Prispôsobené hlavičky s termoelektrickými chladičmi

X‑Meritan vyrába špecializované prispôsobené hlavičky s termoelektrickými chladičmi na riešenie tepelných prekážok v presnej elektronike. Integráciou mikro Peltierových modulov, vlastných zberačov a termistorov do jednej podzostavy toto riešenie poskytuje priame bodové chladenie bez organických lepidiel alebo kvapalinových slučiek. Chráni laserové diódy, APD a senzory pred posunom vlnovej dĺžky a šumom.

Tepelné výzvy vyriešené

Tradičná diskrétna montáž TEC v optických a mikroelektronických obaloch predstavuje vysoký tepelný kontaktný odpor, riziko uvoľnenia lepidla vo vnútri hermetických obalov a zložitú manuálnu montáž. Prispôsobené hlavičky X-Meritan s termoelektrickými chladičmi riešia tieto úzke miesta v balení priamo kombináciou mikro Peltierových modulov, vlastných podstavcov hlavičiek a tepelných senzorov do jednej podzostavy:

1. Nulové odplyňovanie v hermetických krytoch: Všetky mikro-TEC sú namontované na hlavičky pomocou eutektického spájkovania zlato-cín (AuSn) namiesto vodivých epoxidov, čím sa bráni prchavým organickým zlúčeninám v zahmlievaní optických okien alebo kontaminácii laserových faziet.

2. Nízky tepelný odpor rozhrania: Prispájkovanie prvku TEC priamo na substrát hlavičky obalu poskytuje kovovú tepelnú cestu, čím sa drasticky znižuje tepelný odpor medzi spojmi a puzdrom (Rth).

3. Kontrolovaná inertná zostava: Umiestňovanie lisovnice, spájanie drôtov a predbežné tesnenie prebieha v automatizovanom prostredí inertného plynu, aby sa eliminovala oxidácia a vnútorné zachytávanie vlhkosti.

4. Vysoká mechanická hustota: Pomocou patentovaných extrudovaných materiálov možno mikroprvky s hrúbkou 0,2 mm zabaliť do obmedzených priestorov, ako sú TO-46 alebo miniatúrne balenia Butterfly.

5. Flexibilné formáty dodávky: Dodávajú sa ako polotovary hlavičiek (vopred zlepené TEC pripravené na prichytenie pomocou zápustky a drôtené spojenie zákazníkom) alebo plne utesnené podzostavy podľa požiadaviek vašej následnej baliacej linky.

Technické prispôsobenie a parametre

Každá zostava prispôsobených hlavíc s termoelektrickými chladičmi, navrhnutá na objednávku, je presne prispôsobená vášmu optickému alebo integrovanému obvodu:

• Štýly balíkov hlavičiek: TO-39, TO-8, TO-3, TO-46, 14-kolíkové Butterfly (BTF), balíčky BOX alebo vlastné medené/keramické hlavičky.

• Substráty a pokovovanie: Kovar, meď-volfrám (CuW), AlN/ keramika s galvanicky pokovovanými vrstvami Au nad Ni na spájanie zlatých drôtov.

• TEC Staging & Geometria: Jednostupňové mikromoduly pre mierne alebo viacstupňové pyramídové štruktúry pre požiadavky na hlboké chladenie (ΔT>70∘C).

• Integrované snímače spätnej väzby: Termistory NTC namontované na povrchu alebo RTD PT100/PT1000 umiestnené vedľa studeného substrátu pre tesné ovládanie v uzavretej slučke.

• Elektrické rozhrania: Vlastné počty kolíkov zvodov, rozstup kolíkov, dĺžky zvodov a usporiadanie podložiek na spojenie drôtov.

Primárne cieľové aplikácie

Optické komunikácie

Stabilizácia vlnovej dĺžky pre transceivery TOSA/ROSA, EML, pumpové lasery a komponenty DWDM.

LiDAR a autonómne snímanie

Tepelná kontrola pre lavínové fotodiódy (APD) a pulzné laserové diódy podliehajúce kolísaniu okolitých podmienok.

Lekárska diagnostika

Submilimetrová regulácia teploty v mikrofluidnej PCR, spektroskopii a biočipových senzoroch.

Priemyselné a letecké snímanie

Bodové chladenie pre vysokovýkonné integrované obvody, polia s ohniskovou rovinou nočného videnia (FPA) a detektory na analýzu plynov.

Prečo spolupracovať so spoločnosťou X-Meritan?

Integrácia balenia na kľúč: 

Hlavičky balíkov, mikro-TEC a teplotné senzory sú navrhnuté a integrované ako jedna podzostava.

Výhoda proprietárneho materiálu: 

Vlastné extrudované termoelektrické materiály poskytujú výnimočnú mechanickú pevnosť pre ultratenké a viacstupňové konštrukcie TEC.

Hermetická kontrola kvality: 

Eutektické spojenie a spojenie drôtov v inertnej atmosfére zaisťuje dlhodobú spoľahlivosť a nulové uvoľňovanie plynov.

Prototyp na hromadnú výrobu: 

Kompletná technická podpora od tepelnej simulácie a vlastného nástroja až po prototypovanie vzoriek a výrobu v plnom rozsahu.

Často kladené otázky

Otázka: Prečo si vybrať TEC vopred integrovanú do hlavičky namiesto kupovania samostatných TEC?

Odpoveď: Vopred integrovaná hlavička eliminuje manuálne spájkovanie TEC-to-header vo vašom zariadení, zaisťuje továrensky testovanú integritu eutektickej väzby a zaručuje nulové uvoľňovanie plynov vo vnútri vášho hermetického obalu.

Otázka: Môžeme vykonať vlastné pripevnenie laserovej matrice na vaše polotovary hlavičiek?

A: Áno. Väčšina zákazníkov si objednáva polotovary hlavičiek s vopred spojenými TEC a podložkami na spájanie drôtov. Priamo na našej podzostave môžete pokračovať v štandardnom pripevňovaní, spájaní zlatým drôtom a utesňovaní veka.

Otázka: Aká je výhoda prispôsobených hlavíc s termoelektrickými chladičmi oproti zónovo taveným materiálom pre micro-TEC?

Odpoveď: Extrudované materiály Bi2Te3 sa vyznačujú výrazne vyššou mechanickou pevnosťou a jemnozrnnou štruktúrou, čo umožňuje krájanie ultratenkých prvkov TEC (do 0,2 mm) bez praskania počas vysokonapäťových baliacich procesov.

Otázka: Ako spustíme hodnotenie vlastného dizajnu?

Odpoveď: Uveďte svoju cieľovú tepelnú záťaž (Qc), požadovaný teplotný rozdiel (ΔT), štýl krytu alebo model CAD, rozsah teploty okolia a limity elektrického pohonu. Náš inžiniersky tím vypočíta tepelné prispôsobenie a vypracuje navrhované výkresy hlavičky.