DE19701680C2 - Diamantkörper - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Diamantkörper zur Verbin
dung mit wenigstens einem Bauelement, der über zwei Deck
seiten verfügt, in die Ausnehmungen eingebracht sind.
Ein derartiger Diamantkörper ist aus der WO 94/24703 A1 bekannt.
Dieser Diamantkörper mit einer abgeflachten quaderförmigen
Ausgestaltung verfügt über durch Bohren eingebrachte und
demzufolge rundliche Löcher als Ausnehmungen, die mit einem
Metallmaterial mit einem gegenüber Diamant deutlich höheren
Wärmekoeffizienten gefüllt sind. Dadurch wird im Mittel ein
größerer thermischer Ausdehnungskoeffizient des Diamant/Me
tallverbundkörpers gegenüber einem unbearbeiteten Diamant
körper erzielt, so daß im Zusammenhang mit aufgebrachten
Bauelementen induzierte thermomechanische Spannungen
reduziert werden. Allerdings ist die Herstellung dieses Diamant
körpers verhältnismäßig aufwendig.
Aus der US-A-5,043,796 ist ein Substratkörper aus Aluminiumoxid
bekannt, bei dem ausgehend von zwei Deckseiten einander
gegenüberliegende keilförmige Gräben eingebracht sind, die
zum Ausbilden einer Sollbruchstelle dienen. Die Sollbruchstelle
verläuft dabei zwischen auf das Substrat aufgebrachten Bau
elementen, so daß diese bei zu hohen thermomechanischen
Spannungen durch Rißbildung entlang der Sollbruchstellen
unbeschädigt bleiben. Diese Ausgestaltung weist allerdings den
Nachteil auf, daß das Kühlverhalten nach der Störung der Soll
bruchstelle nachteilig beeinflußt sein kann.
Aus dem Artikel "Diamond films as thermal conductors and
electrical insulators applied to semiconductor power modules"
von B. Fiegl, R. Kuhnert, H. Schwarzbauer und F. Koch in
Diamond and Related Materials, 3 (1994), Seiten 658 bis 662 ist
bekannt, daß Diamantkörper aufgrund der sehr hohen
Wärmeleitfähigkeit von Diamant sich vorteilhaft zur Ableitung
großer Wärmemengen beispielsweise von Halbleiterbauelemen
ten als Wärmequellen einsetzen lassen.
Wie aus dem Artikel "Applications of CVD Diamond in Thermal
Management" von G. Lu in 2nd International Conference on the
Applications of Diamond Films and Related Materials, Heraus
geber M. Yoshikawa, M. Murakawa, Y. Tzeng und W. A.
Yarbrough, MYU, Tokio 1993, Seiten 269 bis 274, bekannt
lassen sich mit aus der Gasphase abgeschiedenen Diamant
platten als Diamantkörper aufgrund der hohen Wärmeleitfähig
keit insbesondere von punktartigen Wärmequellen auch große
Wärmemengen schnell mit einer sogenannten Wärmespreizung,
das heißt einer effektiven räumlichen Verteilung der Wärme,
abführen.
Dabei tritt jedoch, wie aus dem Artikel "Thermal Stress in Dia
mond Films" von V. G. Ralchenko, E. D. Obraztsova, K. G. Koro
toushenko et al. in Applications of Diamond Films and Related
Materials: Third International Conference, Herausgeber A.
Feldman, Y. Tzeng, W. A. Yarbrough et al., 1995, Seiten 635 bis
638, bekannt, das Problem auf, daß aufgrund des sehr kleinen
Wärmeausdehnungskoeffizienten von Diamant aufgrund der
Temperaturdifferenz bei der Verbindung mit anderen Materialien
wie beispielsweise Halbleitern oder Metallen durch Löten und im
Betrieb bei in der Regel Raumtemperatur zum Teil erhebliche
thermisch induzierte mechanische Spannungen auftreten, die
unter Umständen nachteiligerweise zu einer Zerstörung der
Verbindung oder des Diamantkörpers selbst führen können.
Bisher wurde zum Abbau derartiger in Verbindung mit
aufgebrachten Bauelementen thermisch induzierter mechani
scher Spannungen vorgeschlagen, bei der Verbindung eines
Diamantkörpers mit Bauelementen eine dicke Weichlotschicht
vorzusehen, um über deren Elastizität die bei der Lötverbindung
thermisch induzierten mechanischen Spannungen zu kompen
sieren. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist jedoch, daß
sich dadurch der Wärmewiderstand deutlich erhöht, so daß die
Wärmeabfuhr insbesondere bei einer Wärmespreizung ver
ringert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Diamantkörper
der eingangs genannten Art anzugeben, der sich bei einer ein
fachen Herstellungsweise zuverlässig mit anderen, insbeson
dere verhältnismäßig inelastischen Materialien mit einer lediglich
geringen Gefahr des Lösens der Verbindung oder der Zer
störung des Diamantkörpers verbinden läßt.
Diese Aufgabe wird bei einem Diamantkörper der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als
Ausnehmungen eine Anzahl von zu den Deckseiten offenen,
länglichen Schlitzen eingebracht ist, die sich winklig zu aus der
Verbindung mit dem oder jedem Bauelement thermisch indu
zierten mechanischen Spannungen erstrecken.
Dadurch, daß als Ausnehmungen zu den Deckseiten offene
längliche Schlitze eingebracht sind, die sich winklig zu aus der
Verbindung mit dem oder jedem Bauelement thermisch induzier
te mechanische Spannungen erstrecken, wird die Flexibilität des
Diamantkörpers deutlich erhöht, so daß er sich unter der Ein
wirkung von thermomechanischen Spannungen unter Ver
meiden von Brüchen und/oder Abplatzen von beispielsweise
Lötverbindungen verformen kann, wobei ein zuverlässiger
thermischer Kontakt mit dem oder jedem Bauelement erhalten
bleibt. Die Schlitze sind dabei beispielsweise durch Laser
schneiden verhältnismäßig einfach einzubringen, ohne daß es
aufwendiger weiterer Bearbeitungsschritte bedarf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Diamantkörpers ist vorgesehen, daß eine Anzahl von Ausneh
mungen sich schräg zu einer durch wenigstens eine Wärme
quelle und/oder wenigstens eine Wärmesenke induzierten
Wärmeflußrichtung erstreckend angeordnet ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungs
gemäßen Diamantkörpers ist vorgesehen, daß eine Anzahl von
Ausnehmungen sich im wesentlichen parallel zu einer durch die
oder jede Wärmequelle und/oder die oder jede Wärmesenke
induzierten Wärmeflußrichtung erstreckend angeordnet ist.
Bei Weiterbildungen der vorgenannten Ausgestaltungen eines
erfindungsgemäßen Diamantkörpers ist zweckmäßigerweise
eine Anzahl von Ausnehmungen in bezug auf die oder jede
Wärmequelle und/oder die oder jede Wärmesenke so ausge
richtet, daß die Ausrichtwinkel zu den mechanischen Span
nungen größer als die Ausrichtwinkel zu Wärmeflußrichtungen
sind.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungs
gemäßen Diamantkörpers sieht vor, daß eine Anzahl von
Ausnehmungen sich im wesentlichen rechtwinklig zu mechani
schen Spannungen erstreckend angeordnet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung eines erfindungsgemäßen
Diamantkörpers verfügt über eine Anzahl von parallel zuein
ander verlaufenden Ausnehmungen.
Eine weitere zweckmäßige Ausführung eines erfindungs
gemäßen Diamantkörpers weist eine Anzahl von rechtwinklig
zueinander ausgerichteten Ausnehmungen auf.
Bei den beiden letztgenannten Ausführungen ist es vorteilhaft
vorzusehen, daß in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen
Ausnehmungen mit alternierenden Ausrichtungen aufein
anderfolgen.
Bei den vorgenannten Ausgestaltungen ist es weiterhin zweck
mäßig, daß eine Anzahl auf wenigstens einer Umfangslinie
angeordneten Ausnehmungen vorgesehen ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung eines mit auf wenigstens einer
Umfangslinie angeordneten Ausnehmungen versehenen erfin
dungsgemäßen Diamantkörpers zeichnet sich dadurch aus, daß
eine Anzahl von Ausnehmungen sich quer zu der oder jeder
Umfangslinie erstreckend angeordnet ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung eines mit auf wenigstens
einer Umfangslinie angeordneten Ausnehmungen ausgestatte
ten erfindungsgemäßen Diamantkörper verfügt über eine Anzahl
von Ausnehmungen, die längs zu der oder jeder Umfangslinie
erstreckend angeordnet sind.
Eine weitere Ausgestaltung beim erfindungsgemäßen Diamantkörper
zeichnet sich vorteilhafterweise dadurch aus, daß eine Anzahl
von Ausnehmungen randseitig geschlossene, innenliegende
Schlitze sind.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Diamant
körpers ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß eine Anzahl
von Schlitzen zu einer Randseite offen sind, wobei die jeweilige
Restmaterialstärke an der geschlossenen Randseite kleiner als
die Tiefe jedes Schlitzes ist.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Er
findung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfol
genden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezug
auf die Figuren der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 einen abgeflacht quaderförmigen Diamantkörper mit
randseitig und innenseitig eingebrachten Aus
nehmungen in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 2 einen abgeflacht quaderförmigen Diamantkörper mit
von zwei Randseiten eingebrachten, parallel zuein
ander ausgerichteten Ausnehmungen in einer per
spektivischen Darstellung,
Fig. 3 auf Umfangslinien quer und längs verlaufend ange
ordnete Ausnehmungen bei einem rundlichen Dia
mantkörper in Draufsicht,
Fig. 4 die Anordnung von Wärmequellen als Bauelemente
bei einem Diamantkörper gemäß Fig. 1 in einer per
spektivischen Darstellung und
Fig. 5 einen Diamantkörper gemäß Fig. 2 als zwischen
einem Laserdiodenbarren und einem Mikrokanal
kühler angeordneter Wärmespreizer in einer
perspektivischen Darstellung.
Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein aus einem
Stück gearbeiteten Diamantkörper 1, der eine abgeflacht
quaderförmige Gestalt hat. Der Diamantkörper 1 weist eine erste
Randseite 2, eine der ersten Randseite 2 gegenüberliegende
zweite Randseite 3, eine sich zwischen der ersten Randseite 2
und der zweiten Randseite 3 erstreckende dritte Randseite 4
sowie eine der dritten Randseite 4 gegenüberliegende vierte
Randseite 5 auf, die umlaufend die Umrandungsfläche des
Diamantkörpers 1 bilden. Weiterhin weist der Diamantkörper 1
eine in der Darstellung gemäß Fig. 1 sichtbare erste Deckseite 6
und eine der ersten Deckseite 6 gegenüberliegende zweite
Deckseite 7 auf, die die Deckflächen des Diamantkörpers 1
bilden.
Der in Fig. 1 dargestellte Diamantkörper 1 verfügt als erste
Gruppe von Ausnehmungen über eine Anzahl von sich zwischen
den Deckseiten 6, 7 erstreckenden und jeweils zu einer der
Randseiten 2, 3, 4, 5 offenen Kurzrandschlitze 8. Die Kurzrand
schlitze 8 sind länglich ausgebildet und im wesentlichen recht
winklig zu der Randseite 2, 3, 4, 5 ausgerichtet, zu der sie
geöffnet sind.
Als zweite Gruppe von länglichen Ausnehmungen sind in den in
Fig. 1 dargestellten Diamantkörper 1 jeweils zueinander
parallele erste Innenschlitze 9 eingebracht, von denen aus
Gründen der Übersichtlichkeit nur einige mit Bezugszeichen ver
sehen sind. Weiterhin verfügt der Diamantkörper 1 über
rechtwinklig zu den ersten Innenschlitzen 9 ausgerichtete läng
liche zweite Innenschlitze 10, von denen aus Gründen der Über
sichtlichkeit nur einige mit den betreffenden Bezugszeichen ver
sehen sind. Die Innenschlitze 9, 10 erstrecken sich geöffnet
zwischen den Deckseiten 6, 7 und sind an ihren den Randseiten
2, 3, 4, 5 zugewandten Enden geschlossen. Die ersten Innen
schlitze 9 sind gruppenweise fluchtend parallel zu der ersten
Randseite 2 sowie der zweiten Randseite 3 ausgerichtet und
regelmäßig beabstandet. Jeder zweite Innenschlitz 10 ist
zwischen zwei benachbarten ersten Innenschlitzen 9 angeord
net und verläuft parallel zu der dritten Randseite 4 sowie der
vierten Randseite 5 jeweils mit seinen in Längsrichtung benach
barten zweiten Innenschlitzen 10 fluchtend.
Es ist zweckmäßig, die Innenschlitze 9, 10 so anzuordnen, daß
sie regelmäßige Abstände und damit einen hochsymmetrischen
Aufbau aufweisen. Die Länge der Randschlitze 8 sowie Innen
schlitze 9, 10 ist so eingerichtet, daß die jeweilige an ausge
wählten Stellen mit Bezugszeichen versehene Restmaterial
stärke 11 zu einer dem jeweiligen Schlitzende benachbarten
Innenschlitz 9, 10 kleiner als die Länge der Randschlitze 8
beziehungsweise Innenschlitze 9, 10 ist.
Der in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel dargestellte Diamantkörper
1 eignet sich insbesondere zur Verbindung mit punktförmigen
Wärmequellen oder Wärmesenken als Bauelemente, die jeweils
von zwei Paaren von Innenschlitzen 9, 10 symmetrisch um
geben sind. Der Diamantkörper 1 ist auch vorteilhafterweise mit
Bauelementen verbindbar, die durch eine sich im wesentlichen
über die gesamte Fläche des Diamantkörpers 1 erstreckende
Platte gebildet ist, die mit punktförmigen, von Innenschlitzen 9,
10 umschlossenen Verbindungen mit dem Diamantkörper 1
verbunden ist und in zwei Betriebszuständen eine erhebliche
Temperaturdifferenz von beispielsweise einigen 100 Grad auf
weist, wobei der Diamantkörper 1 in diesem Fall in erster Linie
als elektrischer Isolator eingesetzt ist. Durch das Vorsehen der
Innenschlitze 9, 10 und auch der Randschlitze 8 sind die auf
grund der Temperaturdifferenz bei den beiden Betriebszu
ständen des Bauelementes in dem Diamantkörper 1 hervor
gerufenen mechanischen Spannungen soweit kompensiert, daß
Deformationen, Beschädigungen oder Brüche des Bauelemen
tes und/oder des Diamantkörpers 1 vermieden sind.
Fig. 2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines abgeflacht quaderförmigen Diamant
körpers 12 mit paarweise parallel zueinander ausgerichteten
Randseiten 2, 3, 4, 5 und Deckseiten 6, 7. Der in Fig. 2 darge
stellte Diamantkörper 12 weist als erste Gruppe von länglichen
Ausnehmungen erste Langrandschlitze 13 auf, die sich von der
ersten Randseite 2 parallel zu der dritten Randseite 4 und vier
ten Randseite 5 in Richtung der der ersten Randseite 2 gegen
überliegenden zweiten Randseite 3 erstrecken und zu beiden
Deckseiten 6, 7 offen sind. Die zwischen dem der zweiten
Randseite 3 zugewandten Ende der ersten Langrandschlitze 13
und der zweiten Randseite 3 verbleibende Restmaterialstärke
14 ist um ein Vielfaches kleiner als die Länge der ersten Lang
randschlitze 13. Die ersten Langrandschlitze 13 sind regelmäßig
beabstandet und parallel zueinander ausgerichtet.
Mittig zwischen zwei benachbarten ersten Langrandschlitzen 13
erstrecken sich ausgehend von der zweiten Randseite 3 in Rich
tung der ersten Randseite 2 als zweite Gruppe von länglichen
Ausnehmungen zu beiden Deckseiten 6, 7 offene zweite Lang
randschlitze 15, wobei zwischen dem der ersten Randseite 2
zugewandten Ende der zweiten Langrandschlitze 15 ebenfalls
eine gegenüber der Länge der zweiten Langrandschlitze 15 um
ein Vielfaches kleinere zweite Restmaterialstärke 16 verbleibt.
Um dem Diamantkörper 12 an der ersten Randseite 2 und
zweiten Randseite 3 unterschiedliche Kompensationseigen
schaften zu verleihen, ist es zweckmäßig, daß die Langrand
schlitze 13, 15 jeweils unterschiedlich lang sind, so daß jeweils
verschiedene Restmaterialstärken 14, 16 verbleiben.
Der in Fig. 2 dargestellte Diamantkörper 12 läßt sich auch aus
einem Stück herausarbeiten und weist eine mäanderförmige
Struktur auf, die bei quer zu dem Verlauf der Langrandschlitze
13, 15 aufgebrachten länglichen Wärmequellen oder Wärme
senken als Bauelemente zu einer besonders wirkungsvollen
Kompensation von thermisch induzierten mechanischen Spann
ungen führt.
Die in Fig. 1 und bis Fig. 2 dargestellten Diamantkörper 1, 12
sind vorzugsweise aus synthetisch hergestellten polykristallinen
Diamantscheiben mit einer Dicke von einigen 100 Mikrometern
zwischen den Deckseiten 6, 7 und Kantenlängen der Rand
seiten 2, 3, 4, 5 von bis zu einigen Zentimetern gefertigt. Die
Breite der Ausnehmungen 8, 9, 10, 13, 15 liegt im Bereich von
einigen zehn Mikrometern, der Abstand zwischen benachbarten
Kurzrandschlitzen 8, Innenschlitzen 9, 10 und Langrandschlitzen
13, 15 liegt im Bereich von einigen 100 Mikrometern. Typische
Werte für die Restmaterialstärken 11, 14, 16 liegen ebenfalls im
Bereich von einigen 100 Mikrometern.
Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht einen abgeflacht scheibenförmi
gen Diamantkörper 22, der eine zylindrische Randseite 23 sowie
eine in der Darstellung gemäß Fig. 3 sichtbare erste Deckfläche
24 und eine der ersten Deckfläche 24 gegenüberliegende,
parallel zu ihr verlaufende zweite Deckfläche 25 aufweist. Der in
Fig. 3 dargestellte Diamantkörper 22 verfügt als erste Gruppe
von länglichen Ausnehmungen über auf konzentrisch
ineinanderliegenden Kreisumfangslinien angeordnete Ring
schlitze 26, die sich jeweils abschnittsweise entlang von in dem
in Fig. 3 dargestellten Diamantkörper 22 fünf Kreisumfängen
erstrecken. Dabei erstrecken sich auf jeweils übernächsten
Kreisumfängen angeordnete Ringschlitze 26 in dem gleichen
Ringschlitzwinkelsegment, wobei die einzelnen Ringschlitz
winkelsegmente mit einem gleichen Abstandswinkel vonein
ander separiert sind.
Weiterhin verfügt der in Fig. 3 dargestellte Diamantkörper 22 als
zweite Gruppe von länglichen Ausnehmungen über eine Anzahl
von radial verlaufenden, jeweils zwischen benachbarten Ring
schlitzen 26 angeordnete Radialschlitze 27, die mittig auf den
konzentrisch ineinander angeordneten Kreisumfangslinien,
entlang denen sich die Ringschlitze 26 erstrecken, angeordnet
sind, wobei die auf der Kreisumfangslinie mit dem größten
Durchmesser angeordneten Radialschlitze 27 zu der Randseite
23 offen sind.
Der in Fig. 3 dargestellte Diamantkörper 22 ist insbesondere als
Wärmespreizer zur Verwendung mit einer mittig angeordneten
Wärmequelle oder Wärmesenke als Bauelement und einem mit
der Randseite 23 angebrachten Metallring zur Wärmeabfuhr be
ziehungsweise Wärmezufuhr vorgesehen.
Fig. 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Diamant
körper 1 gemäß Fig. 1 bei einer Verwendung mit periodisch
angeordneten, mittig zwischen den Innenschlitzen 9, 10 beziehungsweise
den Randseiten 2, 3, 4, 5 sowie Kurzrandschlitzen 8
positionierten Wärmequellen 28 als Bauelemente mit lokal
gegenüber der Umgebung erhöhten Temperaturen. Die Wärme
quellen 28 sind beispielsweise oberflächenemittierende Laser
arrays, wobei deren elektrische Kontaktierung aus Gründen der
Übersichtlichkeit in Fig. 4 nicht dargestellt ist. Die Wärmequellen
28 sind an ihren dem Diamantkörper 1 gegenüberliegenden
Seiten mit einer sich über die Wärmequellen 28 erstreckenden
Abdeckung 29 versehen, die zusammen eine Baueinheit mit
einem von Diamant verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffi
zienten bilden.
Die aufgrund der Temperaturdifferenzen entlang der Verbindung
zwischen zwei benachbarten Wärmequellen 28 bei Aufbringen
der durch die Wärmequellen 28 und die Abdeckung 29 ge
bildeten Baueinheit auf den Diamantkörper 1 durch Wärme
beaufschlagen beispielsweise beim Löten auftretenden thermisch
induzierten mechanischen Spannungen sind durch die
zwischenliegenden Innenschlitze 9, 10 sowie Kurzrandschlitze
8, die sich zum Teil rechtwinklig, zum Teil unter 45 Grad
zwischen benachbarten Wärmequellen 28 erstrecken, bei Ver
ringern der Gefahr von Beschädigungen weitgehend kompen
siert, wobei die Innenschlitze 9, 10 aufgrund ihrer im wesent
lichen schräg verlaufenden Ausrichtung zu den von den Wärme
quellen 28 radial wegweisend verlaufenden Wärmeflußrich
tungen ausgerichtet sind, so daß eine verhältnismäßig gute
Wärmeabfuhr zu einem in Fig. 4 nicht dargestellten, auf der den
Wärmequellen 28 gegenüberliegenden Seite des Diamant
körpers 1 angebrachten Wärmeableitelement sichergestellt ist.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Diamant
körper 12 gemäß Fig. 2, auf den an die zweite Randseite 3 angrenzend
ein Laserdiodenbarren 30 durch beispielsweise Hart
löten bei einer relativ hohen Temperatur aufgebracht ist. Auf
grund der sich rechtwinklig zu der zweiten Randseite 3 er
streckenden Langrandschlitze 13, 15 mit der sich daraus erge
benden mäanderförmigen Struktur sind mechanische Span
nungen aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungs
koeffizienten des Halbleitermateriales des Laserdiodenbarrens
30 und des Diamantkörpers 12 bei dem Ausführen der mecha
nischen Verbindung ausgleichbar, so daß die Gefahr von Be
schädigungen des Laserdiodenbarrens 30 erheblich verringert
ist.
Die Abstände zwischen optisch aktiven Bereichen des Laserdio
denbarrens 30, aus denen mit durch Pfeile dargestellte Laser
strahlung 31 emittierbar ist, sowie zwischen den zu der zweiten
Randseite 3 offenen zweiten Langrandschlitzen 15 sowie den
zwischenliegenden ersten Langrandschlitzen 13 sind zur effekti
ven Wärmespreizung der durch die optisch aktiven Bereiche als
Wärmequellen erzeugten Verlustleistung so aufeinander abge
stimmt, daß jeder optisch aktive Bereich auf sich zwischen zwei
Langrandschlitzen 13, 15 erstreckenden Abschnitten des
Diamantkörpers 12 angeordnet ist.
Auf der dem Laserdiodenbarren 30 gegenüberliegenden Deck
seite 7 des Diamantkörpers 12 ist ein Mikrokanalkühler 32
angebracht. Parallel zueinander ausgerichtete Zuflußleitungen
33 mit zu der zweiten Deckseite 7 des Diamantkörpers 12
offenen Mikrokanälen 34 sowie sich an die Zuflußleitungen 33
anschließende Abflußleitungen 35 sind parallel zu den
Langrandschlitzen 13, 15 ausgerichtet. Dadurch ergibt sich ein
Wärmefluß bei Betrieb des Laserdiodenbarrens 30 im wesent
lichen parallel zu den Langrandschlitzen 13, 15, während mechanische
Spannungen quer dazu auftreten, so daß zum einen
eine effektive Wärmespreizung, zum anderen eine wirksame
Kompensation der mechanischen Spannungen erfolgt.
Claims (13)
1. Diamantkörper zur Verbindung mit wenigstens einem
Bauelement, der über zwei Deckseiten (6, 7, 24, 25)
verfügt, in die Ausnehmungen eingebracht sind, da
durch gekennzeichnet, daß als Ausnehmungen eine
Anzahl von zu den Deckseiten (6, 7, 24, 25) offenen,
länglichen Schlitzen (8, 9, 10, 13, 15, 26, 27) eingebracht
ist, die sich winklig zu aus der Verbindung mit dem oder
jedem Bauelement thermisch induzierten mechanischen
Spannungen erstrecken.
2. Diamantkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine Anzahl von Ausnehmungen (8, 9, 10, 13,
15, 26, 27) sich schräg zu einer durch wenigstens eine
Wärmequelle (28, 30) und/oder wenigstens eine Wär
mesenke induzierten Wärmeflußrichtung erstreckend
angeordnet ist.
3. Diamantkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß eine Anzahl von Ausnehmungen (8, 9, 10, 13,
15, 26, 27) sich im wesentlichen parallel zu einer durch
die oder jede Wärmequelle (28, 30) und/oder die oder
jede Wärmesenke induzierten Wärmeflußrichtung er
streckend angeordnet ist.
4. Diamantkörper nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ausnehmungen
(8, 9, 10, 13, 15, 26, 27) in bezug auf die oder jede Wär
mequelle (28, 30) und/oder die oder jede Wärmesenke
so ausgerichtet ist, daß die Ausrichtwinkel zu den mechanischen
Spannungen größer als die Ausrichtwinkel
zu Wärmeflußrichtungen sind.
5. Diamantkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ausneh
mungen (8, 9, 10, 13, 15, 26, 27) sich im wesentlichen
rechtwinklig zu mechanischen Spannungen erstreckend
angeordnet ist.
6. Diamantkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von parallel
zueinander verlaufenden Ausnehmungen (8, 9, 10, 13,
15) vorgesehen ist.
7. Diamantkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von rechtwinklig
zueinander ausgerichteten Ausnehmungen (8, 9; 8, 10;
9, 10) vorgesehen ist.
8. Diamantkörper nach Anspruch 6 und Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß in zwei zueinander recht
winkligen Richtungen Ausnehmungen (9, 10) mit alter
nierenden Ausrichtungen aufeinanderfolgen.
9. Diamantkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl auf wenigstens
einer Umfangslinie angeordneten Ausnehmungen (26,
27) vorgesehen ist.
10. Diamantkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß eine Anzahl von Ausnehmungen (27) sich quer
zu der oder jeder Umfangslinie erstreckend angeordnet
ist.
11. Diamantkörper nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ausneh
mungen (26) sich längs zu der oder jeder Umfangslinie
erstreckend angeordnet ist.
12. Diamantkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ausneh
mungen randseitig geschlossene, innenliegende Schlitze
(9, 10, 26, 27) sind.
13. Diamantkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Schlitzen (8,
13, 15) zu einer Randseite (2, 3) offen sind, wobei die je
weilige Restmaterialstärke (11, 14, 16) an der geschlos
senen Randseite (2, 3) kleiner als die Tiefe jedes
Schlitzes (8, 13, 15) ist.
Priority Applications (5)
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