- Tytuł:
-
Effect of the substrate geometry on the residual stress state induced in a heat sink-laser diode system
Wpływ geometrii podłoża na stan termicznych naprężeń własnych w układzie odbiornik ciepła - dioda laserowa - Autorzy:
-
Chmielewski, M.
Kaliński, D.
Pietrzak, K.
Golański, D. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/192162.pdf
- Data publikacji:
- 2009
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
- Tematy:
-
termiczne naprężenie własne
odbiornik ciepła
połączenie ceramika-metal
kompozyt
materiał gradientowy
thermal residual stresse
heat-sink material
ceramic-metal joints
composite - Opis:
-
The thermal residual stresses generated during the joining process are very important in the technology of ceramic-metal joints. The distribution and magnitude of these stresses mostly depend on the differences in the thermal and mechanical properties of the components being joined, on the joining technique employed and also on the geometry of the joint. The knowledge of the effects exerted by each of these factors permits designing joints with the most advantageous distribution of stresses, so as to avoid or restrict their adverse effect on the operation of the system. In the present study, the residual stress state induced in a heat sink-laser diode system with various geometries of the heat-dissipating component was analyzed using the finite element method. The substrate was an aluminum nitride ceramic/copper joint. The variation of the stress level on a cross-section of the joint was examined and the stress concentration regions were determined. Based on the results obtained, the optimum configuration of the joint was found, such that ensured the maximum possible reduction of residual stresses.
W technologii połączeń ceramiczno - metalowych bardzo istotnym czynnikiem są termiczne naprężenia własne, generowane w trakcie procesu spajania. Na ich rozkład i wielkość największy wpływ mają różnice we właściwościach cieplnych i mechanicznych spajanych elementów, rodzaj techniki spajania, a także geometria samego układu. Znajomość oddziaływania poszczególnych czynników pozwala projektować połączenia o najkorzystniejszym rozkładzie naprężeń, tak aby uniknąć bądź ograniczyć ich niekorzystny wpływ na pracę gotowych wyrobów. W pracy wykorzystano metodę elementów skończonych do analizy stanu termicznych naprężeń własnych w układzie odbiornik ciepła - dioda laserowa dla różnych geometrii układu odprowadzającego ciepło. Jako podłoże wykorzystano połączenie ceramiki z azotku glinu z miedzią. Analizowano zmiany poziomu naprężeń na przekroju złącza oraz wyznaczono obszary ich koncentracji. Na podstawie przeprowadzonych badań określono optymalną konfigurację złącza z punktu widzenia termicznych naprężeń własnych. - Źródło:
-
Materiały Elektroniczne; 2009, T. 37, nr 3, 3; 21-29
0209-0058 - Pojawia się w:
- Materiały Elektroniczne
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł