KR20200034754A - 레이저 다이오드와 같은 구성 요소를 방열판에 연결하기 위한 어댑터 요소, 레이저 다이오드, 방열판 및 어댑터 요소를 포함하는 시스템 및 어댑터 요소를 제조하는 방법 - Google Patents

레이저 다이오드와 같은 구성 요소를 방열판에 연결하기 위한 어댑터 요소, 레이저 다이오드, 방열판 및 어댑터 요소를 포함하는 시스템 및 어댑터 요소를 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

레이저 다이오드(4)와 같은 구성 요소를 히트 싱크(7)에 연결하기 위한 어댑터 요소(10)는,
- 장착된 상태에서 구성 요소(4)를 향하는 제 1 금속층(11) 및 장착된 상태에서 히트 싱크(7)를 향하는 제 2 금속층(12), 및
-제 1 금속층(11)과 제 2 금속층(12) 사이에 배열된 세라믹을 포함하는 중간층(13)을 포함하고,
제 1 금속층(11) 및/또는 제 2 금속층(12)은 40㎛보다 두껍고, 바람직하게는 70㎛보다 두껍고, 더욱 바람직하게는 100㎛보다 두껍다.

Description

레이저 다이오드와 같은 구성 요소를 방열판에 연결하기 위한 어댑터 요소, 레이저 다이오드, 방열판 및 어댑터 요소를 포함하는 시스템 및 어댑터 요소를 제조하는 방법
본 발명은 레이저 다이오드와 같은 구성 요소를 히트 싱크에 연결하기 위한 어댑터 요소, 레이저 다이오드, 히트 싱크 및 어댑터 요소를 포함하는 시스템, 및 어댑터 요소를 제조하는 방법에 관한 것이다.
레이저 다이오드와 같은 작동 중에 열을 발생시키는 전기 부품을 냉각시키기 위해, 어댑터 요소를 통해 레이저 다이오드에 연결된 히트 싱크가 최신 기술에 공지되어있다. 이것의 예는 JP 2004 186 527 A에서 찾을 수 있다.
레이저 다이오드와 방열판 사이에 배열된 어댑터 요소는 일반적으로 방열판과 같은 전기 구성 요소와 같은 재료의 상이한 팽창 계수를 적응시키기 위해 사용된다. OP- 앰프, 코일 또는 레이저 다이오드가 만들어진다. 그 이유는 다른 팽창 계수가 작동 중에 연결 영역에서 열역학적으로 유도된 응력을 유발할 수 있기 때문이다. 이러한 열-기계적 응력의 결과로, 레이저 다이오드가 변형될 수 있으며, 이는 차례로 레이저 다이오드의 방출 파장의 변화 또는 심지어 균열을 야기할 수 있다.
방열판과 레이저 다이오드 사이의 연결을 설정하기 위해, 레이저 다이오드는 특히 AuSn 땜납 재료를 사용하여 납땜된 어댑터 요소를 통해 방열판에 연결된다. 이를 위해 어댑터 요소는 일반적으로 스퍼터링 공정을 사용하여 AuSn 솔더 재료로 코팅되어야 한다.
이러한 배경에 기초하여, 본 발명은 작동 동안 고온 부하를 견딜 수 있는 레이저 요소, 어댑터 요소와 같은 구성 요소를 포함하는 시스템에서 팽창 계수의 최적의 적응을 허용하며 비교적 쉽고 빠르게 제조할 수 있는 어댑터 요소를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 문제는 청구항 1에 따른 어댑터 요소, 방열판을 구비한 냉각 장치 및 청구항 7에 따른 어댑터 요소 및 청구항 8에 따른 어댑터 요소를 제조하는 방법에 의해 해결된다. 본 발명의 특징은 상세한 설명 및 첨부된 도면뿐만 아니라 종속항에 기인한다.
본 발명에 따르면, 레이저 다이오드와 같은 구성 요소를 다음을 포함하는 히트 싱크에 연결하기 위한 어댑터 요소가 제공된다:
- 장착된 상태에서 구성 요소와 면하는 제 1 금속층 및 장착된 상태에서 방열판과 면하는 제 2 금속층, 및
-제 1 금속층과 제 2 금속층 사이에 배열된 세라믹을 포함하는 중간층,
제 1 금속층 및/또는 제 2 금속층은 40㎛보다 두껍고, 바람직하게는 70㎛보다 두껍고, 특히 바람직하게는 100㎛보다 두껍다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명은 비교적 두꺼운 제 1 및/또는 제 2 금속층을 제공하며, 이들의 두께는 어댑터 요소를 통한 열 수송 동안 열 팽창을 지원하는 장점을 갖는다. 이러한 열 확산은 방열판과 어댑터 요소 사이의 인터페이스 영역에서 가장 균일한 열 분포를 가져온다. 이러한 방식으로, 개별 구성 요소의 상이한 열 팽창 계수에 의해 야기된 열-기계적 응력이 유리하게 대응될 수 있다. 이것은 어댑터 요소가 제공될 수 있고, 어댑터 요소와 방열판 사이의 전압 감소 인터페이스가 장착된 상태에서 실현될 수 있으며, 이에 의해 예를 들어 레이저 다이오드, 어댑터 요소 및 방열판 또는 레이저 다이오드의 변형, 예를들어 파장의 변화는 유리한 방식으로 억제될 수 있다. 또한, 제 1 금속층 및/또는 제 2 금속층의 청구된 두께는 DCB 공정 또는 능동 납땜 공정에 의해 간단하고 신속하게 유리한 방식으로 실현될 수 있다. 또한, 세라믹을 포함하는 중간층의 사용은 열팽창 계수가 조정될 수 있게 하며, 이는 작동 동안 열-기계적 응력의 발생을 추가로 억제한다.
바람직하게는, 제 1 금속층 및/또는 제 2 금속층은 특히 99.98 % 이상의 순도로 구리를 포함한다. 또한, 중간층은 Al2O3, Si3N4, 또는 HPSX 세라믹(즉, x % ZrO2 함량을 포함하는 Al2O3 매트릭스를 갖는 세라믹, 예를 들어 9 % ZrO2 = HPS9를 갖는 Al2O3 또는 25 % ZrO 2= HPS25를 갖는 Al2O3)을 포함하는 것이 제공된다. 특히 바람직하게는 150 W/mK 이상, 바람직하게는 175 W/mK 이상, 특히 바람직하게는 225 W/mK 이상의 열 전도성을 갖는 AIN을 포함하는 세라믹인 것이 바람직하다. 이는 팽창 계수에 대한 적응성을 추가로 향상시키는 장점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 팽창 계수를 조정하기 위한 중간층은 400㎛보다 얇고, 바람직하게는 200㎛보다 얇고, 특히 바람직하게는 100㎛보다 얇다. 특히, 중간층은 가능한 최적으로 팽창 계수를 조정하도록 구성된 2차 두께를 가져야 한다. 이것은 또한 열역학적 응력의 억제를 지원한다. 바람직하게는, 제 1 금속층의 제 1 층 두께와 제 2 금속층의 제 1 층 두께의 누적 두께 대 중간층의 제 2 층 두께 사이의 비는 0.7 내지 2, 바람직하게는 0.8 내지 1.5, 더욱 바람직하게는 0.95 내지 1.2의 값을 갖는다.
바람직하게는, 이차층의 두께는 0.05 mm 내지 0.5 mm, 바람직하게는 0.1 mm 내지 0.4 mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.38 mm이다. 또한, 0.01mm 내지 0.15mm 사이, 바람직하게는 0.02 내지 0.13mm 사이, 보다 바람직하게는 0.025 내지 0.11mm 사이의 값은 각각의 제 1 금속층 또는 제 2 금속층의 제 1 층 두께로서 고려될 수 있다. 특히, 제 1 및 제 2 금속층의 누적 제 1 층 두께 대 중간층의 제 2 층 두께의 비는 0.2 내지 0.8, 바람직하게는 0.25 내지 0.65, 보다 바람직하게는 0.3 내지 0.55의 값을 갖는다. 바람직하게는, 어댑터 요소는 제 1 금속층 및 제 2 금속층에 의해 20 % 이상 형성되는 것이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에서, 여러 어댑터 요소가 배열로 제공되며, 어댑터 요소는 미리 설정된 파단점만큼 캐리어로부터 분리될 수 있다. 이를 통해 여러 어댑터 요소를 공통적으로 처리할 수 있다. 이는 개별 어댑터 요소를 개별적으로 운송하거나 레이저 다이오드 연결을 위해 준비 할 필요가 없음을 의미한다. 예를 들어, 여러 어댑터 요소를 함께 코팅할 수 있으므로 개별 어댑터 요소의 생산이 유리하다. 바람직하게는, 어댑터 요소는 공통 캐리어 상에 서로 나란히 배치되고 인접한 어댑터 요소는 대응하는 미리 설정된 파단점에 의해 서로 분리된다.
바람직하게는, 어댑터 요소 또는 어댑터 요소는 특히 장치의 캐리어에 대한 전기 전도성 접점을 갖는다. 전기 접점을 통한 연결은 어댑터 요소가 전기적 접점에 의해 스퍼터 공정을 위해 원하는 전위로 유지될 수 있기 때문에 특히 유리한 것으로 입증되었다. 다시 말해서, 전기 접점의 통합은 어댑터 요소, 특히 땜납 재료로의 필요한 코팅의 경우에 개별 접점이 분배될 수 있다는 장점을 갖는다. 이는 레이저 다이오드와 방열판의 연결을 더욱 단순화시킨다.
제 1 금속층 및/또는 제 2 금속층의 두께는 75㎛ 내지 120㎛인 것이 특히 바람직하다.
바람직하게는 전기 전도성 접점은 미리 설정된 파단점이 파괴될 때 분리되도록 구성되는 것이 제공된다. 특히, 전기 전도성 접점은 어댑터 요소를 파단하는 데 필수적인 미리 설정된 파단점을 따라 힘이 가해질 때 파단되도록 얇게 구성된다. 전기 전도성 접점이 천공되거나 국부적 재료 박화를 갖는 것이 또한 고려될 수 있다. 이에 따라 전기 전도성 접점을 구성함으로써, 전기 전도성 접점을 제거해야하는 추가 작업 단계를 분배할 수 있는 것이 유리하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 중간층은 전기 전도성 관통 홀, 즉 비아(via)를 갖거나 가질 수 있다. 다른 절연 중간층을 통한 관통 홀에 의해, 레이저 다이오드와 방열판 사이의 전기 전도성 연결이 제공되는 응용을 위해서도 어댑터 요소를 사용하는 것이 유리하다. 선택적으로, 중간층은 레이저 다이오드와 방열판 사이에 전기적 연결이 제공되지 않는 응용을 위한 절연층으로서 구성되는 것도 생각할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 몇몇 어댑터 요소의 배열에 관한 것으로서, 어댑터 요소는 미리 설정된 파단점에 의해 분리될 수 있도록 공통 캐리어 상에 배열된다. 본 발명에 따른 어댑터 요소에 대해 설명된 모든 특징 및 그 장점은 또한 본 발명에 따른 장치로 전달될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 특히, 공통 중간층, 바람직하게는 세라믹 중간층은 캐리어 및 어댑터 요소를 따른 배열로 연장되며, 즉 어댑터 요소 및 캐리어는 메인 평면(중간층이 연장되는)에 평행한 평면에서 서로 나란히 배열된다. 바람직하게는 제 1 금속층, 중간층 및 제 2 금속층은 캐리어 및 어댑터 요소를 형성한다. 캐리어와 어댑터 요소 사이의 세분화는 제 1 금속층 및 제 2 금속층의 구조화에 의해 실현된다. 구조화는 또한 행을 따라 서로 나란히 배열된 개별 어댑터 요소 사이의 가시적인 분리를 나타낸다. 특히, 미리 설정된 파단점은 세라믹층, 특히 제 1 및/또는 제 2 금속층이 없는 영역에서 실현된다. 바람직하게는, 미리 설정된 파단점은 나란히 행으로 배열된 개별 어댑터 요소들 사이 및 행으로 배열된 캐리어와 어댑터 요소들 사이에서 진행된다. 분리, 즉 개별 어댑터 요소를 파단하기 위해, 제 1 금속층에 실질적으로 수직으로 또는 중간층에 수직으로 즉 배열의 메인 평면 연장에 수직으로 힘 또는 파단력이 바람직하게 적용되어야 한다. 특히, 제 1 금속층 또는 제 2 금속층의 구조화는 캐리어 및 어댑터 요소의 윤곽 또는 형상을 결정하는 것으로 제공된다.
또한, 캐리어는 어댑터 요소가 나란히 나란히 배열되는 방향에 실질적으로 평행하게 길이 방향으로 연장되어야 하고, 어댑터 요소는 캐리어로부터 측면으로 돌출되어 제공된다. 어댑터 요소 및 캐리어는 콤형(comb-like)으로 구성된다.
또한, 하나 이상의 전기 전도성 접점이 캐리어와 어댑터 요소 사이에서 연장되는 것이 제공된다. 바람직하게는, 하나의 어댑터 요소를 위해 몇 개의, 특히 2 개의 전기 전도성 접점이 제공되며, 이는 제 1 금속층 또는 제 2 금속층의 전기적으로 절연된 부분을 각각 캐리어에 전기적으로 전기적으로 연결한다. 특히, 각각의 어댑터 요소가 캐리어로부터 분리될 때 전기 전도성 접점이 파단된다.
바람직하게는, 상기 전기 전도성 접점은 상기 배열에서 미리 정해진 파단점, 특히 어댑터 요소와 캐리어 사이의 예정된 파단점을 가로 지르는 것이 제공된다. 특히, 전기-전도성 전도성 접점은 미리 설정된 파단점을, 바람직하게는 수직으로 가로지른다. 전기 전도성 접점은 바람직하게는 웹 형태로 구성되고, 특히 캐리어의 영역과 어댑터 요소의 영역 사이에서 제 1 금속층 또는 제 2 금속층을 연결한다. 미리 설정된 파단점을 따라 파단될 때, 전기 전도성 접점이 파단된다.
바람직하게는, 미리 설정된 파단점을 따라 파단될 때 재료의 축적을 피하기 위해, 캐리어는 파단점의 반대측에 특히 그루브 형태의 리세스를 가져야 한다. 예를 들어, 그루브는 톱, 특히 "웨이퍼 톱"으로 만들어 질 수 있다. 선택적으로 또는 추가적으로, 그루브가 레이저 어블레이션 또는 에칭에 의해 실현되는 것도 고려될 수 있다. 그루브는 바람직하게는 파단점 아래에 위치하고, 파단점에 제공된 중간층의 노치보다 측면 방향, 즉 파단점의 길이 방향 연장에 수직인 방향으로 연장된다. 리세스는 반대편 측에서 미리 설정된 파단점을 따라 파단될 때 다른 방식으로 발생하는 재료의 축적을 피할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 레이저 다이오드, 방열판 및 어댑터 요소를 포함하는 시스템이다. 본 발명에 따른 어댑터 요소에 대해 기술된 모든 특징 및 그 장점은 또한 본 발명에 따른 시스템으로 전달될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 어댑터 요소를 제조하는 방법으로서, 제 1 금속층 및/또는 제 2 금속층은 DCB 공정 또는 능동 납땜 공정에 의해 중간층에 결합된다. 본 발명에 따른 어댑터 요소에 대해 기술된 모든 특징 및 그 장점은 또한 본 발명의 방법과 유사하게 전달될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다.
"DCB 공정"(직접 구리-본드 기술)은 예를 들어 금속의 화학적 화합물 및 반응성 가스, 바람직하게는 산소 층 또는 코팅(용융층)를 표면에 갖는 금속 또는 구리 시트 또는 금속 또는 구리 포일을 사용하여, 금속 또는 금속 시트(예를 들어, 구리 시트 또는 포일)를 서로 및/또는 세라믹 또는 세라믹층에 결합시키는데 사용하는 공정으로 당업자에게 이해된다. 상기 공정에서, 예를 들어 US-PS 37 44120 또는 DE-PS 23 19 854에 기술된 바와 같이, 상기 층 또는 코팅(용융층)은 금속(예를 들어 구리)의 용융 온도 이하의 용융 온도와 공융을 형성하므로, 세라믹 상에 막을 배치하고 모든층을 가열함으로써, 본질적으로 용융층 또는 산화물층의 영역에서만 금속 또는 구리를 용융시킴으로써 서로 결합될 수 있다.
특히, DCB 공정은 예를 들어 다음과 같은 절차 단계를 갖는다.
- 균일한 산화 구리층이 얻어 지도록 구리 호일을 산화시키는 단계;
- 세라믹층 상에 구리 포일을 배열하는 단계;
- 약 1065°C 내지 1083°C 사이, 예를 들어 약 1071℃의 공정 온도로 상기 배열을 가열하는 단계;
- 실온으로 냉각하는 단계.
예를들어, 금속 또는 금속 포일을 세라믹 재료와 특히 구리층 또는 구리 포일과 결합시키기한 능동 납땜 공정은 금속-세라믹 기판의 제조에 특히 사용되는 공정을 의미한다. 여기서 약 650 내지 1000 ℃사이의 온도에서, 구리, 은 및/또는 금과 같은 주성분 외에 활성 금속을 포함하는 브레이징 합금을 사용하여 예를 들어, 구리 호일과 같은 금속 호일과 예를 들어 질화 알루미늄 세라믹과 같은 세라믹 기판 사이에 연결이 이루어진다. 예를 들어 그룹 Hf, Ti, Zr, Nb, Ce의 하나 이상의 요소인 상기 활성 금속은 화학 반응에 의해 땜납과 세라믹 사이의 연결을 설정하는 반면, 땜납과 금속 사이의 연결은 금속성 납땜 연결이다.
어댑터 요소는 스퍼터링 공정에 의해 코팅되는 것이 바람직하다. 이는 유리하게는 어댑터 요소를 땜납 재료로 코팅하는 것이 가능하다. 상기 땜납 재료는 레이저 다이오드를 어댑터 요소에 연결하는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 화합물로 배열된 몇몇 어댑터 요소는 일반적인 스퍼터 공정으로 코팅된다. 특히, 스퍼터 공정은 PVD 스퍼터 증착 공정이다.
어댑터 요소는 어댑터 요소의 배열에서 분리되는 것이 바람직하다. 특히, 레이저 다이오드가 어댑터 요소 상에 장착된 후, 즉 어댑터 요소를 코팅하고, 레이저 어댑터를 코팅된 어댑터 요소 상에 장착 및 납땜 한 후에, 어댑터 요소가 배열로부터 제거되는 것이 제공된다.
추가의 장점 및 특징은 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 주제의 바람직한 실시예에 대해 하기에 설명된다. 개별 실시예의 개별 특징은 본 발명의 범위 내에서 조합될 수 있다.
도 1: 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 장착된 어댑터 요소;
도 2: 배열로 함께 그룹화되는 제 2 바람직한 실시예에 따른 복수의 어댑터 요소;
도 3: 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 몇몇 어댑터 요소 배열의 평면도; 및
도 4: 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 몇몇 어댑터 요소의 2개의 배열의 측면도.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 장착된 어댑터 요소(10)를 도시한다. 이러한 어댑터 요소(10)는 히트 싱크(7)와 레이저 다이오드(4)와 같은 전기 구성 요소 사이의 링크로서 기능하도록 의도되며, 히트 싱크(7)는 작동 중에 열을 발생시키는 레이저 다이오드(4)를 냉각시키도록 의도된다. 여기서, 조립 구조는 어댑터 부재(10)로서, 특히 장착 상태에서 히트 싱크(7)와 면하는 제 1 금속층(11) 및 장착 상태의 제 2 금속층(12)을 갖는 어댑터 요소(10)로서 제공된다. 바람직하게는, 제 1 금속층(11) 및/또는 제 2 금속층(12)은 구리를 포함한다. 제 1 금속층(11)과 제 2 금속층(12) 사이에는 중간층(13)이 있으며, 중간-층(13)은 세라믹을 포함한다. 어댑터 요소(10)와 방열판(7) 사이의 계면 영역에서 가장 균질한 가능한 열 분포를 달성하기 위해, 제 1 금속층(11) 및/또는 제 2 금속층(12)은 제 1 두께(P1)를 갖도록 제공된다. 두께 P1은 40 ㎛ 이상, 바람직하게는 70 ㎛ 이상, 특히 바람직하게는 100 ㎛ 이상이다. 특히, 이러한 두꺼운 금속층은 DCB 공정 또는 능동 솔더 공정에 의해 비교적 쉽고 특히 신속하게 실현될 수 있는 것으로 도시된다.
이러한 두꺼운 금속층을 통해, 열 확산, 즉, 어댑터 요소(10)를 통해 레이저 다이오드(4)로부터 열을 제거하는 동안 다른 방식으로 국부적으로 집중된 열 발생의 확장이 가능하다. 또한, 세라믹을 포함하는 중간층(13)은 제 2 두께(P2)를 갖는 것이 바람직하다. 400㎛ 이하, 200㎛ 이하, 특히 200㎛ 이상인 것이 바람직하다. 이러한 두꺼운 중간층(13)을 사용하면, 특히 열 확산과 함께, 가능한한 응력이없는 어댑터 요소(10)와 방열판(4) 사이의 접합을 야기하는 CTE 조정을 달성할 수 있다. 이것은 열 발생을 담당하는 레이저 다이오드(4)의 작동 동안, 제 1 두께(P1) 및/또는 제 2 두께(P2)의 적절한 조정에 의해 열역학적 응력의 형성이 억제되거나 약화됨을 의미한다. 이것은 레이저 다이오드(4)의 크랙 형성 또는 변형의 가능성을 감소시킨다. 전도도를 더 향상시키기 위해, 150W/mK 이상, 바람직하게는 175W/mK 이상, 특히 바람직하게는 225W/mK 이상의 열전도도를 갖는 중간층(13)이 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 금속층(11)의 제 1 두께(P1)는 제 2 금속층(12)의 제 1 두께(P1)와 다르거나 본질적으로 동일할 수 있다. 또한, 제 1 금속층(11)과 제 2 금속층(12)의 제 1 두께(P1)의 누적 두께 대 제 2 두께(P2)의 비는 0.7 내지 2, 바람직하게는 0.8 내지 1.5 특히 바람직하게는 0.95 내지 1.2인 것으로 생각될 수 있다. 이다.
또한, 중간층(13)은 관통 구멍(15)을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 관통 구멍(15)은 레이저 다이오드(4)와 방열판(7)의 비 절연 연결이 요구되는 응용 분야에서 어댑터 요소(10)의 사용을 허용한다. .
도 2는 바람직한 제 2 실시예에 따른 여러 어댑터 요소(10)를 도시하며, 어댑터 요소(10)는 배열(1)로 함께 그룹화된다. 상기 배열 예를들어 멀티 프레임은 특히 어댑터 요소(1)를 통해 레이저 다이오드(4)를 히트 싱크(7)에 장착하고자하는 사람들을 위해 제공된다. 배열(1)의 형성은 후속 연결 공정을 위해 여러 어댑터 요소(10)의 동시 준비를 허용한다. 예를 들어, 어댑터 요소(10)는 레이저 다이오드(4)를 어댑터 요소(10)에 연결하기 위한 준비에서 스퍼터링 공정에 의해 코팅된다. 스퍼터링 공정에 필요한 어댑터 요소(10)의 전기적 접촉을 보장하기 위해, 전기 전도성 접점(8), 즉 코팅 접점이 각각의 어댑터 요소(10)에 제공된다. 특히, 이러한 전기 전도성 접점(8)은 각각의 어댑터 요소(10)를 어댑터 요소(10)가 배열된 캐리어(5)와 연결한다. 바람직하게는, 제 1 금속층 및/또는 제 2 금속층은 각각 전도성 접점을 통해 캐리어에 연결된다. 장치(1)에 이미 통합된 접점(8)으로 인해, 개별 어댑터 요소(10)의 개별적인 접촉을 분배하는 것이 유리하게 가능하다. 또한, 전기 전도성 접점(8)은 이들이 접촉되도록 치수가 축소되도록 의도된다. 어댑터 요소(10)가 제거될 때 장치(1) 또는 캐리어(5)로부터 분리될 것이다. 결과적으로, 추가의 제조 단계가 생략될 수 있고, 전기 전도성 접점(8)이 다시 제거되어야 한다. 바람직하게는, 코팅 공정, 특히 스퍼터링 공정이 완료되고 어댑터 요소(10)가 장치(1)로부터 분리될 때 어댑터 요소(10)가 분리되는 배열에 미리 설정된 파단점(18)이 제공된다. 바람직하게는 결정된 파단점(18)은 레이저 처리에 의해 예를들어 전기 전도성 접점을 가로 지르는 중간층의 세라믹에서 레이저 스크라이브 라인에 의해 달성된다. 또한, 캐리어 요소(5) 내로 연장되는 어댑터 요소(10)들 사이에 쏘 갭(19, saw gap)이 제공된다. 상기 쏘 갭(19)을 따라, 개별 어댑터 요소(19)는 차후에 연결을 위해 사용되도록 서로 분리될 수 있다. 바람직하게는, 어댑터 요소(10)의 영역에서 캐리어(5)의 두께(B)에 대한 캐리어(5)의 쏘 갭(19)의 깊이(A)의 비는 0.6 내지 0.9, 바람직하게는 0.75 내지 0.85, 특히 바람직하게는 0.8의 값을 갖는다. 이는 어댑터 요소(10)의 용이한 분리를 가능하게 하고 동시에 스퍼터링 공정 동안 어댑터 요소(10)를 함께 유지하기에 충분한 안정성을 보장한다. 또한, 캐리어(5)는 서로 나란히 배열된 일련의 어댑터 요소(10)에 횡 방향으로 연결되고 한쪽의 어댑터 요소(10)와 동일 평면에 있는 프레임 요소(20)를 구비한다. 이러한 방식으로, 어댑터 요소(10)는 프레임 요소(20)에 의해 측면으로 보호된다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 몇몇 어댑터 요소(10)의 배열(1)을 도시한다. 특히, 이것은 배열(1)의 평면도이며, 여기서 여러 어댑터 요소(10)가 행을 따라 서로 나란히 배열된다. 특히, 배열(1)은 제 1 금속층(11), 중간층(13) 및 제 2 금속층(12)이 적층 배치되는 적층 방향과 평행한 방향을 따라 도시된다. 즉, 도 3은 구조화된 제 1 금속층(11) 및 제 2 금속층(12)을 각각 도시하며, 제 1 금속층(11) 및 제 2 금속층(12)의 구조화는 이들 사이에서 어댑터 요소(10) 및 캐리어(5)에 대한 각각의 섹션의 할당을 결정한다. 제 1 금속층(11) 또는 제 2 금속층(12)의 구조화의 결과로 노출되는 즉 금속이 없는 영역에서, 중간층(13)은 평면도로 도시된다. 바람직하게는, 미리 설정된 파단점(18)은 어댑터 요소(10)가 서로 또는 캐리어(5)로부터 분리될 수 있는 상기 금속 없는 영역을 따라 연장된다. 또한, 어댑터 요소(10)는 특히 배열(1)은 캐리어(5)를 어댑터 요소(10) 또는 어댑터 요소(10)의 제 1 금속층(11) 또는 제 2 금속층(12)의 상이한 부분, 특히 이들을 각각 연결하는 다수의 전기 전도성 접점(8)을 갖는다.
또한, 제 1 금속층(11) 또는 제 2 금속층(12)은 전기 전도성 접점(8)이 제 1 금속층(11) 또는 제 2 금속층(12) 사이에 형성되도록 배열(1) 상에 구성되는 것이 바람직하다. 개별 어댑터 요소(10)의 영역에서 캐리어(5) 및 제 1 금속층(11) 또는 제 2 금속층(12)의 영역에서, 전도성 접점(8)은 웹으로서 형성되는 것이 바람직하다. 웹 형상의 전기 전도성 접점(8)은 바람직하게는 미리 설정된 파단점(18)의 코스에 직각으로 진행하여 어댑터 요소(10)가 캐리어(5)로부터 분리된다. 특히, 전기 전도성 접점(5)은 미리 설정된 웹형 전기 전도성 접점(8)은 미리 설정된 파단점(18)의 종 방향 연장에 대해 30°내지 90 °, 바람직하게는 45°내지 85 °, 보다 바람직하게는 60°내지 80 °의 각도로 경사지는 것이 고려될 수 있다.
또한, 서로 전기적으로 절연된 제 1 금속층(11) 또는 제 2 금속층(12)의 일부 영역은 각각 고유의 전기 전도성 접점(8)으로 캐리어(5)에 특히 연결되어 제공된다. 또한, 어댑터 요소(10)와 캐리어(5) 사이의 미리 설정된 파단점(18)의 길이 방향 연장에 의해 결정된 방향을 따라, 웹형 전기 전도성 접점(8)은 동일한 방향으로 치수가 정해진 어댑터 요소(10)의 폭의 0.1 배보다 작고, 바람직하게는 0.05 배보다 작으며, 더 바람직하게는 0.01 배보다 작다.
도 4는 도 3의 장치(1)를 통한 2개의 단면도를 도시한다. 특히, 상부 단면도는 어댑터 부재(10)가 분리되기 전의 배열(1)를 도시한다. 파단될 때, 힘(F)이 배열(1)에 가해진다. 파단의 결과로, 힘의 영향을받는 측에 대한 배열(1)의 반대쪽은 예정된 파단점(18) 아래에서 재료의 축적을 경험한다. 이러한 재료의 축적은 장치(1)의 외부에 비드형 돌출부(25)를 형성한다. 상응하는 돌출부와 함께 이러한 바람직하지 않은 재료의 축적을 방지하기 위해, 그루브(26)이 장치(1)에 삽입되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 톱, 특히 "웨이퍼 톱", 에칭 또는 기계 가공 공정, 특히 밀링에 의해 미리 설정된 파단점(18)의 반대쪽에 위치한다. 특히, 그루브(25)는 적층 방향에서 볼 때 미리 설정된 파단점(18) 아래로 뻗어 있으며, 미리 설정된 파단점은 중간층(13)에 쐐기 형태로 더 잘 내장된다. 바람직하게는, 그루브(26)의 종 방향 연장은 미리 설정된 파단점(18)으로서 기능하는 갭의 측 방향 연장보다 넓다.
1: 배열 4: 레이저 다이오드
5: 캐리어 7: 방열판
8: 접점 10: 어댑터 요소
11:제 1 금속층 12: 제 2 금속층
13: 중간층 15: 비아(via)
18: 미리 설정된 차단점 19: 갭
20: 프레임 요소 25: 돌출부
26: 그루브 A: 깊이
B: 두께 F: 힘

Claims (15)

  1. 레이저 다이오드(4)와 같은 구성 요소를 히트 싱크(7)에 연결하기 위한 어댑터 요소(10)에 있어서,
    - 장착된 상태에서 구성 요소(4)를 향하는 제 1 금속층(11) 및 장착된 상태에서 히트 싱크(7)를 향하는 제 2 금속층(12), 및
    -제 1 금속층(11)과 제 2 금속층(12) 사이에 배열된 세라믹을 포함하는 중간층(13)을 포함하고,
    제 1 금속층(11) 및/또는 제 2 금속층(12)은 40㎛보다 두껍고, 바람직하게는 70㎛보다 두껍고, 더욱 바람직하게는 100㎛보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  2. 제 1 항에 있어서, 팽창 범위 계수를 조정하기 위해 중간층(13)이 400㎛보다 얇고, 바람직하게는 200㎛보다 얇고, 보다 바람직하게는 100㎛보다 얇은 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  3. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 금속층(11)의 제 1 층 두께와 상기 제 2 금속층(12)의 제 1 층 두께의 누적 두께 및 중간층(13)의 제 2 층 두께 사이의 비율이 0.2 내지 0.8, 바람직하게는 0.25 내지 0.65, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.55의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  4. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 어댑터 요소(10)가 배열(1)로 제공되며, 상기 어댑터 요소(10)는 미리 설정된 차단점(18)에 의해 캐리어(5)로부터 분리될 수 있는 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  5. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터 요소(1) 또는 상기 어댑터 요소들(10)은 특히 상기 배열의 캐리어(5)에 대한 전기 전도성 접점(8)을 갖는 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  6. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 전도성 접점(8)은 미리 설정된 파단점이 파단될 때 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  7. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간층(13)은 전기 전도성 관통 홀(15)을 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 어댑터 요소.
  8. 어댑터 요소(10)가 미리 설정된 파단점(18)을 통해 분리될 수 있도록 공통 캐리어(5) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 전항에 따른 어댑터 요소(10)의 배열.
  9. 제 8 항에 있어서, 하나 이상의 전기 전도성 접점(8), 특히 웹 형상의 전기 전도성 접점(8)이 캐리어(5)와 어댑터 요소(10) 사이에서 연장되는 것을 특징으로 하는 배열.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 전기 전도성 접점(8)은 어댑터 요소(10)와 캐리어(5) 사이의 미리 설정된 파단점(18)과 교차하는 것을 특징으로 하는 배열.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 재료의 축적을 피하기 위해, 미리 설정된 파단점(18)을 따라 파단될 때, 상기 캐리어(5)는 특히 미리 설정된 파단점(18)과 반대측에 그루브(26)의 형태의 리세스를 갖는 것을 특징으로 하는 배열.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 레이저 다이오드(4), 방열판(7) 및 어댑터 요소(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 어댑터 요소(10)의 제조 방법에 있어서, 제 1 금속층(11) 및/또는 제 2 금속층(12)은 DCB 방법 또는 능동 납땜 방법에 의해 상기 중간층(13)에 접합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터 요소(10)는 스퍼터링 공정에 의해 코팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 전항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터 요소(10)는 어댑터 요소(10)의 배열(1)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
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