(57)【要約】レーザダイオード（４）などの構成要素をヒートシンク（７）に接合するアダプタ要素（１０）は、取り付けられた状態で構成要素（４）に対向する第１の金属層（１１）、および取り付けられた状態でヒートシンク（７）に対向する第２の金属層（１２）と、第１金属層（１１）と第２金属層（１２）との間に配置されたセラミックを含む中間層（１３）と、を備え、第１の金属層（１１）および第２の金属層（１２）のうちの少なくとも一方は、４０μｍよりも厚く、好ましくは７０μｍよりも厚く、より好ましくは１００μｍよりも厚い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオード（４）などの構成要素をヒートシンク（７）に接合するアダプタ要素（１０）であって、
取り付けられた状態で構成要素（４）に対向する第１の金属層（１１）、および取り付けられた状態でヒートシンク（７）に対向する第２の金属層（１２）と、
前記第１の金属層（１１）と前記第２の金属層（１２）との間に配置されたセラミックを含む中間層（１３）と、を備え、
前記第１の金属層（１１）および前記第２の金属層（１２）のうちの少なくとも一方は、４０μｍよりも厚く、好ましくは７０μｍよりも厚く、より好ましくは１００μｍよりも厚い、アダプタ要素（１０）。
【請求項２】
膨張係数を適応させるために、前記中間層（１３）は、４００μｍよりも薄く、好ましくは２００μｍよりも薄く、より好ましくは１００μｍよりも薄い、請求項１に記載のアダプタ要素（１０）。
【請求項３】
前記中間層（１３）の第２の層厚さに対する前記第１の金属層（１１）の第１の層厚さと前記第２の金属層（１２）の第１の層厚さとの累積厚さの比は、０．２〜０．８、好ましくは０．２５〜０．６５、より好ましくは０．３〜０．５５である、請求項１または２に記載のアダプタ要素（１０）。
【請求項４】
いくつかのアダプタ要素（１０）が構造（１）において設けられ、前記いくつかのアダプタ要素（１０）は、所定の破断点（１８）で担持体（５）から分離可能である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアダプタ要素（１０）。
【請求項５】
前記アダプタ要素（１）または前記いくつかのアダプタ要素（１０）は、導電性コンタクト（８）、特に構造（１）の担持体（５）に対する導電性コンタクト（８）を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアダプタ要素（１０）。
【請求項６】
前記導電性コンタクト（８）は、所定の破断点が破断されると破断するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のアダプタ要素（１０）。
【請求項７】
前記中間層（１３）は、導電性の貫通孔（１５）を有することができる、請求項１〜６のいずれか１項に記載のアダプタ要素（１０）。
【請求項８】
前記いくつかのアダプタ要素（１０）は、所定の破断点（１８）で分離可能に、共通の担持体（５）上に配置される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のいくつかのアダプタ要素（１０）の構造（１）。
【請求項９】
少なくとも１つの導電性コンタクト（８）、特にウェブ形状の導電性コンタクト（８）が、前記担持体（５）と前記アダプタ要素（１０）との間に延在し、少なくとも１つの接合または銅パッドが必要であり、化合物（１）から見ると、さらに多くの、請求項８に記載の構造（１）。
【請求項１０】
前記導電性コンタクト（８）は、所定の破断点（１８）、特に前記いくつかのアダプタ要素（１０）と前記担持体（５）との間の所定の破断点（１８）と交差する、請求項８または９に記載の構造（１）。
【請求項１１】
前記担持体（５）は、所定の破断点（１８）に沿って破断する際に物質の堆積を避けるために、前記所定の破断点（１８）と反対側に、凹部、特に溝（２６）の形状の凹部を有する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の構造（１）。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーザダイオード（４）、ヒートシンク（７）、およびアダプタ要素（１０）を備えるシステム。
【請求項１３】
前記第１の金属層（１１）及び前記第２の金属層（１２）のうちの少なくとも一方は、ＤＣＢ法又は活性半田付け法によって前記中間層（１３）に接合される、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアダプタ要素（１０）の製造方法。
【請求項１４】
前記アダプタ要素（１０）は、スパッタリング処理によってコーティングされる、請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記アダプタ要素（１０）は、前記いくつかのアダプタ要素（１０）の構造（１）から破断される、請求項１３または１４に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザダイオードなどの構成要素をヒートシンクに接合するためのアダプタ要素、レーザダイオード、ヒートシンクおよびアダプタ要素を含むシステム、およびアダプタ要素の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザダイオードなどの動作中に熱を発生する複数の電気部品を冷却するために、先行技術では、アダプタ要素を介してレーザダイオードに接合された複数のヒートシンクが知られている。この例は、特許文献１に記載されている。レーザダイオードとヒートシンクとの間に配置されたアダプタ要素は、典型的には、ヒートシンクと、ＯＰ増幅器、複数のコイル、レーザダイオードなどの電気部品とを形成する物質の異なる膨張係数を適応させるように用いられる。この理由は、そうではない場合、異なる膨張係数が動作中に接合領域に熱機械的に生じる応力をもたらす可能性があるためである。これらの熱機械的応力の結果、レーザダイオードが変形され、レーザダイオードの発光波長が変化したり、ひび割れたりする可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８６５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、ヒートシンクとレーザダイオードとの接合を確立するには、レーザダイオードは、特にＡｕＳｎはんだ材料を用いてはんだ付けされるアダプタ要素を介してヒートシンクに結合される。この目的のために、典型的にはスパッタリング処理を用いて、アダプタ要素がＡｕＳｎはんだ材料でコーティングされる必要がある。
【０００５】
このような背景に基づいて、本発明は、動作中の高温負荷に耐えることができ、レーザダイオード、アダプタ要素などの構成要素を含むシステムにおいて、膨張係数の最適な適応を可能にし、比較的容易かつ迅速に製造することができるアダプタ要素を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、請求項１に記載のアダプタ要素、請求項７に記載のヒートシンクおよびアダプタ要素を備える冷却装置、請求項８に記載のアダプタ要素の製造方法によって解決される。本発明のさらなる利点および特徴は、従属請求項ならびに明細書および添付の図面から得られる。
【０００７】
本発明によれば、レーザダイオードなどの構成要素をヒートシンクに接合するためのアダプタ要素が提供され、アダプタ要素は、
取り付けられた状態で構成要素に対向する第１の金属層、および取り付けられた状態でヒートシンクに対向する第２の金属層と、
第１の金属層と第２の金属層との間に配置されたセラミックを含む中間層と、を備え、
第１の金属層および／または第２の金属層は、４０μｍよりも厚く、好ましくは７０μｍよりも厚く、特に好ましくは１００μｍよりも厚い。
【０００８】
先行技術と比較して、本発明は、比較的厚い第１および／または第２の金属層を提供し、その厚さは、アダプタ要素を通る熱輸送における熱膨張をサポートする利点を有する。この熱拡散により、ヒートシンクとアダプタ要素との間の界面領域で最も均一な熱分布が得られる。このようにして、個別の構成要素の異なる熱膨張係数によって生じる熱機械的応力を有利に相殺することができる。これにより、アダプタ要素は、アダプタ要素とヒートシンクとの間の低電圧界面（spannungsreduzierte Schnittstelle）を実装状態で実現可能なアダプタ要素を提供することができ、これにより、例えばレーザダイオード、アダプタ要素、ヒートシンクを備えるシステムのクラック、または例えば、波長を変化させるレーザダイオードの変形を有利に抑制することができる。加えて、請求項に係る第１の金属層および／または第２の金属層の厚さは、ＤＣＢ処理または能動はんだ付け処理によって、有利な方法で簡単かつ迅速に具体化され得る。さらに、セラミックを含む中間層を使用することによって、熱膨張係数を調整可能であり、これにより、動作中の熱機械的応力の発生がさらに抑制される。
【０００９】
好ましくは、第１の金属層および／または第２の金属層は、特に純度が９９．９８％以上の銅を含む。さらに、中間層は、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、またはＨＰＳＸセラミック（すなわち、ｘパーセントＺｒＯ２含有量を含むＡｌ２Ｏ３マトリックスを有するセラミック、例えば、９％ＺｒＯ２＝ＨＰＳ９を有するＡｌ２Ｏ３または２５％ＺｒＯ２＝ＨＰＳ２５を有するＡｌ２Ｏ３）を含む。特に１５０Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは１７５Ｗ／ｍＫ以上、特に好ましくは２２５Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有するＡｌＮを含むセラミックであることが特に好ましい。このことは、膨張係数への適応をさらに改善するという利点を有する。
【００１０】
本発明のさらなる実施形態によれば、膨張係数を適合させるための中間層は、４００μｍよりも薄く、好ましくは２００μｍよりも薄く、特に好ましくは１００μｍよりも薄いものとする。特に、中間層は、膨張係数を可能な限り最適に調整するように構成された第２の厚さを有するべきであるものとする。このことは、熱機械的応力の抑制をさらにサポートする。好ましくは、中間層の第２の層厚さに対する第１の金属層の第１の層厚さと第２の金属層の第１の層厚さとの累積厚さの比は、０．７〜２、好ましくは０．８〜１．５、より好ましくは０．９５〜１．２である。
【００１１】
好ましくは、第２の層は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ〜０．４ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．３８ｍｍの厚さを有する。さらに、０．０１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．１３ｍｍ、より好ましくは０．０２５〜０．１１ｍｍの値が、第１の金属層または第２の金属層の各々の第１の層厚さとして考えられる。特に、中間層の第２の層厚さに対する第１および第２の金属層の第１の層の累積厚さの比は、０．２〜０．８、好ましくは０．２５〜０．６５、より好ましくは０．３〜０．５５である。好ましくは、アダプタ要素は、第１の金属層および第２の金属層によって少なくとも２０％形成されるものとする。
【００１２】
本発明のさらなる実施形態では、いくつかのアダプタ要素が、構造において提供され、アダプタ要素は、所定の破断点で担持体から分離可能であるものとする。これにより、いくつかのアダプタ要素を共通に処理できるという利点がある。このことは、複数の個別のアダプタ要素を個別に輸送したり、または複数のレーザダイオードの接合のために準備する必要がないことを意味する。たとえば、いくつかのアダプタ要素を一緒にコーティングすることができ、複数の個別のアダプタ要素の製造を有利に簡素化する。好ましくは、複数のアダプタ要素は、共通の担持体上で互いに隣接して配置され、隣接する複数のアダプタ要素は、対応する所定の破断点によって互いに分離されている。
【００１３】
アダプタ要素または複数のアダプタ要素は、好ましくは、特に構造の担持体に対して導電性コンタクトを有するものとする。アダプタ要素が電気接点によってスパッタ処理に対して所望の電位に維持され得るので、電気コンタクトを介した接合は特に有利であることがわかる。言い換えれば、電気コンタクトの統合は、特にはんだ材料でアダプタ要素を必要に応じてコーティングする場合に、個々にコンタクトすることを省略することができるという利点がある。これにより、レーザダイオードとヒートシンクとの接合がさらに簡素化される。
【００１４】
第１の金属層および／または第２の金属層は、７５μｍ〜１２０μｍの厚さを有することが特に好ましい。
好ましくは、導電性コンタクトは、所定の破断点が破断されると破断するように構成されるものとする。特に、導電性コンタクトは、アダプタ要素を破断するために必要な所定の破断点に沿って力が付与されると破断されるように薄く構成されている。また、導電性コンタクトが穿孔されるか、または局所的な物質薄層化を有することも考えることができる。それに応じて導電性コンタクトを構成することによって、導電性コンタクトを除去しなければならない追加の作業工程を省略することが有利に可能になる。
【００１５】
本発明のさらなる実施形態によれば、中間層は、導電性のスルーホール、すなわちビアを有するか、または有することができるものとする。他の絶縁性の中間層を貫通する貫通孔によって、レーザダイオードとヒートシンクとの間に導電接合が設けられた用途にもアダプタ要素を使用することが有利である。あるいは、中間層を、レーザダイオードとヒートシンクとの間に電気的な接合が設けられていない用途の絶縁層として構成することも考えることができる。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、本発明によるいくつかのアダプタ要素の構造に関し、いくつかのアダプタ要素は、所定の破断点によって分離可能となるように共通の担持体上に配置される。本発明によるアダプタ要素について説明されたすべての特徴およびそれらの利点は、本発明による構造にも適用でき、逆もまた同様である。特に、共通の中間層、好ましくはセラミック中間層は、担持体およびアダプタ要素の両方に沿って構造内に延在し、すなわち、複数のアダプタ要素および担持体は、延在する主面（それに沿って中間層が延在する）に平行な平面内で互いに隣接して配置される。好ましくは、第１の金属層、中間層および第２の金属層は、担持体および複数のアダプタ要素を形成する。担持体とアダプタ要素との間の区画（Unterteilung）は、第１金属層および第２金属層の構造化によって実現される。またこの構造化によって、列に沿って互いに隣接して配置された複数の個別のアダプタ要素間の目に見える分離が明らかになる。特に、所定の破断点は、セラミック層、特に第１および／または第２の金属層のない領域で具体化される。好ましくは、所定の破断点は、互いに隣接して一列に配置された複数の個別のアダプタ要素間と、一列に配置された担持体と複数のアダプタ要素との間の両方に延びている。分離のために、すなわち複数の個別のアダプタ要素を破断するために、力または破断力は、好ましくは、第１の金属層に実質的に垂直に、または中間層に実質的に垂直に、つまり、構造の延在する主面に垂直に付与される必要がある。特に、第１の金属層または第２の金属層の構造化によって、担持体および複数のアダプタ要素の外形または形状を決定することが提供される。
【００１７】
また、担持体は、複数のアダプタ要素が一列に並んで配置される方向と略平行に長手方向を有するように延びており、複数のアダプタ要素は、担持体から横方向に突出するものとする。複数のアダプタ要素と担持体は、櫛状に構成される。
【００１８】
また、少なくとも１つの導電性コンタクトは、担持体とアダプタ要素との間に延びているものとする。好ましくは、複数の、特に２つの導電性コンタクトが、単一のアダプタ要素に対して設けられ、第１の金属層または第２の金属層の電気的に絶縁された部分を担持体にそれぞれ導電的に接続する。特に、各アダプタ要素が担持体から分離されると、導電性コンタクトが破断される。
【００１９】
好ましくは、導電性コンタクトは、構造内の所定の破断点、特にアダプタ要素と担持体との間の所定の破断点と交差するものとする。特に、導電性コンタクトは、所定の破断点と交差し、好適には直交して交差する。導電性コンタクトは、好ましくはウェブの形態で構成され、第１の金属層または第２の金属層、特に担持体の領域をアダプタ要素の領域に結合する。所定の破断点に沿って破断すると、導電性コンタクトが破断される。
【００２０】
好ましくは、所定の破断点に沿って破断する場合の物質の堆積を回避するために、担持体は、破断点の反対側に、凹部、特に溝の形態の凹部を有するべきである。たとえば、溝は、鋸、特に「ウエハ状鋸」で形成され得る。代替的または追加的に、溝がレーザアブレーションまたはエッチングによって実現されることも考えることができる。溝は、好ましくは、破断点の下方に位置し、破断点に対して設けられた中間層の切り欠き（Einkerbung）よりも横方向、つまり破断点の長手方向に垂直な方向に延びている。凹部は、反対側の所定の破断点に沿って破断する場合に生じる物質の堆積を回避することができる。
【００２１】
本発明の別の目的は、本発明によるレーザダイオード、ヒートシンクおよびアダプタ要素を含むシステムである。本発明によるアダプタ要素について説明されたすべての特徴およびそれらの利点は、本発明によるシステムにも適用でき、逆もまた同様である。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、本発明によるアダプタ要素の製造方法であり、第１の金属層および／または第２の金属層は、ＤＣＢ処理または活性はんだ付け（Aktivlot-Verfahrens）処理によって中間層に接合される。本発明によるアダプタ要素について説明されたすべての特徴およびそれらの利点は、本発明の方法と同様に適用でき、逆もまた同様である。
【００２３】
「ＤＣＢ処理」（Direct-Copper-Bond-Technology）は、例えば、金属の化合物の層またはコーティング（融解層）を有する金属または銅薄板または金属または銅箔およびそれらの表面側に反応性ガス、好ましくは酸素を用いて、複数の金属被覆または金属薄板（例えば、銅薄板または箔（Kupferblechen oder -folien））を互いにおよび／またはセラミックまたはセラミック層に結合するために用いられるような処理であると当業者には理解される。例えば、米国特許第３７４４１２０号または独国特許第２３１９８５４号に記載されているこの処理では、この層またはコーティング（融解層）は、金属（例えば、銅）の溶融温度より低い溶融温度を有する共晶を形成し、その結果、セラミック上に箔を配置して全ての層を加熱することによって、それらは、溶融層または酸化物層の領域においてのみ、金属または銅を溶融することによって互いに結合され得る。
【００２４】
特に、ＤＣＢ処理は、たとえば、以下の複数の処理工程を有する：
均一な酸化銅層が得られるように銅箔を酸化すること、
セラミック層上に銅箔を配置すること、
構造を約１０６５°Ｃ〜１０８３°Ｃ、例えば、約１０７１°Ｃまでの処理温度に加熱すること、
室温まで冷却すること。
【００２５】
活性はんだ付け処理は、例えば、金属被覆または金属箔、特に銅層またはセラミック材料を有する銅箔の接合のために、金属セラミック基板の製造にも特に使用される処理を意味する。ここでは、６５０〜１０００°Ｃ程度の温度で、銅、銀、及び／または金等の主成分に加えて活性金属を含むろう付け合金を用いて、金属箔、例えば銅箔と、セラミック基板、例えば、窒化アルミニウムセラミックとが接合される。この活性金属は、例えば、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｅのグループのうちの少なくとも１つの元素であり、化学反応によってはんだとセラミックとの間に接合を確立するが、はんだと金属との間の接合は金属ろう付け接合である。
【００２６】
アダプタ要素は、好ましくは、スパッタリング処理によってコーティングされるものとする。これにより、アダプタ要素をはんだ材料でコーティングすることが有利に可能になる。このはんだ材料は、レーザダイオードをアダプタ要素に接合するために使用できる。好ましくは、化合物中に配置された幾つかのアダプタ要素は、一般的なスパッタ処理でコーティングされる。特に、スパッタ処理は、ＰＶＤスパッタ堆積処理である。
【００２７】
アダプタ要素は、複数のアダプタ要素の構造から破断されることが良好である。特に、レーザダイオードがアダプタ要素に取り付けられた後、すなわち、アダプタ要素をコーティングし、コーティングされたアダプタ要素にレーザダイオードを取り付けて半田付けした後に、アダプタ要素は構造から除去されるものとする。
【００２８】
さらなる利点および特徴は、添付の図面を参照した本発明の主題の好ましい実施形態の以下の説明から得られる。個別の実施形態の個別の特徴は、本発明の範囲内で組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の好適な実施形態による取り付けられたアダプタ要素を示す。
【図２】第２の好適な実施形態によるいくつかのアダプタ要素を示し、いくつかのアダプタ要素は構造において一緒にグループ化される。
【図３】本発明の例示的な実施形態による上面図のいくつかのアダプタ要素の構造を示す。
【図４】本発明の他の例示的な実施形態による側面図のいくつかのアダプタ要素の２つの構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明の第１の好適な実施形態による取り付けられたアダプタ要素（Adapterelement）１０を示す。このようなアダプタ要素１０は、ヒートシンク７とレーザダイオード４などの電気部品との間のリンク（Bindeglied）として機能することを目的とし、ヒートシンク７は、動作中に熱を発生するレーザダイオード４を冷却することを目的とする。ここで、アセンブリ構造はアダプタ要素１０として設けられ、アダプタ要素１０は、特にヒートシンク７に対向する取り付け状態の第１の金属層１１と、レーザダイオード４に対向する取り付け状態の第２の金属層１２とを有する。好ましくは、第１の金属層１１および／または第２の金属層１２は銅を含む。また第１の金属層１１と第２の金属層１２との間には、セラミックを含む中間層１３が存在する。アダプタ要素１０とヒートシンク７との間の界面領域において可能な限り均一な熱分布を達成するために、第１の金属層１１および／または第２の金属層１２は、第１の厚さＰ１を有し、第１の厚さＰ１は４０μｍよりも大きく、好ましくは７０μｍよりも大きく、特に好ましくは１００μｍよりも大きい。特に、このような厚さの金属層は、ＤＣＢ処理または活性はんだ処理によって比較的簡単に、特に迅速に具体化できることが示されている。
【００３１】
このような厚さの金属層を介して、熱が拡散する、つまり、アダプタ要素１０を介してレーザダイオード４から熱を除去する際に、局所的に集中した熱進行が可能である。さらに、セラミックを含む中間層１３は、４００μｍよりも小さく、２００μｍよりも小さく、特に好ましくは２００μｍよりも大きい第２の厚さＰ２を有することが特に好ましい。このような厚さの中間層１３を用いることによって、特に熱拡散とともに、可能な限り応力のないアダプタ要素１０とヒートシンク４との間の接合をもたらすＣＴＥ調整を有利に達成することができる。これは、発熱の原因となるレーザダイオード４の動作中に、第１の厚さＰ１および／または第２の厚さＰ２を適切に調整することによって、熱機械的応力の形成が抑制または弱められることを意味する。これにより、レーザダイオード４のクラック形成または変形の可能性が低下する。さらに導電性を向上させるためには、熱伝導率が１５０Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは１７５Ｗ／ｍＫ以上、特に好ましくは２２５Ｗ／ｍＫ以上の中間層１３を設けることが好ましい。
【００３２】
さらに、第１の金属層１１の第１の厚さＰ１は、第２の金属層１２の第１の厚さＰ１と異なるか、または本質的に同じであると考えることができる。また、第１の金属層１１及び第２の金属層１２の第１の厚さＰ１の第２の厚さＰ２に対する累積厚さの比は、０．７以上２以下、好ましくは０．８以上１．５以下、特に好ましくは０．９５以上１２以下であると考えることができる。
【００３３】
さらに、中間層１３は、貫通孔１５を有することが好ましい。そのような貫通孔１５は、レーザダイオード４のヒートシンク７への非絶縁接合が望まれる用途でのアダプタ要素１０の使用を可能にする。
【００３４】
図２は、いくつかのアダプタ要素１０が構造１において一緒にグループ化される第２の好適な実施形態によるいくつかのアダプタ要素１０を示す。そのような構造１、つまり、マルチフレームは、特にアダプタ要素１を介してレーザダイオード４をヒートシンク７に取り付けたい場合に設けられる。構造１の形成によって、レーザダイオード４のその後の接合プロセスのためにいくつかのアダプタ要素１０を同時に準備することが可能になる。例えば、アダプタ要素１０は、レーザダイオード４をアダプタ要素１０に接合する準備において、スパッタリング処理によってコーティングされる。スパッタリング処理に必要な複数のアダプタ要素１０の電気的接触を確実にするために、各アダプタ要素１０に対して複数の導電性コンタクト（elektrisch leitenden Kontakte）８、すなわち複数のコーティングコンタクト（Beschichtungskontakte）が設けられている。特に、これらの導電性コンタクト８は、対応するアダプタ要素１０を、アダプタ要素１０が配置される担持体（Traeger）５と電気的に接続する。好ましくは、第１の金属層および／または第２の金属層はそれぞれ、導電性コンタクトを介して担持体に接続される。構造１に既に組み込まれている複数のコンタクト８によって、個々のアダプタ要素１０の個々の接触を省略できることが有利に可能である。さらに、複数の電気的な導電性コンタクト８は、アダプタ要素１０が除去される場合に構造１または担持体５から分離するように寸法決めされることが意図されている。その結果、電気的な導電性コンタクト８を再び除去しなければならない製造工程を省略することができる。好ましくは、所定の複数の破断点（Sollbruchstellen）１８が構造において設けられ、それに沿って、コーティング処理、特にスパッタリング処理が完了し、アダプタ要素１０が構造１から分離されるときに、アダプタ要素１０が破断される。好ましくは、所定の破断点１８は、例えば、複数の電気的な導電性コンタクトを横切る中間層のセラミック内のレーザスクライブライン（Laserritzlinie）によるレーザ処理によって実現される。さらに、担持体５内に延びる複数のアダプタ要素１０間に複数の鋸状ギャップ（Saegespalte）１９が設けられている。レーザダイオード４をヒートシンク７に接続するように後で使用されるために、個別のアダプタ要素１９は、この鋸状ギャップ１９に沿って、互いに分離され得る。好ましくは、アダプタ要素１０の領域における担持体５の鋸状ギャップ１９の深さＡと担持体５の厚さＢとの比は、０．６〜０．９、好ましくは０．７５〜０．８５、特に好ましくは本質的に０．８の値を有する。これにより、複数のアダプタ要素１０の容易な分離が可能になると同時に、スパッタリング処理中に複数のアダプタ要素１０を一緒に保持するのに十分な安定性が確保される。また、担持体５は、隣り合う一連のアダプタ要素１０に横方向に結合され且つ片側のアダプタ要素１０と面一となるフレーム要素２０を有する。このようにして、複数のアダプタ要素１０は、複数のフレーム要素２０によって側方から保護される。
【００３５】
図３は、本発明の例示的な実施形態によるいくつかのアダプタ要素１０の構造１を示す。特に、これは、いくつかのアダプタ要素１０が一列に沿って互いに隣り合って配置されている構造１の上面図である。具体的には、構造１が、第１の金属層１１、中間層１３および第２の金属層１２が上下に配置される積層方向と平行な方向に沿って見られて、すなわち、図３は、構造化された第１の金属層１１および第２の金属層１２をそれぞれ示しており、第１の金属層１１および第２の金属層１２の構造化によって、とりわけ、各部分のアダプタ要素１０および担持体５への割り当てがそれぞれ決定される。第１の金属層１１または第２の金属層１２の構造化の結果として露出される、すなわち金属のないこれらの領域では、中間層１３を、上面図で見ることができる。好ましくは、所定の複数の破断点１８は、これらの金属を含まない領域に沿って延びており、その領域に沿って、複数のアダプタ要素１０は、互いにまたは担持体５から分離され得る。さらに、アダプタ要素１０、特に構造１は、担持体５をアダプタ要素１０またはアダプタ要素１０の第１の金属層１１または第２の金属層１２の異なる部分に、特にそれらをそれぞれ接続するいくつかの導電性コンタクト８を有する。
【００３６】
さらに、第１の金属層１１または第２の金属層１２は、担持体５の領域における第１の金属層１１または第２の金属層１２と、個別のアダプタ要素１０の領域における第１の金属層１１または第２の金属層１２との間に導電性コンタクト８が形成されるように、構造１上に構成されることが好ましい。好ましくは、導電性コンタクト８は、ウェブ（stegfoermig）として形成される。ウェブ状の導電性コンタクト８は、好ましくは、所定の破断点１８の経路に対して垂直に延び、その破断点１８に沿ってアダプタ要素１０が担持体５から分離される。特に、導電性コンタクト５は、所定の破断点１８と交差する。また、ウェブ状の導電性コンタクト８は、所定の破断点１８の長手方向の延びに対して、３０°〜９０°、好ましくは４５°〜８５°、より好ましくは６０°〜８０°の角度で傾斜していると考えることができる。
【００３７】
さらに、互いに電気的に絶縁された第１の金属層１１または第２の金属層１２の複数の部分領域は、それぞれ、自身の導電性コンタクト８、特に担持体５の第１の金属層１１または第２の金属層１２によって担持体５に結合されている。さらに、アダプタ要素１０と担持体５との間の所定の破断点１８の長手方向の伸びによって決定される方向に沿った、同じ方向に寸法決めされたアダプタ要素１０の幅の０．１倍よりも狭い幅、好ましくは０．０５倍よりも狭い幅、より好ましくは０．０１倍よりも狭い幅のウェブ状の導電性コンタクト８が設けられている。
【００３８】
図４は、図３の構造１の２つの断面図を示す。特に、上部断面図は、複数のアダプタ要素１０が分離される前の構造１を示す。破断するとき、力Ｆが構造１に付与される。破断の結果として、構造１の力を受ける側とは反対側は、所定の破断点１８よりも下の物質の堆積を受ける。物質のこの堆積によって、構造１の外側にビーズ状の突起２５を形成する。対応する突出を有するこのような望ましくない物質の堆積を解消するために、例えば鋸、特に「ウエハ状鋸（Wafersaege）」、エッチング、または機械加工プロセス、特にフライス加工（Fraesens）によって、所定の破断点１８と反対側の構造１に溝２６を設けることが好ましい。特に、溝２５は、積層方向に見て所定の破断点１８より下に延び、所定の破断点は、くさび形で中間層１３に組み込まれることがより好ましい。好ましくは、溝２６の横方向の延びは、所定の破断点１８として機能するギャップの横方向の延びよりも広い。
【符号の説明】
【００３９】
１  構造
４  レーザダイオード
５  担持体
７  ヒートシンク
８  コンタクト
１０  アダプタ要素
１１  第１の金属層
１２  第２の金属層
１３  中間層
１５  ビア
１８  所定の破断点
１９  鋸状ギャップ
２０  フレーム要素
２５  突起
２６  溝
Ａ  深さ
Ｂ  厚さ
Ｆ  力
【図１】
2020533797.tif 000003
【図２】
2020533797.tif 000004
【図３】
2020533797.tif 000005
【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月25日(2019.4.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザダイオード（４）などの構成要素をヒートシンク（７）に接合するのに好適ないくつかのアダプタ要素（１０）の構造（１）であって、
取り付けられた状態で構成要素（４）に対向する第１の金属層（１１）、および取り付けられた状態でヒートシンク（７）に対向する第２の金属層（１２）と、
前記第１の金属層（１１）と前記第２の金属層（１２）との間に配置されたセラミックを含む中間層（１３）と、を備え、
前記第１の金属層（１１）および前記第２の金属層（１２）のうちの少なくとも一方は、４０μｍよりも厚く、好ましくは７０μｍよりも厚く、より好ましくは１００μｍよりも厚く、
前記いくつかのアダプタ要素（１０）は、所定の破断点（１８）で担持体（５）から分離可能であり、前記アダプタ要素（１）または前記いくつかのアダプタ要素（１０）は、前記構造（１）の担持体（５）に対する導電性コンタクト（８）を有する、構造（１）。
【請求項２】
膨張係数を適応させるために、前記中間層（１３）は、４００μｍよりも薄く、好ましくは２００μｍよりも薄く、より好ましくは１００μｍよりも薄い、請求項１に記載の構造（１）。
【請求項３】
前記中間層（１３）の第２の層厚さに対する前記第１の金属層（１１）の第１の層厚さと前記第２の金属層（１２）の第１の層厚さとの累積厚さの比は、０．２〜０．８、好ましくは０．２５〜０．６５、より好ましくは０．３〜０．５５である、請求項１または２に記載の構造（１）。
【請求項４】
前記導電性コンタクト（８）は、所定の破断点が破断されると破断するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構造（１）。
【請求項５】
前記中間層（１３）は、導電性の貫通孔（１５）を有することができる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造（１）。
【請求項６】
ウェブ形状の導電性コンタクト（８）が、前記担持体（５）と前記アダプタ要素（１０）との間に延在する、請求項５に記載の構造（１）。
【請求項７】
前記導電性コンタクト（８）は、所定の破断点（１８）、特に前記いくつかのアダプタ要素（１０）と前記担持体（５）との間の所定の破断点（１８）と交差する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の構造（１）。
【請求項８】
前記担持体（５）は、所定の破断点（１８）に沿って破断する際に物質の堆積を避けるために、前記所定の破断点（１８）と反対側に、凹部、特に溝（２６）の形状の凹部を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の構造（１）。
【請求項９】
前記第１の金属層（１１）及び前記第２の金属層（１２）のうちの少なくとも一方は、ＤＣＢ法又は活性半田付け法によって前記中間層（１３）に接合される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の構造（１）の製造方法。
【請求項１０】
前記アダプタ要素（１０）は、スパッタリング処理によってコーティングされる、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記アダプタ要素（１０）は、前記いくつかのアダプタ要素（１０）の構造（１）から破断される、請求項９または１０に記載の製造方法。
【国際調査報告】
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2020533797.tif 000008
2020533797.tif 000009
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