Hermetische Lasergehäuse mit wärmeableitenden Kupfer-Kühlkörpern
Hochleistungslaserdioden erzeugen erhebliche thermische Belastungen, die sich direkt auf die Ausgangsstabilität, Wellenlängendrift, Strahlqualität und Lebensdauer des Geräts auswirken. Die hermetischen Lasergehäuse von SCHOTT, einschließlich TO-basierter und SMD-Designs, sind mit integrierten Kupfer-Kühlkörpern für ein effizientes Wärmemanagement ausgestattet. Sie ermöglichen einen stabilen Hochleistungsbetrieb auch unter anspruchsvollen thermischen Bedingungen. Zusammen mit der präzisen Ausrichtung und der robusten hermetischen Versiegelung werden sie so zu idealen Gehäusen für Laserprojektoren, Automobil-HUDs, Lasermarkierungs- und Graviersysteme und andere Hochleistungslasermodule.
Überragendes Temperaturmanagement für Hochleistungslaser
Eine effektive Wärmeableitung ist unerlässlich, um eine hohe und stabile optische Ausgangsleistung, minimale Wellenlängenverschiebung, konsistente Strahlqualität und eine längere Laserlebensdauer zu erreichen. Die kupferverstärkten hermetischen Gehäuse von SCHOTT bieten eine effiziente Wärmeverteilung durch gelötete Kupferkühlkörper oder Kupferblocks, einen reduzierten thermischen Widerstand (Rth) für eine optimierte aModulleistung und eine langfristige Hermetizität, die Laser vor Feuchtigkeit und Verunreinigungen schützt.
Abb. 1: Die Grafik zeigt den thermischen Widerstand der "Kupfer-Durchgangsloch"-Sockel von SCHOTT im Vergleich zu anderen Designs. Je niedriger der Wärmewiderstand (Rth-Wert), desto besser kann das Design die Wärme vom Chip ableiten. Das einzigartige Design des Kupfer-Kühlkörpers mit Durchgangsloch bietet im Vergleich zu einem oberflächenmontierten Kupferkühlkörper eine überlegene Wärmeableitung.
Designflexibilität für fortschrittliche Laserarchitekturen
Mit SCHOTT können Sie Packages auf ihre spezifischen optischen und thermischen Anforderungen zuschneiden:
- Kupfer-Kühlkörper oder Kühlblocks, auf TO-Basen gelötet oder in rechteckige Gehäuse integriert
- Individualisierbare Kupfergeometrien, optimiert für die Wärmeverteilung
- Option für hermetische Gehäuse im SMD-Stil für kompakte Integration auf Leiterplatten
- Kundenspezifische Unterstützung für Multi-Laser-Module, gestapelte Emitter und Laserdesigns mit hoher Dichte mit internen thermischen Simulationsfunktionen.
Hermetische TO-9-Sockel mit Kupfer-Kühlkörper
Der hermetische TO-9-Sockel mit Kupferkühlkörper wurde für Hochleistungslasersysteme entwickelt, die eine hocheffiziente Wärmeextraktion und mechanische Präzision erfordern. Er eignet sich für blaue, grüne, rote und violette Hochleistungslaserdioden und ist ideal für Projektionssysteme, HUD-Laser in der Automobilindustrie, Lasermarkierung und industrielle Hochleistungsmodule.
Hauptvorteile:
- Kosteneffiziente Alternative zu Box-Packages dank kompakter Bauweise, reduziertem Materialeinsatz und vereinfachter Montage
- Thermischer Widerstand (Rth) von ca. 8 K/W (thermische Simulation inkl. Laser, Submount & Header)
- Hohe Genauigkeit der Oberflächenebenheit für optimale thermische Schnittstelle
- Erhältlich mit kundenspezifischen Geometrien, erweiterten Kupferplattformen oder Multi-Laser-Konfigurationen
Hermetische SMD-Gehäuse mit Kupferkühlkörper
Die hermetischen SMD-Gehäuse von SCHOTT mit Kupfer-Kühlkörpern bieten eine hervorragende thermische Leistung bei kompakter Baufläche.
Zu den Vorteilen gehören:
- Hocheffiziente Wärmeableitung auf Kupferbasis
- Flache SMD-Formate für kompakte Modulintegration
- Benutzerdefinierte Pin-Layouts, Fenstermaterialien und Kupferkonfigurationen
- Geeignet für VCSEL-Arrays, Kantenemitterlaser und Multi-Emitter-Module
Typische Anwendungen
- Lasermarkierung und -gravur
- Hochleistungs-Projektions- und Displaysysteme
- Auto-Laserscheinwerfer und HUD-Module
- Laser für industrielle Sensorik und Messtechnik
- Medizinische und wissenschaftliche Hochleistungslasergeräte
Warum sich Hersteller von Hochleistungslasern für SCHOTT entscheiden
- 80+ Jahre Erfahrung in hermetischen Glas-Metall-Versiegelungstechnologien (GTMS)
- Nachgewiesene Fähigkeit zur Integration von Kupfer in Lasergehäuse
- Hochpräzise Fertigung von TO-Sockeln und hermetischen SMD-Gehäusen
- Globale Produktionspräsenz gewährleistet Versorgungssicherheit
- Technische Unterstützung für kundenspezifisches Design von Hochleistungslasermodulen
- SCHOTT ermöglicht die Entwicklung leistungsstärkerer, stabilerer und langlebigerer Hochleistungslasersysteme.
Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, was SCHOTT zum bevorzugten Anbieter von hermetischen Gehäusen macht, lesen Sie hier weiter.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Lasersysteme mit hohen thermischen Belastungen – wie Hochleistungslaserdioden, Laserbeschriftungsmodule, Projektorlaser und HUD-Laser für die Automobilindustrie – profitieren am meisten von hermetischen Gehäusen mit Kupferkühlkörpern. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer leitet Wärme schnell ab, was die Ausgangsstabilität verbessert und die Lebensdauer des Lasers verlängert.
Thermische Simulationen zeigen einen ungefähren Rth von 8 K/W, einschließlich Laser, Submount und Header mit einer Eingangsleistung von 9W. Das macht den TO-9-Sockel von SCHOTT hocheffektiv für Hochleistungslaseranwendungen, die eine starke Wärmeableitung erfordern.
Hermetizität schützt den Laserchip und die Optik vor Feuchtigkeit, Korrosion und Verunreinigungen, die die optische Leistung beeinträchtigen oder zu einem frühzeitigen Ausfall führen können. Für den Hochleistungsbetrieb ist eine langfristige hermetische Abdichtung unerlässlich, um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Geräts zu erhalten.
Ja. SCHOTT bietet umfangreiche Anpassungsmöglichkeiten, einschließlich Kupferform, Heat-Slug-Geometrie, Pin-Layout, Fenstermaterialien und Gehäuseabmessungen, und ermöglicht so die Optimierung kundenspezifischer Lasermoduldesigns.
Absolut. SCHOTT kann hermetische Multi-Laser-Module entwerfen, einschließlich gestapelter Emitter, Multi-Wellenlängen-Konfigurationen und Multi-Laser-Arrays mit optimierten thermischen Pfaden.
Ja, die hermetischen SMD-Gehäuse von SCHOTT mit Kupfer-Kühlkörpern eignen sich für kompakte Hochleistungsmodule, insbesondere für VCSEL-Arrays und Edge-Emitter-Designs, die eine effiziente Wärmeauskopplung auf engstem Raum erfordern.
Zu den Schlüsselindustrien zählen die industrielle Fertigung, die Automobilindustrie, die Verbraucherprojektion, die Medizintechnik und die wissenschaftliche Instrumentierung – überall dort, wo Hochleistungslaserdioden ein zuverlässiges Temperaturmanagement und eine lange Lebensdauer erfordern.
Robert Hettler
Head of R&D Opto-electronics