Temperatursensoren sind in optischen Systemen weit verbreitet, um die Temperatur von Linsen und das Wärmemanagement von Lasermodulen zu kontrollieren. Die optischen Systeme sind oft kompakt und arbeiten mit hoher Leistung, was zu grossen Temperaturschwankungen innerhalb der Systeme führt. Eine optimale optische Leistung wird erreicht, wenn ein gutes Wärmemanagement zusammen mit einer präzisen, zuverlässigen Temperaturmessung erreicht wird, die die tatsächliche Erfassung der optischen Komponenten im System darstellt.

Temperatur RTD's für Laser

 

Um die Temperatur der optischen Komponenten besser zu erfassen als die verschiedenen Temperaturunterschiede im System, hat IST eine Reihe von Spezialprodukten entwickelt. Wir bieten Beratung und Unterstützung für eine optimierte Platzierung und Verwendung unserer Komponenten und helfen Ihnen, die thermische Masse zu reduzieren und eine perfekte thermische Verbindung zwischen dem Sensor und der optischen Komponente zu erreichen. Das Wärmemanagement wird durch die vollständige Berücksichtigung des Verdrahtungssystems des Sensors weiter verbessert, da häufig ein Teil der Wärmeenergie zwischen den Messpunkten verteilt und über die Kabelanschlüsse an den Sensoren abgeführt wird.

Laser werden häufig in Anordnungen kleinerer Lasermodule eingesetzt. Je mehr Lasermodule gleichzeitig in Betrieb sind, desto höher ist die Ausgangsleistung. Die entstehende überschüssige Wärme wird durch ein Kühlmittelkreislaufsystem abgeführt. Die optimale Betriebstemperatur wird durch Steuerung der Kühlmitteltemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit durch alle Module eingestellt. Häufig wird ein einziger, sehr voluminöser Strömungssensor verwendet, mit dem nur eine durchschnittliche Energiemenge kontrolliert werden kann, die durch das gesamte System fliesst.

Unsere Strömungssensoren wurden entwickelt, um eine kompakte und vereinfachte Integration in optische Lasermodule zu ermöglichen. Dies ermöglicht die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels für jedes einzelne Modul zu erfassen, anstatt sich auf eine durchschnittliche Temperatur des gesamten Systems zu verlassen. Das Ergebnis ist eine bessere Kontrolle und ein optimiertes Wärmemanagement für jedes einzelne Modul mit einer insgesamt besseren Ausgangsleistung für das System. Die Effizienz, Qualität und Lebensdauer des Endprodukts sowie die Ausfallzeiten werden verbessert.

The world's smallest platinum temperature SMD

Miniaturisierter bondfähiger RTD für die Integration in DIE-Gehäuse

Um die Integration eines RTD-Elements in der Nähe anderer elektronischer und optischer Komponenten zu ermöglichen, entwickelte die IST AG den kleinsten auf dem Markt erhältlichen RTD-Sensor. Unsere Motivation war es, eine Lösung zu bieten, bei der Langzeitstabilität und gute Wärmeübertragung zu niedrigen Kosten wichtig sind.

Der miniaturisierte RTD ist für die automatische Bestückung von Grossserienanwendungen in DIE-Gehäusen konzipiert und kann durch Ball-Wedge- oder Wedge-Wedge-Au-Draht-Bonden in Halbleiterbauelemente integriert werden. Unser BondSens-Platin-Sensor zeichnet sich durch eine sehr geringe Grösse von 0.75 mm x 0.75 mm aus, was eine sehr geringe thermische Masse darstellt und sehr präzise Messungen mit geringsten Einflüssen durch den Chip selbst ermöglicht.

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Temperature sensor with metallized backside

Wärmemanagement durch gute Wärmeübertragung

Bei der Entwicklung des Sensors mit metallisierter Rückseite stand die Schaffung eines Chips im Vordergrund, der in der Lage ist, das Wärmeprofil seiner Umgebung zu erfassen.

Ein Schichtsystem auf der Rückseite des Sensorelements bietet die Möglichkeit, einen RTD-Chip mechanisch mit einer Metalloberfläche wie Kupfer oder Edelstahl zu verbinden und wird häufig auch in Lasermodulen verwendet. Die Rückseite des Chips ist mit einer Goldbeschichtung versehen, die die Verwendung von Zinn mit niedrigem Schmelzpunkt (LMP) oder Zinn mit hohem Schmelzpunkt (HMP) für die Verbindung zwischen Sensorchip und Metalloberfläche ermöglicht. Obwohl die Sensoren mit metallisierter Rückseite bis zu 300 °C aushalten können, liegt die maximale Anwendungstemperatur für LMP bei 150 °C, während das HMP-Zinn die Grenze für den Betrieb des Sensors bei bis zu 250 °C setzt.

Die meisten Produkte von der IST AG können mit einer metallisierten Rückseite bestellt werden. Eine Vielzahl von Standards ist bereits verfügbar, und wenn der Sensor Ihrer Wahl noch nicht mit einer Metallschicht auf der Rückseite ausgestattet ist, kann eine kundenspezifische Lösung gewählt werden, die von geringen Zulassungsmusterstückzahlen bis hin zu hohen Stückzahlen reicht.

Out of liquid flow sensor

Erkennung der Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels

Die Strömungssensoren wurden entwickelt, um eine kompakte und einfache Integration in optische Lasersysteme und -module zu ermöglichen. Das kompakte Design ermöglicht die Integration kleiner Module und die Erfassung der Kühlmittelflussgeschwindigkeit für jeden einzelnen Abschnitt innerhalb einer Reihe von Modulen. Das Ergebnis ist eine bessere Kontrolle und ein optimiertes Wärmemanagement für jedes einzelne Modul mit einer insgesamt besseren Ausgangsleistung und einer verbesserten Produktqualität und Zuverlässigkeit.

Der Out of Liquid-Durchflusssensor ist eine thermisch basierte Durchfluss-Sensorkomponente, die aus einem Heizelement und einem Sensorpaar besteht. Die Sensoren befinden sich ausserhalb des Strömungskanals und stellen kein Hindernis für die Kühlflüssigkeit dar, während gleichzeitig keine Bedenken hinsichtlich einer chemischen Beeinflussung der Sensorchips bestehen. Der Aufbau ermöglicht ein anpassbares Messströmungsprofil, um die beste Messleistung bei möglichst geringen Kosten zu erzielen.

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