本发明涉及一种用于组装半导体部件的方法，其中，半导体部件在互相相对的侧面上与各自的导热体有第一和第二结合连接。为此，导热体在其超出半导体部件而延伸的区域中以第三结合连接而接合，其中，间隔子关于第三连接设置于半导体部件在导热体之间的相对侧，连同需要第三连接的接合区厚度比第一或第二接合区的厚度都要大，确保了在结合过程中结合连接中限定的接合区厚度不变。第三连接用于至少部分地将半导体部件的余热热传递，特别是热沉连接至根据本发明所制造的传热装置。
具有第一侧面上的至少第一接触表面(11)，其至少部分是基本平的，并且具有相对于所述第一侧面的至少第二侧面上的至少第二接触表面(12)，其至少部分是基本平的，并且半导体部件(10)至少部分设置在第一导热体(20)和第二导热体(30)之间，所述第一导热体(20)具有至少第一吸热部分(25)，其具有至少第一热进入表面(21)，所述第一热进入表面(21)至少部分在背向所述半导体部件(10)的方向与所述第一接触表面(11)相对，并且所述第一导热体(20)与半导体部件(10)连接是通过垂直于所述半导体部件(10)的第一接触表面(11)定向的、从所述第一接触表面(11)延伸至所述第一热进入表面(21)的至少一个至少具有第一接合区(13)的线性粘合结合，以及
所述第一导热体(20)具有至少第一传热部分(26)，其至少部分在平行于所述第一接触表面(11)的至少第一传热方向超出所述半导体部件(10)而延伸，所述第二导热体(30)
具有至少第二吸热部分(35)，其具有至少第二热进入表面(31)，第二热进入表面(31)至少部分地在背向所述半导体部件(10)的方向中相对于所述第二接触表面(12)，并且所述第二导热体(30)与所述半导体部件(10)连接是通过垂直于所述半导体部件(10)的第二接触表面(12)定向的、从所述第二接触表面(12)延伸至所述第二热进入表面(31)的至少一个线性粘合结合，其具有至少第二接合区(14)，以及
所述第二导热体(30)具有至少第二传热部分(36)，其至少部分在平行于与所述第二接触表面(12)平行的所述第一传热方向的至少第二传热方向超出所述半导体部件(10)而延伸并且至少部分相对于所述第一导热体(20)的第一传热部分(26)，其中
所述第一导热体(20)和第二导热体(30)的传热部分(26、36)的相互连接是通过接合间隙的粘合，其至少部分设置于传热部分的相对区域之间，其具有至少第三接合区(50)，其特征在于，所述第一导热体(20)
至少具有连接所述第一传热部分(26)的第一支撑部分(27)，所述第二导热体(30)
具有至少一个连接所述第二传热部分(36)的第二支撑部分(37)，其至少部分相对于所述第一支撑部分(27)，至少一个间隔子(60)设置于两个支撑部分(27、37)的相对区域之间，并且第三接合区(50)的至少部分厚度大于第一或第二接合区(13、14)的厚度。
2.根据权利要求1所述的传热装置，其特征在于，所述半导体部件(10)是激光或发光二极管元件。
所述间隔子(60)能够被视作是独立的物理实体，并因此作为与导热体分离的部件。
所述间隔子(60)集成于至少一个导热体(20、30)或是至少一个导热体(20、30)的组成部分。
所述间隔子(60)至少部分地设置于半导体部件(10)的第一接触表面(11)和第二接触表面(12)所在的平面之间。
所述间隔子(60)在垂直于所述接触表面(11、12)中至少一个的方向上的厚度，以小于
50％的方式与所述第一和第二接触表面(11、12)之间的相对距离不同。
所述间隔子(60)在垂直于所述接触表面(11、12)中至少一个的方向上的厚度大于所述第一和第二接触表面(11、12)之间的相对距离。
所述半导体部件(10)是激光二极管棒，其具有至少一个发射辐射的光学轴，并且在垂直于所述激光二极管棒(10)的接触表面(11、12)中的至少一个并平行于穿过所述导热体(20、30)和激光二极管棒(10)的发射辐射的光学轴延伸的至少一个平面上的垂直于所述激光二极管棒的接触表面(11、12)的至少一个的导热体(20、30)中的至少一个的直线长度，大于所述激光二极管棒(10)在所述平面中并平行对齐于所述接触表面(11、12)中至少一个的至少一个延伸。
第三接合区(50)在所述平面中的至少一个延伸是位于所述平面中的并且与所述接触面(11、12)中的至少一个平行对齐的激光二极管棒(10)的至少一个延伸的至少两倍。
11.根据上述权利要求1-10中任一项所述的传热装置，其特征在于，所述支撑部分(27、37)提供的用于放置所述间隔子(60)的支撑表面(23、33)上放置了所述间隔子(60)。
12.根据权利要求1-10中任一项所述的传热装置，其特征在于，除了由所述第一和第二接合区(13、14)确定的平行偏移之外，所述导热体(20、30)中的至少一个的支撑表面(23、33)与相同的导热体(20、30)的热进入表面(21、31)处于同一平面。
13.根据权利要求1-10中任一项所述的传热装置，其特征在于，所述第一和第二导热体(20、30)每个具有至少一个表面凹口，其至少部分设置于热吸收部分(25、35)，所述表面凹口的的底部表面至少部分地形成热进入表面(21、31)并且至少部分容纳半导体部件(10)，以及在至少一个表面凹口的每种情况下，其至少部分设置于所述支撑部分(27、37)，所述表面凹口的底部表面至少部分地形成支撑表面(23、33)，其中，所述第一和第二传热部分(26、36)至少部分地设置在所述半导体部件(10)的第一和第二接触表面(11、12)的平面之间。
14.根据权利要求1-10中任一项所述的传热装置，其特征在于，所述第一传热部分(26)具有与所述半导体部件(10)的第一接触表面(11)电连接的至少第一金属区域，所述第二传热部分(26)具有与所述半导体部件(10)的第二接触表面(11)电连接的至少一个第二金属区域，并且第三接合区(50)的至少部分具有电绝缘接合剂，其在接合间隙的至少部分区域中通过粘合桥接第一和第二金属区域之间的至少一半间隙。
15.根据权利要求1-10中任一项所述的传热装置，其特征在于，所述第一和第二导热体(20、30)主要由铜和/或碳-金属复合材料构成。
16.一种用于组装半导体部件(10)的方法，其特征在于，包括步骤：a)在第一和第二导热体(20、30)之间引入半导体部件(10)的至少部分，其具有
第一侧面上的至少第一接触表面(11)，其至少部分基本上是平的，和在背向所述第一侧面的第二侧面上的至少第二接触表面(12)，其至少部分是基本平的，以使得
第一接触表面(11)至少部分相对于背向所述半导体部件(10)方向的第一导热体(20)的第一吸热部分(25)的第一热进入表面(21)放置，并且第二接触表面(12)至少部分相对于背向所述半导体部件(10)方向的第二导热体(30)的第二吸热部分(35)的第二热进入表面(31)放置，b)粘合连接第一吸热部分(25)与半导体部件(10)，形式是粘合结合内的第一接合区(13)，其在垂直于半导体部件(10)的第一接触表面的方向从第一接触表面(11)向第一热进入表面(21)线性延伸，c)粘合连接第二吸热部分(35)与半导体部件(10)，形式是粘合结合内的第二接合区(14)，其在垂直于半导体部件(10)的第二接触表面(12)的方向从第二接触表面(12)向第二热进入表面(31)线性延伸，d)粘合连接所述第一导热体(20)的第一传热部分(26)和第二导热体(30)的第二传热部分(36)的相对区域，形式为第三接合区(50)至少部分具有大于所述第一或第二接合区的厚度，所述第一导热体(20)的第二传热部分(26)的至少部分在平行于所述第一接触表面的至少第一传热方向至少部分超出所述半导体部件(10)而延伸，第二导热体(30)的第二传热部分(36)至少部分在平行于所述第二接触表面的至少第二传热方向至少部分超出所述半导体部件(10)而延伸，以及
e)在步骤b)、c)和d)中的至少一个的过程中，通过所述导热体(20、30)的一个支撑部分(27、37)经间隔子(60)向另一个支撑部件(27、37)至少施加压力，间隔子(60)至少部分设置于与第一传热部分(26)连接的第一导热体(20)的第一支撑部分(27)和与第二传热部分(36)连接的第二导热体(30)的第二支撑部分(37)的相对区域之间的支撑位置。
17.根据权利要求16所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，所述半导体部件(10)是激光或发光二极管元件。
18.根据权利要求16所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，方法步骤b)和d)或方法步骤c)和d)至少有时在共同的连接过程期间进行，其中，第三接合区(50)至少部分厚度大于第一接合区(13)或第二接合区(14)中任一个的厚度，第一接合区(13)或第二接合区(14)至少有时与第三接合区(50)共同形成。
19.根据权利要求16所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，方法步骤b)、c)和d)至少有时在共同的连接过程期间进行，其中，第三接合区(50)的至少部分厚度大于第一接合区(13)和第二接合区(14)的厚度总和。
20.根据权利要求16所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，在准备方法步骤d)中，在两个导热体(20、30)的传热部分(26、36)之间引入电绝缘的接合剂。
21.根据权利要求16所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，在准备方法步骤e)中，在导热体(20、30)的支撑部分(27、37)之间引入间隔子(60)，并且在方法步骤e)中，间隔子(60)置于一个支撑部分(27、37)的压力接收支撑表面(23、
33)上的支撑位置，并且另一个支撑部分(27、37)的施加压力的支撑表面(33、23)置于所述间隔子(60)上。
22.根据权利要求16所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，所述间隔子(60)是导电的，并且在其支撑位置将第一金属区域与第二金属区域电连接，第一金属区域与半导体部件(10)的第一接触表面(11)电连接，第二金属区域与半导体部件的第二接触表面电连接；其中所述第一导热体(20)具有所述第一金属区域并且第二导热体(30)具有所述第二金属区域。
23.根据权利要求21所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，为了操作半导体部件(10)，将间隔子(60)从其支撑位置去除。
24.根据权利要求16-23中任一项所述的用于组装半导体部件的方法，其特征在于，为了操作半导体部件(10)，导热体(20或30)中的至少一个在背向半导体部件(10)的一侧连接至少一个热沉。
具有至少一个半导体元件的传热装置及其组装方法
[0001] 本专利申请要求德国专利申请10 2008 026 801.1的优先权，其公开的内容在此以参考的方式并入本申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分的传热装置，其具有至少一个半导体部件，特别是激光或发光二极管元件并且涉及一种用于组装其的方法。 背景技术
[0003] 为了减少支持激光二极管棒冷却的传热装置的热阻，已知例如将导热体贴附至激光棒相对侧的专利和未审查的专利申请US 5,325,384、WO 2006 098 897 A1和WO 2007082 508 A1。如果导热体的排热能力不同，例如，因为连接至导热体的热沉的热阻明显不同，可以通过将两个导热体在激光二极管棒附近的传热部分处相互热连接，从而减小传热装置的热阻，结果是冷却较差的导热体的热量部分由冷却较好的一个所吸收。在极端情况中，只有一个导热体连接至热沉并且必须基本完全吸收另一个导热体所吸收的激光二极管棒的热量。这种设置可由2008年Proc.SPIE卷6876第68760Q的公开获知，其中，为了获得导热体之间的良好热连接，高导热的电绝缘氮化铝陶瓷平板借助于两个金属焊接层，焊接至外延侧金属热排出体和基底侧金属导热体之间的远离光发射的激光二极管侧面上。 [0004] 对于这种和类似的设置，存在的问题是：设置于导热体的传热部分之间的高导热中间元件，具有的厚度应该优选与其两侧之间的激光二极管棒的厚度相同，高导热中间元件两侧通过用于散热的导热体的 热吸收部分连接，从而一方面激光棒和导热体的吸热部分之间的接合区厚度并且另一方面中间元件和导热体的传热部分之间的接合区厚度，可以一方面保持相同并且另一方面每个接合区的所有延伸范围保持恒定。
[0005] 恒定的、均匀的并且特别是小的接合区厚度特别地对于激光二极管棒的连接是必不可少的，以确保高热，并且高电和高光负载的二极管激光器的稳定质量和可靠性。激光二极管棒的厚度不仅在一个批次内不同而且在几个批次之间是不同的。所以适合于中间元件。激光二极管棒和中间元件的厚度差小于2μm的可重复匹配或者在制造技术上昂贵或者伴随着浪费时间的选择和分配过程。
[0006] 因此，本发明的目的是描述一种消除了上述缺点的具有半导体部件的传热装置。 [0007] 本发明的目的特别在于，在连续生产二极管激光器的过程中，确保激光二极管棒和热吸收导热体之间接合区的均匀并基本恒定的厚度。同时本发明的目的是使从一个导热体至另一个导热体的良好传热成为可能。
发明内容
[0008] 实现目的通过，具有权利要求1特征的具有至少一个半导体部件特别是激光或发光二极管元件的传热装置和根据权利要求15的组装其的方法。
[0009] 从半导体元件可见，设置于支撑部分之间的间隔子根据本发明位于传热部分另一侧。当导热体连接至另一个和/或至少一个导热体与半导体部件连接，间隔子吸收在组装过程中由一个导热体对另一个导热体施加的部分压力，并且间隔子设置了支撑部分之间的导热体至另一个导热体的距离。因为其优选到半导体部件的距离是大的，所以该距离不必精确地相应于包括第一和第二接合区的半导体部件的厚度并且通过相应的偏差引起的角度误差保持得如此小，使得角度误差引 起的第一和第二接合区的厚度变化在可忽略的范围中。
[0010] 间隔子的厚度或更确切地说为支撑点之间的距离，根据热进入表面和半导体部件的厚度优选匹配于支撑部分的相对支撑表面的位置，使得第一和第二接合区的厚度变化不能大于+/-50％。应用于支撑和热进入表面(其在优选方向定向的共轴上的两个导热体的每一个上相互共平面设置)、平行六面体半导体部件以及平均厚度d的两个相等厚度的第一和第二接合区，两个支撑点之间的距离(间隔子的厚度)优选不同，在优选方向距半导体部件中心的距离相应于在优选方向半导体部件的延伸范围的p倍，至多为半导体部件厚度的+/-2d·(p-1)倍。
[0011] 如果支撑和热进入表面是互相平行的而不是共面的，并且是互相偏移的，那么通过精确这种偏移允许提高或降低每个这样的导热体的偏离。
[0012] 只有这种事实，即在传热部分之间的第三接合区的厚度大于第一或第二接合区的厚度，使得间隔子的支持作用是可能的，因为否则支撑作用位于传热部分之间的区域中，这一方面众所周知地导致上述问题并且另一方面不期望地导致，第三接合区的厚度确定第一和第二接合区中的至少一个的厚度。
[0013] 然而对于激光二极管棒的可靠连接，实际期望：第一和第二接合区的厚度确定具有较小重要性的一个(即第三接合区)的厚度，这通过间隔子的支撑作用而影响，在组装过程中第三接合区的厚度相对大于第一和第二接合区的厚度。
[0014] 接合区在此理解为固化的接合剂层。接合区和接合间隙的不同之处在于，接合区只包含接合剂，接合间隙包括至少一个接合区和选择性的其他的部件和接合区，其通过粘合、结合、熔接或焊接接合地完全桥接(bridge)接合间隙。
[0015] 所以第三接合区可完全地通过接合间隙而延伸，其中接合间隙完全地并唯一地用接合剂填充。另一方面，第三接合区关于其厚度也可 以只通过在传热部分之间的一部分距离而延伸，这由接合间隙确定。在这种情况下，除了第三接合区外，可以在接合间隙中设置第四接合区和在第三和第四接合区之间所定位的中间体。因为接合剂通常具有比不作为接合剂的可应用的固体更差的导热性，优选的是，在接合间隙的厚度相应于半导体部件厚度的一半还要多的情况下，应用金属(例如铜)、陶瓷(例如氮化铝)或晶体(例如金刚石)的中间体。
[0016] 不重要的是，接合各部分(partner)的粘合结合进行的顺序，以及是否使用或使用哪种用于连接的接合剂和/或接合辅助物。传热部分之间的粘合结合可以a)在半导体部件和第一和第二导热体之间的粘合结合已经建立之后进行。此外，传热部分之间的粘合结合可以b)在半导体部件和第一导热体之间的粘合结合一旦建立后，至少有时与半导体部件和第二导热体之间的粘合结合共同进行，反之亦然。最后，c)传热部分之间的粘合结合形成可以至少有时与半导体部件和两个导热体的粘合连接共同形成。 [0017] 在所有的情况中，作为支撑效应的结果，间隔子确保了，在至少将两个导热体相互粘合结合的接合过程(借助半导体部件经第一和第二接合区或在传热部分的区域中经第三接合区)中，接合区的平衡的接合区厚度参与了根据本发明的生产。
[0018] 根据本发明优选的是，当第三接合区的厚度比第一或第二接合区的厚度大时，第一或第二接合区至少有时与第三接合区共同形成。
[0019] 如果第一和第二接合区的厚度是类似并且是小的，例如在1微米至约10微米的范围内具有两个最大的厚度比(当第三接合区的厚度比第一和第二接合区的厚度大时，其是优选的)，因此，第三接合区的厚度大于第一和第二接合区中厚度更大的。 [0020] 为了使组装需求更加简便，第三接合区至少部分厚度大于第一和第二接合区厚度的总和。
[0021] 本发明通过导热体的粘合连接部分超出半导体部件而建立了有 效的热量再定向，为了有效的热释放，该半导体部件本身以高质量的接合精度焊接于导热体之间。 [0022] 在组装期间应用间隔子不是无条件地意味着，在组装后间隔子必须保持在它的位置。如果导热体至少在支撑部分中是金属的并且如果其各自的金属区域电连接至相应的半导体部件的接触表面，那么导电的、优选为金属的间隔子可以作为金属支撑部分之间的短路桥(shorting bridge)，其保护半导体部件不受静电放电(ESD)。在所组装的半导体部件(例如二极管激光器)开动时去除该短路桥，并且可以在随后的操作(短路半导体部件)后在支撑部分之间再次插入该短路桥。
[0023] 为此，导热体优选每一个具有至少一个金属区域，或主要或完全由金属或导电碳-金属复合材料(例如金刚石-银)构成。导电区域每一个从支撑部分向导热体的吸热部分延伸并且电连接至半导体部件的相应接触表面。如果朝向传热部分的传热表面每一个由这些导电区域构成，那么两个传热部分的连接必须具有电绝缘(以电绝缘中间体的形式或者以具有电绝缘的接合剂的接合区的形式)。
[0024] 如果另一方面传热部分的相互面对的传热表面中只有一个是或都不是由这些导电区域组成，那么导电接合剂(例如金属焊料)也可以用于连接两个传热部分，而不必使用电绝缘中间体。在这种情况中，两个导热体可以通过单一的金属焊接层互相直接连接。此外导热体可能的是，其主要由高导热的电绝缘材料(例如氮化铝、氧化铍、金刚石等)构成并载有电导体，其从支撑部分的相对支撑表面延伸至吸热部分的相对热进入表面。其他的金属导体可贴附到传热部分的相对表面上，而没有与半导体部件电连接，以便于借助金属焊料的导热体的直接连接。焊接传热部分的非金属区域的活性焊料可以自然地等同用于形成连接。
[0025] 在使用金属导热体时，出于生产制造技术和经济的原因，优选放 弃电绝缘中间元件而使用电绝缘接合剂。而出于热的原因电绝缘接合区的厚度应尽可地的小，根据本发明的组装技术要求第三接合区的厚度至少比第一和第二接合区的厚度小。此外出于电的原因要求厚度足够大，从而可靠地保证生产过程中的电绝缘。在第一和第二接合区的厚度小和类似的情况下，优选的是，第三接合区的厚度比第一和第二接合区的厚度大；优选甚至比它们的总和还大。
[0026] 如果在组装结束后间隔子还在其位置中(例如，在组装过程中或组装之前或通过粘合，其紧固至至少一个导热体)，那么在使用导热体(导热体的相对支撑表面形成了电连接至半导体部件的金属区域部分)时，使用电绝缘间隔子。
[0027] 此外在这个意义上同样清楚的是，间隔子不必须时时作为必需的分离元件。而理论上，出于半导体部件对称的原因和伴随发生的获得所需接合容差的简化，优选间隔子作为独特的物理实体，在次优选的本发明实施例中，间隔子是两个传热体中的至少一个的整体部分并且其形式为从半导体部件方向传热部分上的支撑部分突出的凸出部分。有利地，因此用于组装的部件数量将减少一个，从五个减少为四个，从四个减少为三个。 [0028] 优选地，半导体部件的电接触借助导热体进行而没有附加传热装置中的其他物体或部件，在此热进入表面处在吸热部分的金属区域中。优选地，两个导热体是金属的。导热体与接触表面的连接优选采用金属焊料，例如金-锡、铟等。
[0029] 优选地，导热体形成平板形。
[0030] 为了确保导热平板的高热导率，平板在垂直于接触表面中的至少一个的方向上的厚度优选大于平行于一个或两个接触表面的半导体部件的至少一个侧向厚度。传递到各个激光二极管上意味着的是，平板厚度大于垂直于发光方向/谐振腔长度的并且平行于一个或两个接触表面定向的激光二极管的宽度；传递到激光二极管棒上意味着，平 板厚度大于激光二极管棒的谐振腔长度。
[0031] 为了确保接合区的高热导率，接合区的面积延伸范围大于激光二极管元件的平行面积延伸范围。
附图说明
[0032] 下面根据实施例来更详细地解释本发明。在此，
[0033] 图1a是根据本发明的传热装置的第一实施例部件的侧视图；
[0034] 图1b是根据本发明的传热装置的第一实施例的侧视图；
[0035] 图1a是根据本发明的传热装置的第二实施例的部件的侧视图； [0036] 图1b是根据本发明的传热装置的第二实施例的侧视图。
具体实施方式
[0037] 所有实施例用激光二极管棒表示二极管激光器部件。同样，它们也可以用互相相邻设置的一个或更多的单个或多个辐射源激光二极管或单个或多个辐射源发光二极管或发光二极管棒表示辐射源。此外，传热装置也适合用于冷却半导体开关元件，例如高功率晶体管、高功率可控硅。
[0038] 实施例1
[0039] 用于制造根据本发明传热装置第一实施例的第一变体的部件在图1a中示出：激光二极管棒10具有用于电接触的第一外延侧接触表面11以及与外延侧接触表面相对的第二基底侧接触表面12。激光二极管棒谐振腔长度为2mm。在工作过程中发生的光发射由设置于光轴上的箭头15标示。厚度为100μm的氮化铝陶瓷平板40在光发射的相对方向设置于厚度为120μm的激光二极管棒的后面。其具有相对外延侧和基底侧设置的金属化传热表面41和42。
[0040] 第一外延侧平板形导热体20主要由金刚石-银复合材料构成并且具有与外延侧接触表面11相对的热进入表面21以及与氮化铝陶瓷平板40的外延侧传热表面41相对设置的传热表面22。第一外延侧平板形导热体20厚度为4mm。
[0041] 第二基底侧平板形导热体30同样主要由金刚石-银复合材料构成并且具有与基底侧接触表面12相对的热进入表面31以及与氮化铝陶瓷平板40的基底侧传热输表面42相对设置的传热表面32。第二基底侧平板形导热体30厚度也为4mm。
[0042] 氮化铝陶瓷平板40的长度(也就是其在相应于从吸热部分25/35至支撑部分27/37的导热体20/30的延伸方向的优选方向(在平面图中从左至右)的长度)是10mm。 [0043] 在准备建立用于构成第一实施例第一方案的这些部件10、20、30、40之间的粘合结合(adhesion bond)或材料密封中，导热体20在外延侧热进入表面21的区域中和在外延侧传热表面22的区域中涂覆有5μm的金-锡焊料。类似地，基底侧导热体30在基底侧热进入表面31的区域中和在基底侧传热表面32的区域中涂覆有5μm的金-锡焊料。 [0044] 此外，在外延侧导热体20的基底侧传热表面32的焊料层和氮化铝陶瓷平板40的基底侧传热表42面之间引入25μm厚的金-锡预成形焊料箔。在氮化铝陶瓷平板40背向激光二极管棒的一侧设置有具有125μm厚度的优质不锈钢箔60，作为设置在外延侧导热体20和基底侧导热体30的相对支撑表面23和33之间的间隔子。
[0045] 在图1b中，通过点画线强调了具有不同功能的导热体不同部分。 [0046] 为了建立待接合的部件10、20、30、40之间的粘合结合，在第一接合过程(joining process)中，激光二极管棒10的外延侧焊接至外延侧导热体20的外延侧吸热部分，并且氮化铝陶瓷平板40焊接至外延侧导热体20的外延侧传热部分26。
[0047] 为了准备第二接合过程(其将基底侧导热体30连接至激光二极管棒10和氮化铝陶瓷平板40)，要考虑的是，与表面31、32和33的平面相比，包括氮化铝陶瓷块40和预成形焊料的叠堆与焊接层一起，最高点要高于表面21、22和23的平面135μm。与此相对，激光 二极管棒与焊接层一起只具有130μm的高度，而间隔子为125μm高。因此，基底侧导热体只位于传热部分的区域中。
[0048] 在第二接合过程中，预成形焊料熔化并且在经外延侧导热体上的基底侧施加的压力下变形。在进行其的过程中，基底侧的吸热部分31与激光二极管棒的基底侧接触表面12接触，并且基底侧支撑部分与位于外延侧支撑部分上的间隔子接触。
[0049] 在组装过程的结束，所有部件已经通过温度分布，该温度分布适合于建立，激光二极管棒10和外延侧导热体20的外延侧吸热部分25之间的高质量焊接连接13，和激光二极管棒10和基底侧导热体30的基底侧吸热部分35之间的高质量焊接连接14，和氮化铝陶瓷平板40和外延侧导热体20的外延侧传热部分26之间的相反于激光二极管棒10的光发射方向15延伸的优质焊接连接51，和氮化铝平板40和基底侧导热体30的基底侧传热部分36之间的相反于激光二极管棒10的光发射方向延伸的高质量焊接连接50。 [0050] 在此焊接连接50的厚度大于其余三个焊接连接13、14和51。其提供了到被制造的厚度过小的氮化铝陶瓷平板40基底侧导热体距离的一定容差。
[0051] 间隔子60防止部件互相向着焊接层50翻倒，并且确保，接合区13和14的厚度也像接合区50和51的厚度那样基本上是常数。
[0052] 可以采用的接合过程的简单化描述是，除了预成形焊料(solder perform)，在接合过程中所有焊接层的焊接层厚度不变，而预成形焊料的焊接层厚度匹配于激光二极管棒10与其焊接层一起(总共130μm)和间隔子60(125μm)确定的距离。因此预成形焊料的焊料厚度减少20％至40％到15-20μm。接合过程涉及由焊接层给出接合区域，其厚度除了第一焊接连接50外相应于焊接层的厚度。氮化铝陶瓷平板40和外延侧导热体30的外延侧传热部分36之间的接合区50的厚度，由朝向激光二极管棒10侧的25μm逐渐减少至朝向支撑元 件侧的20μm。总之外延侧传热部分26和基底侧传热部分36之间的接合间隙也是逐渐减小运行的，因为其厚度(相应于两个传热部分26和36之间的距离)由热进入部分25和35(具有焊接连接13和14的激光二极管棒10)之间的间隔子和支撑部分27和37之间的间隔子(间隔子60)确定。朝向激光二极管棒10的末端其厚度为130μm，朝向间隔子60的末端厚度为125μm。
[0053] 为了操作传热装置中的激光二极管棒，将热沉紧固至发热表面，其设置于背向激光二极管棒10和氮化铝陶瓷平板40的外延侧导热体20的一侧29上；第一电连接贴附在外延侧导热体20处并且第二电连接贴附在基底侧导热体30处。将通过导热体20和30短路激光二极管棒10的外延侧接触和基底侧接触的间隔子从其位置去除。 [0054] 在操作激光二极管棒的过程中，在有源区产生的热量的第一部分通过外延侧接触表面11、外延侧焊接连接13和外延侧热进入表面21由外延侧导热体20的外延侧吸热部分25吸收，并至少部分地分散入外延侧传热部分26。热量的第二部分通过基底侧接触表面12、基底侧焊接连接14和基底侧热进入表面21由基底侧导热体30的基底侧吸热部分35吸收，并基本将其全部导入基底侧传热部分36。从基底侧传热部分36，第二热量部分通过基底侧传热表面32、焊接连接50、基底侧传热表面42、氮化铝陶瓷平板40、外延侧传热表面41、焊接连接51和外延侧传热表面22，传递入外延侧导热体20的外延侧传热部分20，在此，其与第一热量部分结合。然后热量通过散热表面29释放入用于热量排出的热沉体。 [0055] 氮化铝陶瓷平板40确保导热体20和30之间的电绝缘，在导热体20和30之间必须有用于操作激光二极管棒的适合的电势差。因为氮化铝陶瓷平板40的厚度只比激光二极管棒的厚度稍小，为25μm和5μm的焊接连接50和51的厚度也相对小。尽管金-锡焊料的导热系数适度，当考虑氮化铝陶瓷平板40的高热导系数时，从基底侧传 热部分36至外延侧传热部分26的传热热阻因此保持得小。
[0056] 因此，事实上基底侧导热体可有效地用于冷却激光二极管棒的两侧。 [0057] 实施例2
[0058] 与第一实施例相反，第二实施例不应用引入到导热体之间的用于电绝缘的平板40。可替代地，具有电绝缘接合剂(agent)的接合区用于导热体的电绝缘连接。为此，导热体20、30中的至少一个(在本实施例中是两个导热体20和20)具有传热部分26、36区域中的凸出部分，其在粘合结合的传热装置中延伸对齐至激光二极管棒10的后面，也就是在两个接触表面平面之间。因此，吸热部分25、35的热进入表面21、31与各自的支撑部分27、37的支撑表面23、33一起处在共同平面中，该共同平面的部分位置平行偏移于传热部分26、
36中的传热表面22、32的平面。
[0059] 与第一实施例不同，第二实施例仅具有最小的部件。
[0060] 第二实施例的部件如图2a所示。导热体20和30主要由铜构成。在吸热部分25和35的凹口处底部的热进入表面21和31，在远离(pointing away)激光二极管棒的方向相对于传热部分26和36的传热表面22和32平行偏移50μm。如图2b所示，一对凹口提供了用于容纳激光二极管棒的空间，激光二极管棒用铟焊料13和14在单一的焊接过程中被粘合焊接至导热体20和30的吸热部分25和35。
[0061] 同样，在支撑部分27和37的凹口底部的支撑表面23和33，在远离激光二极管棒的方向相对于传热部分26和36的传热表面22和32平行偏移50μm。如图2b所示，该一对凹口提供了容纳厚度为125μm的聚酰胺薄膜40的空间，在执行上述焊接过程之前，用粘合材料将聚酰胺薄膜40固定在导热体20、30的支撑表面23、33上。
[0062] 与上述焊接过程一起，预先在导热体20和30的两个传热部分26和36之间加入电绝缘粘合层50，增强了材料密封方式。在焊接过 程开始时，当通过基底侧导热体20将压力施加在外延侧导热体30上时，聚酰胺薄膜(foil)作为间隔子确保了：绝缘粘合材料层50形成的厚度范围是25-30μm，这可靠地确保了金属导热体相互之间的电绝缘。同时，确保了铟焊料层足够的厚度均匀性。
[0063] 在组装结束后，聚酰胺薄膜保留在传热装置中。
[0064] 附图标记表
[0065] 10激光二极管元件
[0066] 11外延侧接触表面
[0067] 12基底侧接触表面
[0068] 13外延侧焊接连接
[0069] 14基底侧焊接连接
[0070] 15箭头示出了发射辐射的方向
[0071] 20外延侧导热体
[0072] 21外延侧热进入表面
[0073] 22外延侧传热表面
[0074] 23外延侧支撑表面
[0075] 25外延侧吸热部分
[0076] 26外延侧传热部分
[0077] 27外延侧支撑部分
[0078] 29散热表面
[0079] 30外延侧导热体
[0080] 31外延侧热进入表面
[0081] 32外延侧传热表面
[0082] 33外延侧支撑表面
[0083] 35外延侧吸热部分
[0084] 36外延侧传热部分
[0085] 37外延侧支撑部分
[0086] 40电绝缘平板
[0087] 41外延侧传热表面
[0088] 42基底侧传热表面
[0089] 50传热部分之间的第一接合区
[0090] 51传热部分之间的第二接合区
[0091] 60间隔子
