方位保證出貨產品質量。


充足的量產能力
具備強大交付能力
如今,度亙核芯SiC熱沉已成功應用于高端泵浦源產品,憑借卓越性能贏得多家客戶的青睞。這不僅是市場對我們技術的肯定,更標志著高功率激光芯片散熱領域邁入SiC時代。
從突破技術瓶頸到引領行業標準,度亙核芯將持續技術創新,以創新為引擎,為高功率半導體激光產業的發展提供更強大的散熱支持,助力行業突破功率極限,共創技術新未來!
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