CN109789486B - 光学或光电子组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制造具有有源构件(5)和冷却器(3)的光学或光电子组件(1，2)。该冷却器(3)通过3D打印方法在连接板(6)上制造。

Description

光学或光电子组件及其制造方法
技术领域
本发明涉及在使用3D打印方法的情况下制造光学或光电子组件。该组件包括应在运行中被冷却的光学或光电子构件以及冷却器。
背景技术
从EP 1672690 A1已知一种用于激光器巴条的微通道冷却器以及通过选择性激光熔融金属粉末来制造该冷却器。缺点是，用于构件的安装面与冷却体处于电接触。当需要构件与冷却体电绝缘时，必须设置绝缘的中间层，该中间层具有如下缺点：由于额外的边界层，传热作用较差。从WO2009/062732A2已知在组合使用不同金属粉末的情况下制造类似的微通道冷却器。
从WO 2011/040044 A1已知如下制造冷却器，即，将经烧结的金属箔辊轧到另一个金属层上并且由此构造层叠体。
从DE 195 06 91 A1已知通过堆叠彼此平面连接的层来制造用于电路的冷却元件。其缺点是，在冷却器的结构设计方面存在限制以及冷却器的制造耗费高。还从DE4315580 A1已知具有相同缺点的用于激光器巴条的逐层构造的冷却器。
从WO 96/013350 A1已知，如下制造冷却器，即，为金属粉末设置有机粘结剂，将冷却器压制成形并且随后蒸发粘结剂并使粉末颗粒相连。其缺点是，冷却器可能具有泄露率以及缺少电绝缘。
从DE 199 39 774 A1已知将激光器碟片(Laserscheibe)在背面直接用制冷剂流束冷却。在此，激光器碟片可能变湿并且此外制冷剂流束可能造成磨损，这可能不利影响使用寿命。
从DE 102014201306 A1已知一种用于功率电子模块的制造方法，其中将冷却器结构施加到功率电子构件上。其缺点是，在冷却器结构的制造过程中，功率电子构件暴露于污染。
从DE 102015007791 A1已知借助于增材制造方法来制造冷却体。在该公开文件中建议，以如下方式形成冷却体，即，将激光源设定于金属粉末床中，并且借助于系统激光器(Anlagenlasers)将金属粉末与位于激光源上的金属层相连。其缺点是，在此存在损坏激光源的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单且成本低廉的用于光学或光电子组件的制造方法。这些组件应保证光学或光电子构件的尽可能良好的冷却。光学或光电子构件在此受到保护免于强烈的热学和机械负载。另一个目的是，提供一种光学或光电子组件，其中可以特别高效地冷却光学或光电子构件。
本发明的方法允许成本低廉地制造光学或光电子组件。成品组件具有许多优点。待冷却的构件可以与冷却器结构电绝缘地安排。由此可以将制冷剂与待冷却的构件电绝缘，而不需要额外的绝缘层。不利影响热通过的边界层的数量被最小化。在使用中可以平行地制造多个组件。在具有包括多个激光器巴条的激光构件中特别有利的是，单独的激光器巴条可以相对彼此绝缘，而无须使用额外的绝缘层。冷却体的制造可以在高温下进行，由此使该过程快速进行。
这个目的通过用于制造光学或光电子组件的方法来实现，该方法包括：
a)提供连接板，其中该连接板具有至少一个第一非金属层和第一金属层和第二金属层，
b)将该第二金属层划分成多个第二区域
c)在该第一金属层上提供起始面，
d)通过选择性熔融和/或通过选择性烧结至少一种第一材料，在该起始面上制造冷却器结构，
e)提供光学或光电子构件，其中该构件包括至少一个经光学泵浦的激光器碟片或者至少一个二极管激光器巴条或者至少一个发光二极管(LED)
f)在安装面上固定该构件，该安装面安排在该第二金属层上，其中固定该构件在制造该冷却器结构之后进行，并且该构件覆盖该第二金属层的多个第二区域。
这个目的通过包括冷却器和光学或光电子构件的一种光学或光电子组件来实现，其中该冷却器包括：
a)连接板，其中该连接板具有至少一个第一非金属层和第一金属层和第二金属层，其中该第二金属层被划分成多个第二区域，
其中该连接板在该第一金属层上具有起始面，
b)在该起始面上用3D打印方法从第一材料制造的冷却器结构，该第一材料包括金属，
c)用于该构件的安装面，该安装面安排在该第二金属层上
其中该构件被固定在该安装面上，并且该构件覆盖该第二金属层的多个第二区域。
本发明包含一种用于制造光学或光电子组件的方法。光学组件可以理解为包括活性光学构件的组件。活性光学构件可以为设置成用于在工作中发射次级光束且同时接收呈初级光束形式的能量的构件。初级和/或次级光束可以是激光。初级光束可以被称为泵浦光。即，活性光学构件可以被光学泵浦。此类的构件可以在工作中产生废热。因此可能存在将其冷却的必要性。光学构件可以是光学增强元件，例如设置为用于进行光学泵浦操作的激光器晶体碟片或半导体激光器碟片。光电子组件可以理解为包括活性光电子构件的组件，该活性光电子构件在工作中可能产生废热并且因此可能存在将其冷却的必要性。光电子构件可以包括基于半导体材料将电能转化为光束的元件，例如发光二极管(LED)或激光二极管。换言之，光电子构件可以是在工作中发射(次级)光束并且为此被电泵浦的构件。这种光束可以通过自发发射而产生，在此情况下可以将该光电子构件称为LED构件。该光束可以替代地通过受激发射而产生，于是可以将该光电子构件称为激光构件。光电子构件还可以包括多个光电子元件。
为了实施该方法，提供了连接板。该连接板实施为多层的，其中该连接板具有至少一个第一非金属层和第一金属层和第二金属层。此外，该连接板包括另外的非金属层和/或另外的金属层。然而使用仅包括单一的非金属层的连接板可能是特别有利的。第一金属层和第二金属层可以安排在第一非金属层的相反侧面上。由此可以将第二金属层与第一金属层电绝缘。有利的是，第一金属层以及第二金属层固定、平坦地与第一非金属层相连。由此可以在这些层之间产生热传递。连接板例如可以包括在两侧具有各一个金属层的陶瓷板。此类板可以通过将金属层分别施加在陶瓷基板的两侧中的每一侧上来制造。此类层可以按已知方式电镀式制造或者通过已知的DCB(直接铜结合)方法来制造。例如可以使用可商购的DCB板(DCB基片)作为连接板。DCB板可以例如包括具有介于0.25mm与2mm之间厚度的陶瓷载体板作为第一非金属层。这个载体板例如可以由Al2O3、AlN或SiC组成。连接板可以在两侧上分别包括金属层，这些金属层可以分别形成为具有介于0.025mm与0.5mm之间厚度的金属层、例如作为Cu或Ag层。在不限制一般性的情况下，在下文中选择正交的坐标系xyz，其中连接板在xz平面中。在本发明的方法中，该第二金属层被划分成多个第二区域。第二金属层的这些第二区域可以在划分之后彼此电绝缘。划分可以例如如下进行，使得向第二金属层中引入沟槽，这些沟槽可以直到触及第一非金属层。为此可以例如使用已知的掩模蚀刻方法、机械磨削方法或激光磨削方法。通过划分第二金属层可以将下文定义的安装面分成多个子面。这些子面可以是所述的第二区域的表面。
本发明的方法还包括在该第一金属层上提供起始面。起始面可以为连续面。替代地，也可以设置不连续面作为起始面，该起始面例如可以通过划分第一金属层来产生。
根据本发明的方法另外包括，通过选择性熔融和/或通过选择性烧结至少一种第一材料，在该起始面上制造冷却器结构。
用于选择性烧结或选择性熔融的方法是已知的并且通常称为3D打印方法。
本发明的方法还包括提供光学或光电子构件，其中该构件可以包括至少一个经光学泵浦的激光器碟片或者至少一个二极管激光器巴条或者至少一个发光二极管(LED)。光学构件可以例如为激光器碟片或具有固持元件的激光器碟片。激光器碟片可以例如为激光器晶体碟片。激光器晶体碟片可以例如具有用激光活性材料进行的掺杂。该激光器碟片可以替代地为被设置为在工作中受到光学泵浦的半导体激光器碟片。激光器碟片可以例如具有垂直方向-y。在此垂直方向以及还有在相反方向上可以在激光器碟片中进行激光束的增强。
下文中，当结论不仅适用于光学构件而且还适用于光电子构件时，则使用术语构件。该方法可以特别适合于大面积的构件。大面积构件可以理解为具有0.5cm2和更大的基部面积的构件。基部面积的尺度可以理解为构件向xz平面上的垂直投影的面积。根据本发明的方法包括在安装面上固定该构件，该安装面安排在该第二金属层上。安装面可以包括多个子面，这些子面在划分第二金属层时产生。在数学意义上，安装面可以是由多个子面组成的不连续面。该光学或光电子构件覆盖该第二金属层的多个第二区域。换言之，这可以意味着，该构件在垂直于连接板的板平面xz的截面中具有平行于板平面测量的如下的长度延伸尺寸：该长度延伸尺寸覆盖该第二金属层的多个第二区域。即，该构件可以在处于连接板的平面中的至少一个方向(z方向)上在该第二金属层的多个第二区域上方延伸。这种措施的有利效果在于，与第二金属层没有划分成区域的组件相比，可以降低该构件的热机械应力。另外，可以避免构件与安装面之间的中空位置，其方式为可以在将构件接合到安装面上时在接合剂硬化之前使气泡逸出。在光电子构件的情况下，另外还有利的是，可以将光电子构件的单独的部分(例如热导体)安装在第二金属层的彼此电绝缘的不同第二区域上。由此可以实现对光电子构件的可靠接触。构件在安装面处的固定可以用接合剂来进行。有利地，该接合剂可以具有热导率。有利地，可以将金属焊料作为接合剂。
本发明的方法提出，在制造冷却器结构之后进行构件的固定。由此可以避免，在制造冷却器结构时敏感的构件暴露于热负载、机械负载和/或灰尘污染。另一方面，冷却器结构的制造过程可以在高于该构件的耐温性的提高的温度下进行。由此可以更快地实施冷却体的制造。
根据本发明的光学或光电子组件包括冷却器和光学或光电子构件。该冷却器包括
a)连接板，其中该连接板具有至少一个第一非金属层和第一金属层和第二金属层，其中该第二金属层被划分成多个第二区域，
其中该连接板在该第一金属层上具有起始面，
b)在该起始面上用3D打印方法从第一材料制造的冷却器结构，该第一材料包括金属，
c)用于该构件的安装面，该安装面安排在该第二金属层上，
其中该构件被固定在该安装面上，并且该构件覆盖该第二金属层的多个第二区域。
在制造冷却器结构时，可以将第一材料以粉末形式送入。送入第一材料可以逐层地进行。选择性熔融和/或选择性烧结可以逐层进行。选择性熔融或烧结可以表示，第一材料仅在预定的位置固化，而在其他位置不固化。熔融或烧结可以用激光束来进行。冷却器结构的第一层可以直接在起始面上生产。可以在与板平面xz垂直的生长方向y上进行冷却器结构的逐层生长。也就是说，材料施加或烧结的这些层垂直于方向y。在制造冷却器结构之后或还有在其过程中可以将过量的未固化的第一材料去除，例如通过冲刷冷却器。所送入的呈粉末形式的材料的逐层选择性熔融或选择性烧结可以为3D打印方法，这是特别有利的。替代地，还可以使用其他的3D打印方法。例如可以将第一材料以粘稠形式送入并且例如借助于激光束来固化。
第一金属层可以由Cu、Ag、Ni、Au或Al组成或者包括所述的物质之一。特别有利地，可以设置具有高热导率的材料，特别有利地可以使用Ag或Cu。有利地，第一金属层可以由相对软的材料组成，例如Cu。由此可以降低组件中的机械应力。第一材料可以为Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Mo、W或另外的金属或者包括这些金属之一。有利地，可以使用具有高热导率的材料，例如Cu或Ag。由此可以实现冷却器结构的高效率。替代地，能够更好地烧结的材料(例如Ni或Cr)也可以是有利的。替代地，之后在制冷剂流中缓慢磨损的材料(例如Mo、W、Ni或Cr)也可以是有利的。有利地，第一材料可以具有比第一金属层更大的硬度。为此可以例如采用维氏硬度。由此可以实现，与使用和第一金属层相同的材料作为第一材料时相比，通过制冷剂流来更缓慢地磨损冷却器结构。由此可以增加该组件的使用寿命。在制冷剂流中的磨损速率还可以如下方式降低：将第一材料作为金属粉末(例如Cu或Ag)送入，该金属粉末混有一定量的陶瓷粉末，例如Al2O3和/或AlN和/或ZrO2(纯的、部分稳定化的或完全稳定化的)和/或BN和/或BeO。在BN的情况下可以特别有利地使用具有立方晶体结构的β-BN。为了进行混入，例如还可以使用金刚石粉末、碳化硅粉末或碳化硼粉末。所使用的非金属粉末的单独的颗粒可以具有金属涂层，由此可以将其更好地与金属粉末一起烧结。
第一金属层可以实施为厚层金属化物(Dickschichtmetallisierung)。与薄层金属化物相比，通过厚的金属层可以降低组件中的机械应力。有利地，第一金属层可以实施为至少50μm厚。由此可以在制造冷却器结构时避免第一非金属层中形成裂纹。
该第一非金属层有利地可以由Al2O3、SiC、BeO或AlN或另外的陶瓷材料或者由金刚石组成或者包括所述的材料之一。特别有利地，可以使用具有高热导率的陶瓷，例如BeO或AlN。第一非金属层可以形成为由所述的材料之一构成的板。另外可以考虑其他材料，如塑料或非金属复合材料。高热导率可能是有利的，以便可以从构件中排出废热。第一非金属层的厚度可以例如有利地为介于0.2mm与5mm之间，例如可以使用0.25mm、0.38mm、0.5mm、0.63mm、1mm、2mm或5mm的标准厚度。通过足够厚的第一非金属层，可以提供连接板的机械稳定性。但是还可以使用形成为电绝缘层的薄的第一非金属层。厚度可以例如介于1μm与100μm之间。然后，为了实现连接板的机械稳定性，可以设置另外的层，例如第一或第二金属层(具有为了实现稳定性所需的厚度)。
该方法同样可以有利地包括：
g)将该第一金属层划分成第一区域。
划分可以例如如下进行，使得向第一金属层中引入沟槽，这些沟槽可以直到触及第一非金属层。为此可以例如使用已知的掩模蚀刻方法、机械磨削方法或激光磨削方法。冷却器结构然后有利地可以在第一金属层的第一区域中制造。这可以具有以下优点，此后制冷剂流可以直接在第一非金属层处沿着流动。由此可以避免或减少制冷剂对第一金属层的实际磨损。由此可以改进冷却器的流动阻力和热传递的长期稳定性。此外，第一非金属层然后可以直接被冷却，由此可以改进热传递。此外，通过将第一金属层划分成第一区域，可以在根据本发明的方法中或者之后在该组件的工作中避免或减少热机械方面导致的连接板的实际变形。
该方法同样可以有利地包括：
h)用金在表面上涂覆该第一金属层和/或该第二金属层
其中步骤h在步骤d之前进行。
即，可以将连接板镀金。冷却器结构然后可以直接在表面金层上制造。通过金层可以避免金属层的氧化。这在技术上的过程安全性方面可能是尤其有利的。
通过本发明的方法可以制造本发明的光学或光电子组件。该组件包括冷却器和光学或光电子构件，其中该冷却器包括：
a)连接板，其中该连接板具有至少一个第一非金属层和第一金属层和第二金属层，其中该第二金属层被划分成多个第二区域，
其中该连接板在该第一金属层上具有起始面，
b)在该起始面上用3D打印方法从第一材料制造的冷却器结构，该第一材料包括金属，
c)用于该构件的安装面，该安装面安排在该第二金属层上，
其中该构件被固定在该安装面上，并且该构件覆盖该第二金属层的多个第二区域。
该光学或光电子构件可以为经光学泵浦的激光器碟片或二极管激光构件或发光二极管(LED)构件。
二极管激光构件可以包括单独的二极管激光器巴条。二极管激光构件此外可以包括两个导热体，激光器巴条安排在其间。替代地，二极管激光构件可以包括二极管激光器元件和导热体的堆叠。二极管激光器元件可以为形成为激光器巴条的发射源。激光器巴条能以已知方式形成为边缘发射的构件并且包括一个或优选多个发射器，这些发射器可以在x方向上分别彼此错开地安排。激光器巴条可以优选在x方向上具有介于3mm与12mm之间的宽度。可以优选具有介于3个与100个之间的发射器，具有5、7、19或49个发射器的激光器巴条尤其是可商购的。相邻发射器的中间距离可以优选介于0.1mm与1mm之间。激光器巴条的厚度在z方向上优选介于0.05mm与0.2mm之间。在y方向上激光器巴条的发射器的共振器长度可以优选介于0.5mm与6mm之间。所发射的激光束的中央束的方向可以为-y方向。方向x、y和z可以彼此成直角。激光器巴条可以具有已知的以外延生长方式制造的层序列(作为具有量子沟槽的p-n结)。单独的发射器例如可以形成为宽条发射器(Breitstreifenemitter)或脊波导(Stegwellenleiter)。还可以存在分别具有至少一个量子沟槽的多个层序列，即存在多个电串联的p-n结。这样的巴条也被称为纳米堆叠。然后多个发射器在z方向上彼此堆叠。
激光器巴条可以通过电流进行泵浦。为了引入电流，在每个激光器巴条处可以设置第一电接触面和第二电接触面。
二极管激光器元件可以关于上述的坐标系在多个xy平面中平行安排。在分别两个二极管激光器元件之间可以安排至少一个导电的热导体。由此可以保证，所述的分别两个二极管激光器元件通过该热导体电连接。该堆叠可以具有第一个和最后一个二极管激光器元件。这是指该堆叠的两个外部的二极管激光器元件。在该堆叠中可以存在多个导热体。在此该堆叠可以形成为，使得每个导热体与正好两个激光器巴条相连并且除了第一个和最后一个激光器巴条之外的每个激光器巴条与正好两个导热体相连。导热体有利地可以在z方向上具有0.2mm至5mm的延伸尺寸。该堆叠另外可以包括第一和第二接触体。在第一个激光器巴条处可以施加第一接触体。在最后一个激光器巴条处可以施加第二接触体。在该堆叠中可以电串联连接这些二极管激光器元件。第一和第二接触体可以设置为用于将堆叠电连接。二极管激光器元件的工作电流可以从第一接触体穿过堆叠流到第二接触体。第一接触体可以形成为阳极端，第二接触体可以形成为阴极端。
每个导热体可以具有固定面。最终设置的接触体也可以具有此类的固定面。固定面可以位于xz平面中。相邻的热导体的固定面可以相对彼此具有第一间距。这个第一间距可以存在于z方向上。第一间距可以基本上对应于二极管激光器元件的厚度，即，二极管激光器元件在z方向上的延伸尺寸。这可以表示，第一间距还可以比二极管激光器元件的厚度大出接合剂层的厚度。需要第一间距以避免二极管激光器元件的短路。在一个优选的实施方式中，导热体可以是方形的。导热体例如可以由银、铜、钼或钨制成。导热体同样有利地可以由钨铜制成，钨铜能以粉末冶金的方式制造。同样可能有利的是，导热体由含金属的复合材料制造，例如银-金刚石、铜-金刚石、铝-金刚石或金属-石墨复合物。
此类材料例如从DE10 2007 051 796 A1和EP0 364 155 A2已知。同样可以使用包含碳纳米管的含金属材料。材料的良好的热导率和良好的电导率可能是有利的。热导体可以在表面上被涂覆，以便例如产生良好的可焊接性。例如可以进行已知的Ni/Au涂覆。
每个导热体可以固定在第二金属层的至少一个区域处。相应热导体的固定面可以为此与连接板的安装面的一个或多个子面相连。同样还可以将接触体固定到安装面处。第二金属层的第二区域中的多个第二区域可以如上所述地通过沟槽彼此分开。激光器巴条可以安排在平行的巴条平面xy中。多个相邻的沟槽可以在一个与巴条平面xy垂直并且与连接板平面xz垂直的截面中具有在z方向上测量的相对彼此的距离，该距离小于二极管激光器巴条的厚度。
该冷却器结构可以相对于环境被连接在与该连接板相对的侧面上。于是，在此后的工作中制冷剂无法逸出。当应使用液态制冷剂、例如水时，这可以是有利的。替代地，不封闭的制冷剂结构也可以是有利的。在空气冷却的情况下，于是制冷剂流例如可以自由流出。
冷却器结构可以包括内部冷却器结构。内部冷却器结构的特征可以在于它被制冷剂包围。内部冷却器结构可以有利地形成为支柱结构。这些支柱可以例如形成为柱状的、截头锥状的、截头棱锥状的或方形的。这些支柱有利地可以在x或z方向上具有0.2mm至5mm的延伸尺寸。内部冷却器结构在y方形上的延伸尺寸可以有利地介于0.2mm与20mm之间。这些支柱可以例如以行(z方向)和列(x方向)规则地排列。同样可能的是作为内部冷却器结构的通道结构。在此可以设置多个通道。这些通道可以分别被壁限定。支柱结构相对于通道结构的优点可以在于，能够降低组件中的热机械应力。在内部冷却器结构上可以罩有护罩，该护罩向外限定该冷却器。护罩可以具有用于制冷剂的进入开口和退出开口。在此情况下，对于该制造方法可能还需要提供护罩、将该护罩罩在内部冷却器结构上并且将该护罩固定在连接板处。
冷却器结构可以包括外部冷却器结构。外部冷却器结构的特征可以在于，它仅在一侧上被制冷剂包围，并且它在另一侧上将冷却器相对于环境封闭。可以包括内部和外部冷却器结构的冷却器结构可以在一个方法步骤中制造。外部冷却器结构可以包括波纹壁。相对于同样可行的平坦壁而言，波纹壁可以具有以下优点，即能够降低组件中的热机械应力。
附图说明
图1以yz截面示出第二实施例的根据本发明的光学组件。
图2以yz截面示出第三实施例的根据本发明的光电子组件。
图3以沿着穿过冷却器结构的截平面AA的xz截面示出第三实施例的根据本发明的组件。
图4示出根据本发明的方法的第一实施例的一个步骤。
图5示出根据本发明的方法的第一实施例的另一个步骤。
图6示出根据本发明的方法的第一实施例的两个制造完成的冷却器。
图7以沿着穿过冷却器结构的截平面的xz截面示出第四实施例的根据本发明的组件。
图8以yz截面示出第五实施例的根据本发明的光电子组件。
其中：
1 光学组件
2 光电子组件
3 冷却器
4 另外的冷却器
5 构件
6 连接板
7 起始面
8 生长方向
9 安装面
10 载体
11 第一非金属层
12 第一金属层
13 第一区域
14 第二金属层
15 第二区域
16 沟槽
17 第一材料
a. 作为粉末的第一材料
b. 固化形式的第一材料
18 冷却器结构
a. 内部冷却器结构
b. 外部冷却器结构
19 冷却通道
20 支柱结构
21 波纹壁
22 制冷剂入口
23 制冷剂出口
24 制冷剂流
25 护罩
26 激光器碟片
27 激光器巴条
28 热导体
29 接触体
30 激光束
具体实施方式
图1以yz截面示出光学组件1的第二实施例。该组件包括冷却器3和光学构件5，该光学构件作为激光器碟片26存在。在工作中，在方向-y中发射激光束30。为了从激光器碟片26排出废热，使用了制冷剂流24。制冷剂例如可以考虑水。冷却器3包括连接板6、冷却器结构18(在此作为内部冷却器结构18a存在)以及护罩25，该护罩将制冷剂流与环境隔开。向护罩25中加工出制冷剂入口22和制冷剂出口23。连接板6包括第一非金属层11、第一金属层12和划分成多个第二区域15的第二金属层14。第二金属层14具有安装面9，激光器碟片26固定在该安装面处。激光器碟片26在此覆盖多个第二区域15。
图2以yz截面示出光电子组件2的第三实施例。该组件包括冷却器3和光电子构件5，该光电子构件作为二极管激光器构件存在。二极管激光器构件包括激光器巴条27和导热体28的堆叠，该堆叠在两端分别用接触体29封闭。在工作中，激光器巴条27在方向-y中发射激光束30。为了排出废热，使用了制冷剂流24。制冷剂例如可以考虑水。冷却器3包括连接板6、冷却器结构18(在此作为内部冷却器结构18a和外部冷却器结构18b存在)。外部冷却器结构18b将制冷剂流与环境隔开。向外部冷却器结构18b中加工出制冷剂入口22和制冷剂出口23。连接板6包括第一非金属层11、第一金属层12和划分成多个第二区域15的第二金属层14。第二区域15通过沟槽16彼此分开。沟槽16防止相邻的导热体28或接触体29通过第二金属层14被电短路。光电子构件5覆盖多个第二区域15。另外给出了穿过冷却器3的截平面AA的位置。
图3以沿着穿过冷却器3的截平面AA的xz截面示出第三实施例的根据本发明的组件。内部的冷却器结构18a形成为支柱结构20。这些支柱以截头圆锥的形状形成。同样展示了形成为波纹壁21的外部冷却器结构18b。
图4示出根据本发明的方法的第一实施例的一个步骤。连接板6在制造冷却器结构期间与载体10上的安装面9固定。第二金属层14先前已经划分成第二区域15。该实施例显示，可以同时制造多个冷却器。在位于第一金属层12之上的起始面7上施加作为粉末的第一材料17a。施加以已知方式作为具有预定厚度的层来进行。
图5示出根据本发明的方法的第一实施例的另一个步骤。第一材料17在预定的位置处用激光束烧结或熔融。在此，粉末颗粒在硬化时彼此相连并且与位于其下的第一金属层12相连。然后，在经激光加工的位置处，第一材料以经固化的形式17b存在，而在未激光化的位置处，第一材料保持为粉末17a。现在能够以粉末形式施加第一材料的后续的其他层并且逐位置固化。由此可以在生长方向8上逐层制造冷却器结构。
图6示出根据本发明的方法的第一实施例的两个制造完成的冷却器。除了冷却器3，还以相同的工作流程制造另外的冷却器4。可以提供对应大小的连接板6(也称为分板(Nutzen))，以便同时制造大量的冷却器。然后通过将第一非金属层11在单独的冷却器之间的预定位置分断来使其单独化。还可能的是，不仅在分板中制造冷却器而且还在分板中制造整个组件，并且只有在构件固定之后才将组件单独化。在图6中还可以看到通过沟槽16分开第二区域15。由此还可以将安装面9分成子面。在数学意义上，安装面不是连续面。
图7以沿着穿过冷却器结构的截平面的xz截面示出第四实施例的根据本发明的组件。在此，内部冷却器结构18a包括由波纹壁限定的多个冷却通道19。
图8以yz截面示出第五实施例的根据本发明的光电子组件。第一金属层12被划分成第一区域13。由此制冷剂可以在第一非金属层11处逐位置地沿其流动。
出于完整性的原因，要注意的是，这些图不是按比例绘制的。

Claims (15)

1.一种用于制造光学或光电子组件（1，2）的方法，包括：
a）提供连接板（6），其中该连接板具有至少一个第一非金属层（11）和第一金属层（12）和第二金属层（14），
b）将该第二金属层（14）划分成多个第二区域（15），
d）在该第一金属层上提供起始面（7），
f）通过选择性熔融和/或通过选择性烧结至少一种第一材料（17），在该起始面（7）上制造冷却器结构（18），
g）提供光学或光电子构件（5），其中该构件包括至少一个经光学泵浦的激光器碟片或者至少一个二极管激光器巴条或者至少一个发光二极管（LED），
h）在安装面（9）上固定该构件，该安装面安排在该第二金属层上，其中固定该构件在制造该冷却器结构之后进行，并且该构件（5）覆盖该第二金属层的多个第二区域（15）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在制造该冷却器结构时供应呈粉末形式的第一材料（17a），并且在生长方向（8）上逐层地进行该选择性熔融和/或选择性烧结。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该第一材料为Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Mo或W这些金属或者包括Ag、Cu、Al、Ni、Cr、Mo或W这些金属之一，和/或该第一金属层由Cu、Ag、Ni、Au或Al组成或者包括Cu、Ag、Ni、Au和Al之一。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一金属层（12）的厚度为至少50µm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一非金属层由Al2O3、SiC、BeO或AlN或者由金刚石组成，或者该第一非金属层包括Al2O3、SiC、BeO、AlN和金刚石之一。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
c）将该第一金属层（12）划分成第一区域（13）；
进一步，在步骤f）中，在该第一金属层的这些第一区域（13）上制造该冷却器结构（18）。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
e）用金在表面上涂覆该第一金属层和/或该第二金属层，
其中步骤e在步骤f之前进行。
8.一种光学或光电子组件，包括冷却器和光学或光电子构件（5），其中该冷却器包括：
a）连接板（6），其中该连接板具有至少一个第一非金属层（11）和第一金属层（12）和第二金属层（14），其中该第二金属层被划分成多个第二区域（15），
其中该连接板在该第一金属层（12）上具有起始面（7），
b）在该起始面（7）上用3D打印方法从第一材料制造的冷却器结构（18），该第一材料包括金属，
c）用于该构件的安装面（9），该安装面安排在该第二金属层（14）上，
其中该构件被固定在该安装面上，并且该构件覆盖该第二金属层（14）的多个第二区域（15）。
9.根据权利要求8所述的光学或光电子组件，其中该光学或光电子构件（5）为经光学泵浦的激光器碟片（26）或二极管激光构件或发光二极管（LED）构件。
10.根据权利要求9所述的光学或光电子组件，其特征在于，该二极管激光构件包括单独的二极管激光器巴条（27）或者包括二极管激光器巴条（27）和导热体（28）的堆叠，其中在两个激光器巴条之间分别安排有至少一个热导体，并且每个热导体固定在至少一个第二区域（15）处。
11.根据权利要求10所述的光学或光电子组件，其特征在于，该第二金属层的这些第二区域（15）中的多个第二区域通过沟槽（16）彼此分离，其中多个相邻的沟槽相对彼此具有间距，该间距小于该二极管激光器巴条（27）的厚度。
12.根据权利要求8至10之一所述的光学或光电子组件，其特征在于，该冷却器结构（18）在与该连接板相反的侧面上相对于环境被封闭。
13.根据权利要求8所述的光学或光电子组件，其特征在于，该冷却器结构（18）包括形成为支柱结构（20）的内部冷却器结构（18a）。
14.根据权利要求8所述的光学或光电子组件，其特征在于，该冷却器结构（18）包括内部冷却器结构（18a），在该内部冷却器结构上罩有护罩（25），该护罩向外限制该冷却器。
15.根据权利要求8所述的光学或光电子组件，其特征在于，该冷却器结构（18）包括形成为波纹壁（21）的外部冷却器结构（18b）。
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