銅製ヒートシンク付き高放熱性気密レーザーパッケージ
高出力レーザーダイオードは、出力安定性や波長ドリフト、ビーム品質、デバイスの寿命に直接影響を与える大きな熱負荷を発生します。 TOベースおよびSMD設計を含むショットの気密レーザーパッケージは、効率的な熱マネジメントのために銅製ヒートシンクを一体化しており、、厳しい熱条件下でも安定した高出力動作を可能にします。高精度なアライメントと堅牢な気密封止に加えて、このパッケージはレーザープロジェクター、自動車用HUD、レーザーマーキングおよび彫刻システム、その他の高出力レーザーモジュールに最適です。
高出力レーザーに適した優れた熱管理
高く安定した光出力の実現、波長シフトの最小化、ビーム品質の一貫性、およびレーザー寿命の延長を可能にするためには、効果的な放熱が不可欠です。ショットの銅材を用いたハーメチックパッケージは、ろう付けされた銅製ヒートシンクまたは銅埋め込みタイプによる効率的な熱拡散を提供し、熱抵抗（Rth）を低減することでモジュール性能を最適化します。さらに、長期にわたる気密性によって湿気や汚染物質からレーザーを保護します。
図1:この図は、ショットの「銅製スルーホール」ヘッダーの熱抵抗を複数の設計と比較したものです。熱抵抗(Rth値)が低いほど、チップから効率よく熱を逃がせる優れた設計であることを示します。独自のスルーホール銅製ヒートシンク設計により、表面実装型の銅ヒートシンク製と比較して優れた放熱性を発揮します。
先進レーザーアーキテクチャに対応する設計自由度
ショットは、エンジニアが求める光学的および熱的要件に合わせた、以下のようなパッケージのカスタマイズを可能にします。
- 銅製ヒートシンクまたはヒートスラグをTOベースにろう付け、角型パッケージと統合
- 熱分布を最適化するカスタマイズ可能な銅形状
- 小型化と基板レベルでの実装に適した、SMDタイプの気密パッケージオプション
- 社内の熱シミュレーション技術を活用し、マルチレーザーモジュール、積層エミッター、高密度レーザー設計におけるカスタムサポート。
銅製ヒートシンク付きTO-9気密ヘッダー
銅製ヒートシンクを備えたTO-9気密ヘッダーは、高効率な放熱性能と機械精度が求められる高出力レーザーシステム向けに設計されています。青、緑、赤、紫の高出力レーザーダイオードに対応しており、プロジェクションシステム、車載用HUDレーザー、レーザーマーキング、産業用高出力モジュールに最適です。
主な利点:
- コンパクトな設計、材料使用量の削減、組立工程の簡素化により、ボックス型パッケージに代わるコスト効率の高いソリューション
- 熱抵抗 (Rth) 約8K/W (レーザー、サブマウント、ヘッダーを含む熱シミュレーションに基づく)
- 最適なサーマルインターフェースを実現する高い表面平坦度精度
- カスタム形状、拡張銅プラットフォーム、またはマルチレーザー構成にも対応可能
銅製ヒートシンク付きSMD気密パッケージ
銅製ヒートシンクを備えたショットの気密SMDパッケージは、コンパクトな接地面積（フットプリント）でありながら、優れた熱性能を提供します。
特長：
- 銅ベースを用いた高効率な放熱性
- コンパクトなモジュール統合を可能にする薄型SMDフォーマット
- ピン配置、ウィンドウ材質、および銅構成のカスタマイズが可能
- VCSELアレイ、端面発光レーザー（EEL）、マルチエミッタモジュールに最適
主な用途
- レーザーマーキング・彫刻
- 高出力プロジェクションおよびディスプレイシステム
- 車載用レーザーヘッドライト・HUDモジュール
- 産業用センシング・計測レーザー
- 医療・科学用高出力レーザー機器
高出力レーザーメーカーがショットを選ぶ理由
- ガラスと金属の気密封止(GTMS)技術における80年以上の専門知識
- レーザーパッケージへの銅を統合する確かな技術
- TOヘッダーとSMD気密パッケージの高精度生産
- 安定した供給を支えるグローバルな生産体制
- 高出力レーザーモジュールのカスタム設計を支えるエンジニアリングサポート
- ショットは、より高出力で安定し、かつ長寿命な次世代レーザーシステムの開発を可能にします。
ショットが気密パッケージのサプライヤーとして選ばれる理由の詳細については、こちらをご覧ください。
よくある質問 (FAQ)
高出力レーザーダイオード、レーザーマーキングモジュール、プロジェクターレーザー、車載用HUDレーザーなど、熱負荷の高いレーザーシステムは、銅製ヒートシンクを備えた気密パッケージから最も恩恵を受けます。銅は熱伝導率が高く、発生した熱を素早く逃がすことで、出力の安定性向上とレーザー寿命の延長に貢献します。
熱シミュレーションの結果、レーザー、サブマウント、およびヘッダーを含めた熱抵抗（Rth）は約8K/W（入力電力9W時）であることが示されています。このため、ショットのTO-9ヘッダーは、優れた放熱性能が求められる高出力レーザー用途において極めて高い有効性を発揮します。
気密性は、光学性能を低下や早期故障の原因となり得る湿気、腐食、汚染からレーザーチップと光学部品を保護します。高出力動作では、信頼性およびデバイス寿命を確保するうえで、長期的にわたり気密封止を維持することが不可欠です。
はい。ショットは、銅部品の形状やヒートスラグの形状、ピン配置、ウィンドウの材質、パッケージ寸法など、幅広いカスタマイズに対応しています。お客様のレーザーモジュール設計に合わせた最適化が可能です。
はい。ショットは、積層エミッター、多波長構成、放熱パスを最適化したマルチレーザーアレイなど、マルチレーザー気密モジュールの設計が可能です。
はい、銅製ヒートシンクを備えたショットのSMD気密パッケージは、コンパクトな高出力モジュール、特に限られたスペースで効率的な放熱が求められるVCSELアレイやエッジエミッタの設計において有用です。
主な業界として、産業製造、自動車、民生用プロジェクション、医療技術、科学機器などが挙げられます。高出力レーザーダイオードにおいて、信頼性の高い熱マネジメントと長寿命が求められるあらゆる用途で採用されています。
