Kühlen von Laserdioden Aluminiumnitrid kühlt Dioden bis 200 W und mehr

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mit Aluminiumnitrid und reinem Kupfer lassen sich große Wärmemengen über kleine Kontaktflächen ableiten.

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Wärme wird über kleine Kontaktflächen abgeleitet. Dafür sorgt neben reinem Kupfer und eine Isolationsschicht aus Aluminiumnitrid.
Wärme wird über kleine Kontaktflächen abgeleitet. Dafür sorgt neben reinem Kupfer und eine Isolationsschicht aus Aluminiumnitrid.
(Bild: Rogers)

Bei den CoolPerformance-Mikrokanalkühlern von Rogers kommt eine spezielle Kühltechnik zum Einsatz. Mit der Bezeichnung curamik und eines speziellen Produktionsverfahrens fertigt das Unternehmen aus mehrschichtigen Kupferfolien dreidimensionale, hermetisch dichte und später mit einer Kühlflüssigkeit betriebenen Mikrokanal- oder Makrokanal-Strukturen. Die Wärmeleitfähigkeit des reinen Kupfers sorgt in Kombination mit der Kühlflüssigkeit dafür, dass sich auch über kleine Kontaktflächen große Wärmemengen effizient abführen lassen. Die CoolPerformance-Kühler der Plus-Serie sind mit zusätzlichen Isolationsschichten aus Aluminiumnitrid ausgestattet, um die Kühlwasserkanäle von den elektrischen Kontakten der Laserdioden zu trennen. Damit wird die Betriebssicherheit bei sehr hohen Betriebsspannungen verbessert. Weitere Vorteile sind eine mechanische Stabilität sowie ein angepasster Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE). Die kupferbasierten Kühler sind so entwickelt, dass ihr CTE 6 bis 7 ppm/K beträgt, also dem CTE von Hochleistungs-Laserdioden. Beide Materialien dehnen sich gleich stark aus und thermische Spannungen werden vermieden.

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