高功率激光二极管(HPLD)随着光纤激光器逐渐成为材料加工应用的[敏感词]工具，对光纤激光泵光源的需求不断增加，它是当今增长最快的激光器类型之一。HPLD也广泛应用于医疗领域，如光动力疗法、激光美容和外科手术，以及直接半导体激光材料加工，包括涂装、3D打印、切割和焊接。HPLD的另一个应用领域是国防工业，其增长由定向能量武器驱动。
HPLD提供的波长范围为400nm至2000nm，光输出功率范围为1W至300+W，是任何其它激光器都无法比拟的，[1]在最小的体积内有[敏感词]的电光。(EO)转换效率(高达65%)。HPLD因其独特的性能，能够适应其快速增长的各种应用。据NilushiWijeyasinghe博士介绍，2019-2029年激光二极管和直接二极管激光：技术、市场&预测''，到2029年，激光二极管和直接二极管激光的全球市场规模将达到139.85亿美元，其中激光二极管占119.52亿美元，直接二极管占20.33亿美元。IGBT超声焊接机
关键技术的挑战
贴片技术是HPLD制造中最关键的包装步骤。在这个过程中，单管或Bar芯片通过金-锡共晶芯片技术连接到散热基板。芯片与散热基板的连接通常是金锡，采用共晶芯片技术。(AuSn)焊接材料。HPLD芯片可以是单管激光芯片，也可以是多管bar条激光芯片。贴片技术对HPLD产品的光学效率和现场可靠性至关重要。以下是一些关键过程的挑战:
高精度
单管或bar芯片的发光面与散热器基板边缘之间的HPLD具有高精度的位置要求。一般来说，贴片后的结果从发光面到基板边缘应无凹陷，发光面的突出部分应小于5-10。μm。因此，贴片机的贴片精度一般应该是<±2.5μm。而且激光管芯和衬底的边缘也可能有1μm的公差。所以，机器的精度必须是<±1.5μm。
共晶质量
回流过程中的温度曲线除了位置精度外，对于HPLD贴片过程也非常重要。在共晶过程中，需要特别注意在芯片和散热基板之间实现细微、均匀、无空洞的共晶界面，从而有效、均匀地散热。这就要求贴片机对整个贴片区域有准确、均匀的共晶回流温度控制。HPLD贴片过程需要一个可编程的均匀共晶加热台，可以快速升温/降温，共晶过程中的温度必须保持稳定。在加热阶段，必须覆盖气体，以防止共晶表面氧化，从而获得良好的空气和润湿度。
共性&无空洞
随着HPLD芯片功率的增加，单管芯片变得更长，一些芯片的长宽比也越来越大，比如长宽比>10。Bar条HPLD具有很大的挑战性，因为它的组合面积很大，放大了键合后的特性缺陷，比如空隙率%和Bar条的倾斜角度。。HPLD单管或bar芯片与散热基板之间的准确共面性也很重要，因为它会影响空隙率和应力。因此，缺乏准确的共面性会影响HPLD产品的性能和可靠性。如果没有良好的共面控制，就会被称为残片。
高度混合&快速生产
目前，行业正处于快速发展和过渡状态。由于缺乏标准化，制造商必须应对需求增长和产品封装复杂多样的情况。工业单管芯片由不同的供应商设计到基板(CoS)，和Bar条一起到基板(BoS)变化很大。为了适应不同的应用，HPLD封装设计有更多的封装形式。所以，高混合生产是HPLD生产的又一重大挑战。