Aangepaste headers met thermo-elektrische koelers

X-Meritan produceert gespecialiseerde op maat gemaakte headers met thermo-elektrische koelers om thermische knelpunten in precisie-elektronica op te lossen. Door micro-Peltier-modules, op maat gemaakte headers en thermistoren in één enkele subassemblage te integreren, biedt deze oplossing directe plaatselijke koeling zonder organische lijm of vloeistoflussen. Het beschermt laserdiodes, APD's en sensoren tegen golflengteafwijking en ruis.

Thermische uitdagingen opgelost

Traditionele discrete TEC-montage in optische en micro-elektronische verpakkingen introduceert een hoge thermische contactweerstand, het risico op uitgassen van lijm in hermetische pakketten en complexe handmatige montage. De op maat gemaakte headers van X-Meritan met thermo-elektrische koelers pakken deze knelpunten in de verpakking rechtstreeks aan door micro-Peltier-modules, op maat gemaakte headerbases en thermische sensoren te combineren in één enkele subassemblage:

1. Geen uitgassing in hermetische behuizingen: Alle micro-TEC's zijn op headers gemonteerd met behulp van eutectisch goud-tin (AuSn) solderen in plaats van geleidende epoxy's, waardoor wordt voorkomen dat vluchtige organische stoffen optische vensters beslaan of laserfacetten vervuilen.

2. Lage thermische weerstand van het grensvlak: Door het TEC-element rechtstreeks op het substraat van de pakketkop te solderen, ontstaat een metalen thermisch pad, waardoor de thermische weerstand van verbinding tot behuizing (Rth) drastisch wordt verlaagd.

3. Gecontroleerde inerte montage: De plaatsing van de matrijzen, het verbinden van de draden en de voorlopige afdichting vinden plaats in geautomatiseerde omgevingen met inert gas om oxidatie en interne vochtophoping te elimineren.

4. Hoge mechanische dichtheid: Door gebruik te maken van gepatenteerde geëxtrudeerde materialen kunnen micro-elementen zo dun als 0,2 mm worden verpakt in beperkte behuizingsruimtes zoals TO-46 of miniatuur Butterfly-pakketten.

5. Flexibele leveringsformaten: Geleverd als halfafgewerkte headers (voorgelijmde TEC's klaar voor klantbevestiging en wire bonding) of volledig afgedichte subassemblages volgens de vereisten van uw downstream-verpakkingslijn.

Engineeringaanpassing en parameters

Elke op maat gemaakte headers met thermo-elektrische koelers zijn op bestelling ontworpen en nauwkeurig afgestemd op uw optische of IC-indeling:

• Headerpakketstijlen: TO‑39, TO‑8, TO‑3, TO‑46, 14‑pins Butterfly (BTF), BOX-pakketten of aangepaste koperen/keramische headers.

• Substraten en beplating: Kovar, koper-wolfraam (CuW), AlN/keramiek met gegalvaniseerde Au over Ni-lagen voor het verbinden van gouddraad.

• TEC Staging & Geometry: Eentraps micromodules voor gematigde of meertraps piramidestructuren voor diepe koelingseisen (ΔT>70∘C).

• Geïntegreerde feedbacksensoren: op het oppervlak gemonteerde NTC-thermistors of PT100/PT1000 RTD's die naast het koude substraat zijn geplaatst voor een strakke regeling met gesloten lus.

• Elektrische interfaces: aangepaste aantallen leadpins, pin-array-pitch, leadlengtes en opstellingen van draadverbindingspads.

Primaire doeltoepassingen

Optische communicatie

Golflengtestabilisatie voor TOSA/ROSA-zendontvangers, EML's, pomplasers en DWDM-componenten.

LiDAR en autonome detectie

Thermische controle voor lawinefotodiodes (APD) en gepulseerde laserdiodes die onderhevig zijn aan wisselende omgevingsomstandigheden.

Medische diagnostiek

Submillimeter temperatuurregeling in microfluïdische PCR-, spectroscopie- en biochipsensoren.

Industriële en ruimtevaartdetectie

Spotkoeling voor IC's met hoog vermogen, nachtzichtfocal plane arrays (FPA) en gasanalysedetectoren.

Waarom samenwerken met X‑Meritan?

Kant-en-klare verpakkingsintegratie: 

Pakketheaders, micro-TEC's en temperatuursensoren zijn ontworpen en geïntegreerd als één enkele subassemblage.

Eigen materiaalvoordeel: 

Intern geëxtrudeerde thermo-elektrische materialen bieden uitzonderlijke mechanische sterkte voor ultradunne en meertraps TEC-ontwerpen.

Hermetische kwaliteitscontrole: 

Eutectische verbindingen en draadverbindingen in een inerte atmosfeer zorgen voor betrouwbaarheid op lange termijn en geen ontgassing.

Van prototype tot volumeproductie: 

Volledige technische ondersteuning, van thermische simulatie en aangepaste gereedschappen tot voorbeeldprototyping en volledige productie.

Veelgestelde vragen

V: Waarom kiezen voor een TEC die vooraf is geïntegreerd in een header, in plaats van stand-alone TEC's te kopen?

A: Een vooraf geïntegreerde header elimineert het handmatig solderen van TEC-naar-header in uw faciliteit, garandeert in de fabriek geteste eutectische verbindingsintegriteit en garandeert dat er geen gas vrijkomt in uw hermetische behuizing.

Vraag: Kunnen we onze eigen laser-matrijsbevestiging uitvoeren op uw halfafgewerkte headers?

EEN: Ja. De meeste klanten bestellen halfafgewerkte headers met voorgelijmde TEC's en draadverbindingspads. U kunt direct op onze subassemblage doorgaan met uw standaard bewerkingen voor het bevestigen van de matrijs, het verbinden met gouddraad en het afdichten van de deksels.

Vraag: Wat is het voordeel van op maat gemaakte headers met thermo-elektrische koelers ten opzichte van in zones gesmolten materialen voor micro-TEC's?

A: Geëxtrudeerde Bi2Te3-materialen hebben een aanzienlijk hogere mechanische sterkte en fijnkorrelige structuren, waardoor ultradunne TEC-elementen (tot 0,2 mm) kunnen worden gesneden zonder te scheuren tijdens verpakkingsprocessen onder hoge spanning.

Vraag: Hoe starten we een ontwerpevaluatie op maat?

A: Geef uw beoogde warmtebelasting (Qc), vereist temperatuurverschil (ΔT), behuizingsstijl of CAD-model, omgevingstemperatuurbereik en limieten voor elektrisch rijden op. Ons engineeringteam berekent de thermische pasvorm en voert de voorgestelde headertekeningen uit.