WO2009036919A2

WO2009036919A2 - Verfahren zur herstellung wenigstens einer strahlungsquelle

Info

Publication number: WO2009036919A2
Application number: PCT/EP2008/007444
Authority: WO
Inventors: Dirk Lorenzen
Original assignee: Dirk Lorenzen
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2009-03-26
Also published as: WO2009036919A3; DE112008002436A5

Abstract

Eine Halbleiterstrahlungsquei!e (90), beispielsweise ein Diodenlaser, wird durch stoffschlüssige Verbindung von einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement (10), beispielsweise ein Laserdiodenbarren, mit einem Kühlkörper (70) in einem Verfahren hergestellt, in dem ein Montagekörper (40) den Stoffschluss zwischen dem Halbleiterbauelement (10) und dem Kühlkörper (70) vermittelt. Zur Herstellung des Montagekörpers (40) wird ein Grundkörper (20), der wenigstens teilweise aus Wolfram, Kohlenstoff, Siliziumkarbid, Bornitrid, Berylliumoxid oder Aluminiumnitrid besteht, auf wenigstens einer seiner Außenflächen (21, 22, 23) durch elektrochemische Beschichtung mit einer metallischen Schicht (31) von wenigstens einem der Metalle Kupfer, Silber und Gold versehen. Mit einem Formgebungsverfahren erhält die metallische Schicht (31) oberflächlich eine ebene Montagefläche (41) und eine ebene Stirnfläche (42). In einem ersten Fügeprozess wird an der Montagefläche (42) eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Halbleiterbauelement erzielt, wobei die zwischen Halbleiterbauelement (10) und Montagekörper (40) gebildete Fügezone (55) zumindest abschnittsweise überwiegend aus wenigstens einem Metall der Kupfergruppe, Eisengruppe oder Platinmetallgruppe oder dessen Verbindung mit beispielsweise einem weiteren Metall besteht. In einem zweiten Fügeprozess wird der Montagekörper (20) über eine Anbindungsfläche stoffschlüssig mit dem Kühlkörper (70) verbunden.

Description

Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Strahlungsquelle

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Strahlungsquelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1

Einleitung

Kantenemittierende Halbleiterbauelemente emittieren im Betrieb Strahlung, insbesondere Licht, aus einer Strahlungsaustrittsfläche, das in einem pn- (beziehungsweise pin-) Übergangsgebiet des Halbleiterbauelementes erzeugt und in einem Wellenleiter geführt wird. Der Wellenleiter liegt im wesentlichen parallel zu und nur wenige bis etwa 10 Mikrometer abseits einer im wesentlichen ebenen Grundfläche, die mit der Strahlungsaustrittsfläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außen- liegende Strahlungsaustrittskante bildet und gegenüber der Strahlungsaustrittsfläche geneigt ist, in der Regel unter einem Winkel von etwa 90°.

Erhebungen (elektrische Isolationsschichten, metallische Kontaktschichten) auf der epitaxierten Halbleiteroberfläche und Senken (Durchbrüche in elektrischen Isolationsschichten, Trenngräben zur Separierung) in derselben gelten dabei ausdrücklich als in der Grundfläche des kantenemittierenden Halbleiter- bauelementes inbegriffen, die trotz dieser aus einer idealen Ebenheit der Grundfläche herausragenden Oberflächenmerkmale im Mittel als eben anzusehen ist.

Der Umstand, dass das Licht die Strahlungsaustrittsfläche nur die besagten wenigen bis etwa 10 Mikrometer abseits der Strahlungsaustrittskante verlässt, hat diesen Halbleiterbauelementen das Attribut der Kantenemission verliehen. Zum Zwecke der mechanischen Halterung, der elektrischen Kontaktierung mit wenigstens einem elektrischen Kontakt und der thermischen Anbindung sind kantenemittierende Halbleiterbauelemente mit ihrer Grundfläche auf einer Montagefläche von Kühlkörpern befestigt, die die genannten Zwecke erfüllen, und zwar vorzugsweise stoffschlüssig und vorzugsweise mit einem metallischen Lot. Der Hochleistungsaspekt kantenemittierender Halbleiterbauelemente verlangt vom Kühlkörper eine hohe Wärmeleitfähigkeit, damit sich das Bauelement im Betrieb nicht überhitzt, sowie einen hohen elektrischen Leitwert zur verlustarmen Stromversorgung des Bauelements.

Kühlkörper sind in der Regel an eine Wärmesenke angeschlossen. Im Falle von Kühlkörpern mit konvek- tiver Kühlung ist die Wärmesenke ein Kühlmittel, das durch den Kühlkörper fließ, oder diesen beströmt. Im Falle von Kühlkörpern mit konduktiver Kühlung ist die Wärmesenke ein separater Wärmesenkenkör- per, an dem der Kühlkörper lösbar kraftschlüssig befestigt ist. Durch seinen Beitrag zur Kühlung ist es in diesem Sinne zulässig, bereits den Kühlkörper als Wärmesenke zu bezeichnen. Die von kantenemittierenden Halbleiterbauelementen erzeugten Lichtstrahlenbündel weisen in pn- Übergangsrichtung Divergenzen im Bereich von etwa 20° bis etwa 120° im Vollwinkel auf. Aus diesem Grund sind kantenemittierende Halbleiterbauelementen nach dem Stand der Technik nahe einer, sich an die Montagefläche anschließenden und zur Montagefläche geneigten, Stirnfläche montiert, die mit der Montagefläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Montagekante bildet. Die Neigung der Stirnfläche gegenüber der Montagefläche entspricht dabei wenigstens der Hälfte des Divergenz-Vollwinkels, um eine Reflexion der emittierten Strahlung weitgehend zu vermeiden.

In der Regel ist die Stirnfläche gegenüber der Montagefläche zumindest abschnittsweise um 90° geneigt und liegt im wesentlichen parallel zur Strahlungsaustrittsfläche.

Strahlungsaustrittsflächenebene mit der Stirnflächenebene stimmen miteinander überein oder sind zueinander um wenige oder wenige zehn Mikrometer in oder gegen die Lichtemissionsrichtung parallel ver- setzt.

Je geringer beziehungsweise genauer dieser Versatz bei der Montage des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes eingestellt werden kann, desto reproduzierbarer ist die Qualität des produzierten Verbundes aus Kühlkörper und Halbleiterbauelement. Mit dieser wünschenswert hochgenaue Montage ist daher ein erstes Qualitätskriterium der Montage von kantenemittierenden Bauelementen in Gestalt einer möglichst scharfkantigen Montagekante verbunden, an der die Justage entsprechend der Anforderung vorgenommen werden kann. Die von einer idealen Scharfkantigkeit entlang der Montagekante auftretenden Abweichungen liegen innerhalb eines minimalen Kantenradius, der so klein wie möglich sein sollte. Ein zweites Qualitätskriterium der Montage von kantenemittierenden Bauelementen ist die Ebenheit einer linearen Anordnung mehrerer Emitter, die monolithisch nebeneinander in einem Laser- oder Leuchtdiodenbarren angeordnet sind. Die ist essentiell für die Strahlformung und Faserkopplung der aus derartigen Emitteranordnungen austretenden Lichtstrahlenbündel. Eine notwendige Voraussetzung zur Erzielung eines hocheben montierten Laser- oder Leuchtdiodenbarrens oder einer hochebenen Anordnung mehrerer Einzelemitter nebeneinander ist eine hochebene Montagefläche des Kühlkörpers. Beide Qualitätsmerkmale sind nicht unabhängig voneinander. Läßt sich eine scharfkantige Montagekante fertigen, so läßt sich auch eine hochebene Montagefläche fertigen. Der Umkehrschluß gilt jedoch nicht. Ein drittes Qualitätskriterium stellt die Langzeitbeständigkeit der vorzugsweise stoffschlüssigen Fügeverbindung zwischen Kühlkörper und kantenemittierendem Halbleiterbauelement dar. Die Schlüsselrolle kommt den an der Verbindung beteiligten Werkstoffen, beispielsweise den verwendeten Fügezu- satzwerkstoffen, vorzugsweise einem Lot, zu: Bildet sich im Fügeprozess eine Verbindung aus, die reich ist an relativ weichen Materialbestandteilen, zum Beispiel niedrigschmelzenden Metallen wie Blei, Indium oder Zinn, so kann das kantenemittierende Halbleiterbauelement zwar auch bei erhöhter Temperatur auf thermomechanisch unangepaßten Kühlkörpern relativ spannungsarm montiert werden, jedoch ist die Langzeit- und Wechsellastbeständigkeit eines solchen Verbindung eher gering. Bildet sich im Fügeprozess eine Verbindung aus, die reich ist an relativ harten und/ oder hochschmelzenden Materialbestandteilen, zum Beispiel intermetallischen Verbindungen oder Metallen wie zum Beispiel Gold, Silber, Kupfer und Nickel, so ist die Langzeit- und Wechsellastbeständigkeit dieser Verbindung hoch; jedoch erzeugt eine bei erhöhter Temperatur gebildete Verbindung der gewünschten Zuverlässigkeit abträgliche Verspannungen im kantenemittierenden Halbleiterbauelement, wenn der Kühlkörper einen thermischen Ausdehnungskoeffizient besitzt, der stark von dem des im kantenemittierenden Halbleiterbauelementes abweicht.

Stand der Technik

Wenigstens vier Arten von Kühlkörpern sind im Stand der Technik für die Montage von kantenemittierenden Halbleiterbauelementen, die beispielsweise auf GaAs, InP oder GaN basieren, bekannt:

a) Kühlkörper aus einem hoch wärmeleitfähigen Metall der Kupfergruppe des Periodensystems der chemischen Elemente (1. Nebengruppe des Periodensystems), zu denen Kupfer, Silber oder Gold gehören und deren thermischer Ausdehnungskoeffizient weit über dem der kantenemittierenden Halbleiterbauelemente liegt. Sie lassen sich gut mechanisch bearbeiten mit dem Ergebnis der Erzielung einer Montagekante, die die Anforderungen an eine hochgenaue Montage erfüllt. Gleichzeitig weisen sie den nötigen elektrischen Leitwert auf, der eine widerstandsarme Stromzuführung der im Betrieb der kantenemittierenden Halbleiterbauelemente herrschenden elektrischen Stromdichten gestattet. Allerdings verbietet der stark abweichende thermische Ausdehnungskoeffizient dieser Kühlkörper die zuverlässige Verbindung großflächiger kantenemittierender elektro-optischer Halbleiterbauelemente über eine langzeit- und wechsellastbeständige Löt- oder Schweißverbindung.

b) Kühlkörper aus einem hoch wärmeleitfähigen Nichtmetall, wie zum Beispiel Aluminiumnitrid, Silizium- karbid oder Diamant, deren thermische Ausdehnungskoeffizienten weniger stark von dem der kantenemittierenden Halbleiterbauelemente abweichen als die der metallischen Kühlkörper unter Punkt a), so daß eine Montage mit einer langzeitbeständigen Lotfuge möglich ist. Sogar wenn der thermische Ausdehnungskoeffizient - wie im Fall von Diamant - sehr viel kleiner ist als der des kantenemittierenden Halblei- terbauelementes, bietet sich mit der in der Patentschrift DE 19644941 C1 offenbarten Methode eine Möglichkeit der zuverlässigen Löt- oder Schweißverbindung an.

Die genannten Nichtmetalle sind in der Regel sehr hart und spröde, was die Herstellung einer scharfkantigen Montagekante am Kühlkörper erschwert oder unmöglich macht. Gleichzeitig fehlt den Nichtmetallen die gute elektrische Leitfähigkeit, die eine verlustarmen Stromführung zu dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement ermöglicht.

c) Kühlkörper aus einem hoch wärmeleitfähigen Refraktärmetall, dessen Ausdehnungskoeffizienten nur wenig von dem der kantenemittierenden Halbleiterbauelemente abweicht. Das einzige Refraktärmetall, dem eine hohe Wärmeleitfähigkeit zugesprochen werden kann, ist Wolfram, dessen Härte und Sprödheit an die der hoch wärmeleitfähigen Nichtmetalle heranreicht und damit ähnliche Bearbeitungsschwierigkeiten nach sich zieht wie die Nichtmetalle.

d) Kühlkörper aus einem hoch wärmeleitfähigen Verbundwerkstoff, beispielsweise aus porösen Körpern von bei relativ hoher Temperatur schmelzenden Bestandteilen, in deren Hohlräume ein bei relativ niedriger Temperatur schmelzendes Material eingebracht wurde (beispielsweise Kupfer- Wolfram, Silber- Diamant oder Aluminium-Siliziumkarbid sowie Kohlenstoffschicht- oder -faserbasierte Verbundwerkstoffe). Der thermischer Ausdehnungskoeffizient dieser Verbundwerkstoffe kann an den des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes angepaßt werden und ermöglicht so eine spannungsarme, langzeitbe- ständige Löt- oder Schweißverbindung auch sehr großflächiger Bauelemente. Derartige Verbundwerkstoffe vereinigen in der Regel wenigstens zwei Materialien mit sehr unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften auf mikroskopischen Distanzen, oftmals in regelloser Verteilung. Eine Oberflächen- und Kantenbearbeitung solcher Kühlkörper unterliegt demnach Schwierigkeiten, die entweder in starken Kantenverrundungen oder Kantenausbrüchen sowie Oberflächendefekten resultieren.

Nachteilig an Kühlkörpern nach dem Stand der Technik ist, daß keiner von ihnen der Anforderung an eine langzeitbeständige Fügezone, eine hochgenaue Montage und an eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit entspricht.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Strahlungsquelle zu formulieren, bei dem ein kantenemittierendes Halbleiterbauelement stoffschlüssig mit einem Kühlkörper verbunden wird und das die genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung der Strahlungsquelle zu formu- üeren, das von einem Grundkörper ausgeht, dessen den Eigenschaften

- einer hohen Wärmeleitfähigkeit,

- eines hohen elektrischen Leitwertes auf dem Wege der Stromzuführung zum kantenemittierenden HaIb- leiterbauelement und

- eines thermischen Ausdehnungskoeffizienten eine schadarme und im Betrieb zuverlässige stoffschlüssige Anbindung des kantenemittierenden Halbleiterbauelemente an eine Montagefläche ermöglicht, die

- die Qualitätskriterien für eine Montageflächen- und -kantenbeschaffenheit, die zur hochgenauen und hochebenen Montage von kantenemittierenden Halbleiterbauelementen geeignet ist, erfüllt.

Lösung der Aufgabe

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Strahlungsquelle nach Anspruch 1

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung beruht auf der Einführung eines Montagekörpers, der den Stoffschluss zwischen dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement und dem Kühlkörper vermittelt und im Betrieb der Strahlungsquel- Ie wenigstens einen Teil der Wärme des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes aufnimmt und diesen zumindest teilweise an den Kühlkörper abgibt.

Der Montagekörper geht dabei erfindungsgemäß aus einem Grundkörper hervor, von dem ein Oberflächenbereich in einem ersten Verfahrenschritt durch elektrochemische Abscheidung aus einem Elektrolyten (kurz: elektrochemische, elektrolytische oder galvanische Abscheidung, engl: electro-plating) von wenigstens einem Metall der Kupfergruppe (Kupfer, Silber, Gold) mit einer zusammenhängenden metallischen Schicht versehen. Diese Schicht erhält im zweiten Verfahrensschritt durch ein Formgebungsverfahren eine ebene Montagefläche und eine gerade Montagekante. Der so gebildete Montagekörper besitzt die geforderten Eigenschaften für eine zuverlässige Montage und einen zuverlässigen Betrieb der Strahlungsquelle. Im dritten Verfahrensschritt wird der Montagekörper sowohl mit dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement als auch mit dem Kühlkörper stoffschlüssig verbunden.

Der Grundkörper enthält erfindungsgemäß wenigstens einen hoch wärmeleitfähigen Werkstoff aus einer ersten Materialgruppe, die Wolfram, Kohlenstoff, Siliziumkarbid, Bornitrid, Berylliumoxid und Aluminiumnitrid umfasst. Diese erfindungsgemäß im Grundkörper enthaltenen hoch wärmeleitfähigen Werkstoffe weisen einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf, der nicht so stark von dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten des kantenemittierenden Halbleiterbauelement abweichen wie derjenige der hoch wärmeleitfähigen Metalle der Kupfergruppe des Periodensystems der chemischen Elemente Kupfer, Silber und Gold.

Der Grundkörper kann einerseits teilweise oder vollständig aus einem der genannten hoch wärmeleitfähigen Materialien oder einem hoch wärmeleitfähigen Verbundwerkstoff von den genannten Materialien bestehen. Vorzugsweise besteht der Grundkörper (20) dann hinsichtlich seines Volumens, seiner Masse und/ oder seiner Atomanzahl überwiegend aus wenigstens einem Material der ersten Materialgruppe.

Andererseits kann der Grundkörper auch einen hoch wärmeleitfähigen Verbundwerkstoff von wenigstens einem Material der ersten Materialgruppe und wenigstens einem Material einer zweiten Materialgruppe enthalten, zu welcher vorzugsweise die Materialien Kobalt, Nickel, Silizium, Kupfer, Silber, und Aluminium zählen. Vorzugsweise besteht der Grundkörper dann zumindest teilweise aus einem Verbundwerkstoff, der wenigstens ein Material der ersten Materialgruppe enthält, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizienten kleiner ist als der thermische Ausdehnungskoeffizient des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes und ein Material einer zweiten Materialgruppe, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient größer ist als der thermische Ausdehnungskoeffizient des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes. Besonders bevorzugt besteht der Grundkörper im wesentlichen vollständig aus einem derartigen Verbundwerkstoff, wobei die Mischungsverhältnisse des ersten und zweiten Materials so gewählt sind, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient des Grundkörpers dem des zu montierenden kantenemittierenden Halbleiterbauelementes zumindest annähernd entspricht. Für den Fall der thermomechanischen Anisotropie eines der Materialien/ Komponenten sei darauf hinge- wiesen, dass es genügt, wenn in wenigstens jeweils einer Raumrichtung, d. h. wenigstens ein thermischer Ausdehnungskoeffizient, diese Bedingung erfüllt. Zur Ausdehnungsanpassung zwischen Grundkörper und Halbleiterbauelement sind vorzugsweise sind die Ausdehnungskoeffizienten von Grundkörper und Halbleiterbauelement in zwei Ebenen ähnlich, die parallel sind zu der Fügezone zwischen Halbleiterbauelement und Montagekörper.

Grundkörper, die aus Verbundwerkstoffen von Kohlenstoff in wenigstens einer der Modifikationen Diamant, Graphit, Kohlenstofffasern oder -nanoröhrchen und Silber oder Kupfer bestehen, besitzen neben dem an das kantenemittierende Halbleiterbauelement angepaßten Ausdehnungskoeffizienten eine War- meleitfähigkeit, die die von Kupfer und Silber übersteigt, und sind deshalb vorzugsweise für den erfindungsgemäßen Einsatz geeignet.

Der Grundkörper besitzt wenigstens eine Aufnahmefläche, die im Prinzip für eine Montage minderer Qua- lität des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes genutzt werden kann. Diese Aufnahmefläche besitzt in der Regel ein Oberflächen profil mit einer Aufnahmeflächenprofiltiefe, das den Anforderungen an eine hochgenaue Montage nicht gerecht wird.

Bevorzugterweise besitzt der Grundkörper zudem wenigstens eine, sich an die Aufnahmefläche anschlie- ßende und zur Aufnahmefläche geneigte, Frontfläche, die mit der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Frontkante bildet. Diese Frontfläche besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Frontflächenprofiltiefe. Die Frontfläche kann die freie Ausbreitung der Lichtstrahlenbündel des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes zumindest über eine bestimmte Länge zulassen, ohne daß eine Kollimation der Lichtstrahlen(-bündel) mit einer Linse erfolgen muß.

Die Frontkante weist gegenüber einer idealen Scharfkantigkeit Abweichungen auf, die innerhalb eines minimalen Frontkantenradius liegen.

Darüber besitzt der Grundkörper wenigstens eine Stützfläche, die wenigstens thermisch, bei Bedarf auch elektrisch, an den Kühlkörper angebunden werden kann.

Dabei ist die Erfindung prinzipiell unabhängig von der Lage der Stützfläche bezüglich der Aufnahmefläche. Die Stützfläche kann bezüglich der Aufnahmefläche geneigt oder parallel in einer gemeinsamen oder in einer zu ihrer Ebene versetzten Ebene angeordnet sein; sie kann sich direkt an sie anschließen oder von ihr durch eine oder mehrere Zwischenflächen beabstandet sein. Die Stützfläche kann mit einer benachbarten Fläche - sei es die Aufnahmefläche, die Frontfläche, eine End- oder sonstige Seitenfläche - eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise im wesentlichen gerade, außenliegende Stützkante besitzen, die gegenüber einer idealen Scharfkantig keit Abweichungen aufweist, die innerhalb eines minimalen Stützkantenradius liegen. Bevorzugt liegt die Stützfläche der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise gegenüber. Dabei besitzt die Stützfläche ein Oberflächenprofil mit einer Stützflächenprofiltiefe.

Bevorzugt schließt sich die Stützfläche an die Frontfläche oder an eine zur Frontfläche parallelen Endfläche an und bildet mit ihr die erwähnte Stützkante. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Frontfläche von der Aufnahmefläche zu der der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise gegenüberliegenden Stützflä- che. Das hat den Vorteil, daß die Frontfläche einer mechanischen Bearbeitung zugänglich ist, dessen Bearbeitungswerkzeug eine große, und daher hochgenau einstellbare Bahn beschreiben kann.

Im ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird auf wenigstens der Aufnahmefläche des Grundkör- pers elektrochemisch wenigstens eine zusammenhängende metallische Schicht von wenigstens einem Metall der Kupfergruppe des Periodensystems der chemischen Elemente - dazu zählen Kupfer, Silber und Gold - abgeschieden. Bevorzugt wird nur das kostengünstigste Metall abgeschieden, welches Kupfer ist.

Der Grundkörper bildet dabei zusammen mit der elektrochemische abgeschiedenen Schicht einen Ver- bundkörper.

Obwohl die Aufnahmefläche einerseits bevorzugterweise bereits vor der elektrochemischen Abscheidung eine möglichst hohe Ebenheit besitzt, um den Materialbedarf an abzuscheidendem Metall gering zu halten, kann die Aufnahmefläche andererseits auch Unebenheiten, Welligkeiten und Verkrümmungen besit- zen, die durch das Oberflächenprofil repräsentiert werden.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, daß ein gewisses Maß an Unebenheiten, Welligkeiten und Verkrümmungen nicht nur zulässig, sondern sogar explizit erwünscht ist, wenn damit ein für das erfindungsgemäße Verfahren unnötiger, kostenträchtiger Bearbeitungsschritt der Aufnahmefläche vor ihrer elektrochemische Beschichtung eingespart werden kann.

Der elektrochemischen Schichtabscheidung dieser Metalle wird deswegen der Vorzug gegenüber allen anderen Verfahren zur Aufbringung dieser Metalle auf die Aufnahmefläche gegeben, weil sie ohne große thermische Belastung des Grundkörpers erfolgen kann, das Verfahren extrem materialsparend ist und das Metall selektiv auf ausgewählten Oberflächenbereichen in einer hohen Qualität und mit geringen in- neren mechanischen Spannungen selbst bei Schichtdicken von größer als 100μm aufgebracht werden kann.

Bevorzugt besitzt die Schichtdicke einen Wert in Höhe der Summe von Aufnahmeflächenprofiltiefe und einer Bearbeitungszugabe von etwa 10μm bis etwa 1mm. Besonders bevorzugt sind Bearbeitungszugaben zwischen 100 und 300μm, weil diese der Formgebung durch mechanischen Bearbeitung der abge- schiedenen Metallschicht im zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt einerseits ausreichend Material zur Verfügung zu stellen, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Bearbeitungswerkzeug den unter der metallischen Schicht liegenden Grundkörper berührt, und andererseits gleichzeitig nicht mehr Schichtmaterial besitzen als nötig. Je nach Größe werden die Grundkörper für die elektrochemische Schichtabscheidung an einem Gestell befestigt in ein Gaivanikbad gehängt oder können in einer rotierenden Trommel im Galvanikbad beschichtet werden.

Besitzt der Grundkörper zudem wenigstens eine, sich an die Aufnahmefläche anschließende und zur Aufnahmefläche geneigte, Frontfläche, die mit der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Frontkante bildet, so kann es vorteilhaft sein, auch diese Frontfläche mit einer elektrochemisch abgeschiedenen Schicht von wenigstens einem der Metall Kupfer, Silber und Gold zu versehen. Vorzugsweise bildet die auf der Frontfläche abgeschiedene Schicht eine Einheit mit der auf der Aufnahmefläche abgeschiedenen Schicht und erstreckt sich zumindest abschnittsweise über die Frontkante.

Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, auch die Stützfläche des Grundkörpers mit einer elektrochemisch abgeschiedenen Schicht von wenigstens einem der Metalle Kupfer, Silber und Gold zu versehen. Liegt die Stützfläche der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise gegenüber und besitzt der Grundkörper neben der Stützfläche auch eine Frontfläche, die sich von der von der Aufnahmefläche zu Stützfläche erstreckt und sowohl mit der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Frontkante als auch mit der Stützfläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Stützkante bildet, so ist es vorteilhaft, daß sich die elektrochemisch abgeschiedene metallische Schicht von der Aufnahmefläche über die Frontkante, die Frontfläche und über die Stützkante bis auf die Stützfläche erstreckt.

Zur Vorbereitung der elektrochemischen Beschichtung des Grundkörpers können dem Fachmann bekannte Maßnahmen zur Oberflächenkonditionierung getroffen werden, die sich günstig auf die elektro- chemische Abscheidung von wenigstens einem der Metalle Kupfer, Silber und Gold und beziehungsweise oder ihre damit verbundene Anwendung auswirken. Zu diesen Maßnahmen zählt beispielsweise das Aufbringen einer Dünnschicht-Metallisierung mittels physikalischer oder chemischer Abscheidung aus der Dampfphase (PVD = physical vapour deposition, CVD = chemical vapour deposition). Die Dünnschichtmetallisierung dient - gegebenenfalls separat - als Elektrode zur Anziehung von Metallionen aus dem Elektrolyten bei der elektrochemischen Beschichtung und kann zusätzlich die Haftung der auf dem Grundkörper abgeschiedenen metallischen Schicht verbessern.

Auch das Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf einen elektrisch leitfähigen Grundkörper kann zur Vorbereitung der elektrochemischen Abscheidung der erfindungsgemäßen Schicht dienen. Dies ist zum einen vorteilhaft, wenn die Schicht nur auf einem beschränkten Oberflächenbereich des elektrisch leitfähigen Grundkörpers aufgebracht werden soll. In diesem Fall dient eine strukturiert aufgebrachte e- lektrisch isolierende Schicht als Maske. Zum anderen kommt eine elektrische Isolierungsschicht dann in Frage, wenn die elektrochemisch abgeschiedene metallische Schicht keine elektrische Verbindung mit dem elektrisch leitfähigen Grundkörper besitzen darf. In diesem Fall dient eine der elektrisch isolierenden Schicht aufgebrachte Dünnschicht-Metallisierung als Ausgangsfläche für die besagte elektrochemisch abgeschiedene Schicht.

Diese und weitere Maßnahmen zur Oberflächenkonditionierung, die sich günstig auf die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Montagekörpers auswirken, können dem Stand der Technik entnommen und in die Herstellungsprozedur des Grundkörpers einbezogen werden, ohne den inhaltlichen Rahmen der Er- findung zu verlassen.

Im zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird aus dem Verbundkörper, der aus dem Grundkörper und der elektrochemisch auf diesem abgeschiedenen metallischen Schicht besteht, durch Formgebung der metallischen Schicht ein Montagekörper hergestellt, der den Anforderungen an eine hochgenaue Montage des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes genügt.

Durch die Formgebung der metallischen Schicht wird wenigstens eine im wesentlichen ebene Montagefläche hergestellt, an die sich eine zur Montagefläche geneigte, im wesentlichen ebene Stirnfläche anschließt, die mit der Montagefläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Montagekante bildet. Diese Stirnfläche kann beispielsweise eine 45°-Fase sein oder die 90°-Flanke eines die Montagefläche tragenden Podestes, das sich über einen mechanisch in höherem Maße abgetragenen Bereich der metallischen Schicht erhebt.

Die Montagefläche besitzt im Ergebnis der mechanischen Bearbeitung ein Oberflächenprofil mit einer Montageflächenprofiltiefe, die vorzugsweise kleiner ist als die Aufnahmeflächenprofiltiefe des Oberflä- chenprofils der Aufnahmefläche und im damit Gegensatz zu der Aufnahmefläche des Grundkörpers die Anforderungen an eine hochebene Montage des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes erfüllt.

Diese Oberflächenqualität der Montagefläche läßt sich durch zahlreiche mechanische Bearbeitungsverfahren erzielen. Dazu zählen das Schleifen, Läppen, Polieren, Drehen und Fräsen. Insbesondere spa- nende Formgebungsverfahren sind geeignet, eine scharfe Montagekante zu erzielen, die gegenüber einer idealen Scharfkantigkeit Abweichungen aufweist, die innerhalb eines minimalen Montagekantenradius liegen, der den Anforderungen an eine hochgenaue Positionierung und Montage des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes genügt. Vorzugsweise ist die Montagekante gratfrei. Bevorzugt kommt zur Herstellung der Montagefläche das Fräsen mit einem Diamantwerkzeug - das Diamantfräsen - zum Einsatz. Durch das Diamantfräsen können Wellentiefen von kleiner als 1μm und Rau- tiefen von kleiner als 100nm auf einer Fläche von 1cm² erzielt werden.

Besitzt der Grundkörper wenigstens eine, sich an die Aufnahmefläche anschließende und zur Aufnahmefläche geneigte, Frontfläche, die mit der Aufnahmefläche zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Frontkante bildet, so ist der minimale Montagekantenradius der mit der mechanischen Bearbeitung der metallischen Schicht hergestellten Montagekante vorzugsweise kleiner als der minimale Frontkantenradius. Erstreckt sich die elektrochemisch abgeschiedene metallische Schicht von der Aufnahmefläche über die besagte Frontkante bis auf die besagte Frontfläche, so ist es vorteilhaft, zusätzlich zu dem auf der Aufnahmefläche abgeschiedenen Schichtbereich auch den auf der Frontfläche abgeschiedenen Schichtbereich mechanisch zu bearbeiten. Dabei wird vorzugsweise durch die mechanische Bearbeitung des auf der Aufnahmefläche abgeschiede- nen Schichtbereiches die erfindungsgemäße Montagefläche hergestellt und durch die mechanische Bearbeitung des auf der Frontfläche abgeschiedenen Schichtbereiches die erfindungsgemäße Stirnfläche, die mit der Montagefläche zumindest abschnittsweise die erfindungsgemäße gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Montagekante bildet. Die Stirnfläche besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Stimflächenprofiltiefe, die vorzugsweise kleiner ist als die Frontflächenprofiltiefe.

Erfolgt die mechanische Bearbeitung beider Schichtbereiche mittels Diamantfräsens, so können Montagekantenradien von kleiner als 3μm, vorzugsweise kleiner als 1μm, erzielt werden.

Wurde auch die Stützfläche des Grundkörpers mit einer elektrochemisch abgeschiedenen Schicht von wenigstens einem der Metalle Kupfer, Silber und Gold zu versehen, so ist es vorteilhaft, auch die auf der Stützfläche abgeschiedene Schicht mechanisch zu bearbeiten.

Erstreckt sich die elektrochemisch abgeschiedene metallische Schicht von der Aufnahmefläche bis auf die Stützfläche, so ist es vorteilhaft, zusätzlich zu dem auf der Aufnahmefläche abgeschiedenen Schichtbereich auch den auf der Stützfläche abgeschiedenen Schichtbereich mechanisch zu bearbeiten. Dabei wird vorzugsweise durch die mechanische Bearbeitung des auf der Aufnahmefläche abgeschiedenen Schichtbereiches die erfindungsgemäße Montagefläche hergestellt und durch die mechanische Bearbeitung des auf der Stützfläche abgeschiedenen Schichtbereiches eine Anschlussfläche hergestellt, die für die stoffschlüssige Anbindung an den Kühlkörper vorgesehen sein kann. Die Anschlussfläche besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Anschlußflächenprofiltiefe, die vorzugsweise kleiner ist als die Stützflächenprofiltiefe.

Eine außenliegende, zumindest abschnittsweise gerade, Anschlusskante, die die Anschlussfläche gegebenenfalls gemeinsam mit einer sich an sie anschließenden Fläche - beispielsweise der Montagefläche oder der Stirnfläche - besitzt, weist gegenüber einer idealen Scharfkantigkeit Abweichungen auf, die innerhalb eines minimalen Anschlusskantenradius liegen, der vorzugsweise kleiner ist als der minimale Stützkantenradius.

Erfindungsgemäß weist der Montagekörper für die Anbindung an einen Kühlkörper im dritten erfindungs- gemäßen Verfahrensschritt wenigstens eine Anbindungsfläche auf, die durch die Stützfläche des Grundkörpers oder durch die Anschlussfläche des Montagekörpers gegeben ist.

Im dritten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird aus dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement, dem Montagekörper und dem Kühlkörper eine Strahlungsquelle dadurch hergestellt, dass sowohl eine erste stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Montagekörper und dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement geschaffen wird als auch eine zweite stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Montagekörper und dem Kühlkörper.

Zur Schaffung der ersten stoffschlüssigen Verbindung wird die Strahlungsaustrittskante des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes gegenüber der Montagekante des Montagekörpers im wesentlichen parallel ausgerichtet. Zudem wird die Grundfläche des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes gegenüber der Montagefläche des Montagekörpers im wesentlichen parallel ausgerichtet. In einem ersten Fügeprozess wird das kantenemittierende Halbleiterbauelement über seine Grundfläche zumindest abschnittsweise stoffschlüssig unter Ausbildung einer Fügezone zwischen dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement und dem Montagekörper an der Montagefläche des Montagekörpers befestigt, wobei die Fügezone zwischen dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement und dem Montagekörper zumindest abschnittsweise hinsichtlich Volumen, Masse und/ oder Atomanzahl zu einem überwiegenden Anteil aus wenigstens einem Metall der Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe (1. Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente), der Eisengruppe (4. Periode der 8. Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente) und Platinmetallgruppe (5. und 6. Periode der 8. Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente) und/ oder wenigstens einer Verbindung von wenigstens einem Metall der Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe, der Eisengruppe und Platinmetallgruppe mit wenigstens einem weiteren metallischen, halbmetallischen oder halbleitenden Material besteht. Bei der parallelen Ausrichtung von Strahlungsaustrittskante und Montagekante kann die Normalprojektion der Strahlungsaustrittskante des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes auf die Montageflächenebene kann dreierlei Stellungen einnehmen:

1.) sie liegt abseits der Montagefläche in einer als Überstand bezeichneten Distanz von der Montagekante - beispielsweise, wenn das kantenemittierende Halbleiterbauelement lichtaustrittsseitig abschnittsweise über die Montagekante der Montagefläche hinausragt;

2.) ihre Lage stimmt mit der Montagekante überein - beispielsweise, wenn das kantenemittierende Halbleiterbauelement lichtaustrittsseitig bündig mit der Montagekante abschließt; 3.) sie liegt auf der Montagefläche in einer als Rückstand bezeichneten Distanz von der Montagekante - beispielsweise, wenn das kantenemittierende Halbleiterbauelement liegt gegenüber der Montagekante zurückgesetzt auf der Montagefläche befestigt ist.

Welche dieser drei Stellungen bevorzugt gewählt wird, hängt von zahlreichen aufbau-, verbindungs- und betriebstechnischen Faktoren ab. Um eine lokale Überhitzung der Strahlungsaustrittsfläche zu vermeiden, sollte der Überstand jedenfalls nicht größer als 50 μm sein. Zur Einschränkung des Umstandes, dass emittierte Lichtstrahlen auf die Montagefläche treffen, sollte der Rückstand keinesfalls größer sein als der Abstand des Wellenleiters von der Montagefläche dividiert durch den Tangens des halben Divergenzvollwinkels des Lichtstrahls oder Lichtstrahlenbündels - das sind in der Regel je nach Divergenz und Lotschichtdicke nicht mehr als 50μm.

Die parallele Ausrichtung der Grundfläche des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes gegenüber der Montagefläche des Montagekörpers kann vor dem ersten Fügeprozess und/ oder während des ersten Fügeprozesses geschehen.

Bei Ausrichtung vor dem ersten Fügeprozess werden die relativen Lagen Fügepartner in ausgerichtetem Zustand zumindest hinsichtlich ihrer minimalen Neigung zueinander fixiert und während des Fügeprozes- ses im wesentlichen gehalten.

Bei Ausrichtung während des Fügeprozesses kann ein erster, pendelnd gehaltener Fügepartner unter Andruck eine ebene Ausrichtung seiner Fügefläche bezüglich der Fügefläche eines zweiten Fügepartners auch bei Einsatz eines zeitweise flüssigen Fügemittels erfahren. Mischvarianten beider Ausrichtungsverfahren sind selbstverständlich auch möglich.

Der erste Fügeprozess kann mit oder ohne Zusatzwerkstoffe erfolgen. Das Schweißen benötigt keine Zusatzwerkstoffe und kann wesentlich auf Diffusion beruhen Für das Diffusionsschweißen weisen die Fügeflächen oberflächlich zwei im Bezug aufeinander diffusionsfreudige Materialien, zum Beispiel Gold und Gold oder Silber und Kupfer auf. Der Fügeprozeß läuft in der Regel unter Wärmezufuhr bei einer Fügetemperatur oberhalb von Raumtemperatur oder Betriebstemperatur der aus den Fügepartnern montierten Baugruppe ab.

Um die mechanische und thermische Belastung gering zu halten, werden das kantenemittierende Halblei- terbauelement und der Montagekörper vorzugsweise durch Löten unter Verwendung eines Lotes verbunden, das zumindest abschnittsweise vorzugsweise in Form einer Lotschicht zwischen die Montagefläche des Montageköpers und die Grundfläche des kantenemittierenden Bauelement gebracht wird. Zur Vorbereitung der Lotaufbringung und beziehungsweise des Lötprozesses können dem Fachmann bekannte Maßnahmen zur Oberflächenkonditionierung der Montagefläche und getroffen werden, die sich günstig auf den Lötprozess und beziehungsweise oder den langzeitstabilen Betrieb des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes auswirken.

Zu diesen Maßnahmen zählen beispielsweise eine Modifizierung der Oberfläche hinsichtlich ihrer physikalischen und/ oder chemischen Eigenschaft, das Aufbringen von haftvermittelnden und/ oder diffusions- hemmenden und/ oder benetzungsfördemden und/ oder diffusionsfreudigen dünnen, vorzugsweise metal- lischen Schichten.

Die Einbringung des Lotes zwischen Montagefläche des Montagekörpers und Grundfläche des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes kann erfolgen durch Einsetzen einer Lotfolie, durch das physikalische oder chemische Abscheiden des Lotes aus der Dampfphase (PVD = physical vapour deposition, CVD = chemical vapour deposition) oder durch das elektrochemische Abscheiden des Lotes aus einem oder mehrerer Elektrolyten in einer oder mehrerer Schichten, gegebenenfalls auch unterschiedlicher Lotbestandteile, auf die Montagefläche und beziehungsweise oder die Grundfläche. Das Lot selbst kann ein Weichlot oder ein Hartlot sein. Vorzugsweise kommt ein Lot zum Einsatz das der Fachmann unter dem Aspekt der individuellen Belastbarkeit der Fügepartner während des Lötprozesses und den individuellen Zuverlässigkeitsanforderungen im Betrieb der montierten Strahlungsquelle aus- wählt.

Hingewiesen wird auch auf die Möglichkeit des Diffusionslötens, bei dem das Lot zusammen mit einem Fügepartner ein Eutektikum bildet.

Entscheidend für die Zuverlässigkeit der Verbindung ist ihr zumindest in Abschnitten überwiegender Mas- se-, Volumen oder Atomanzahlanteil an hartem Material in der Fügezone. Unter dem Aspekt der für die Fügepartner im Fügeprozeß zu minimierenden thermischen Belastung umfassen diese erfindungsgemäß harten Materialien die Metalle der 1. und 8. Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente (Metalle der Kupfergruppe, der Eisengruppe und der Platinmetallgruppe), vorzugsweise eines der Metalle Nickel, Kupfer, Silber und Gold, und/ oder Verbindungen dieser Metalle vorzugsweise mit einem Material aus der Gruppe der metallischen, halbmetallischen und halbleitenden chemischen Elemente der Zinkgruppe (2. Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente), der Borgruppe (3. Hauptgruppe des Periodensystems der chemischen Elemente), der Kohlenstoffgruppe (4. Hauptgruppe des Periodensystems der chemischen Elemente)und der Stickstoffgmppe (5. Hauptgruppe des Periodensys- tems der chemischen Elemente), vorzugsweise eines der Materialien Zink, Gallium, Indium, Silizium, Germanium, Zinn, Blei und Wismut.

Vorzugsweise ist die Verbindung eine intermetallische Verbindung. Besonders bevorzugt besteht die intermetallische Verbindung aus Gold und Zinn, beispielsweise AusSn (Zeta-Phase) und AuSn (Delta- Phase). Vorzugsweise erstrecken sich vollständig aus wenigstens einem Metallen der 1. oder 8. Nebengruppe des Periodensystems der chemischen Elemente oder aus wenigstens einer Verbindung dieser Metalle mit wenigstens einem der Materialien Zink, Gallium, Indium, Silizium, Germanium, Zinn, Blei und Wismut bestehende Bereiche zumindest abschnittsweise über gesamte Dicke der Lötzone als Fügezone. Zu der Definition der Lötzone sei auf DIN ISO 857-2 verwiesen.

Vorzugsweise kommt ein Gold-Zinn-Lot zum Einsatz, welches besonders bevorzugt einen hinsichtlich Masseanteilen einen höheren Gold- als Zinngehalt aufweist; darüber hinaus ist die Anzahl der Gold- Atome im Lot bevorzugt höher als die Anzahl der Zinn-Atome; besonders bevorzugt ist das Goldvolumen im Lot größer als das Zinnvolumen. Dieses Lot kann ein aus den intermetallischen Phasen AusSn (Zeta- Phase) und AuSn (Delta-Phase) bestehendes eutektisches Gold-Zinn-Lot sein, das etwa 80 Massenprozente Gold und 20 Massenprozente Zinn enthält und bei etwa 280⁰C schmilzt.

Der Fachmann wird, ohne den Umfang der Erfindung einzuschränken, ihm aus dem Stand der Technik bekannte und für den Fügeprozess geeignete Hilfsmittel und Verfahrensbedingungen einsetzen, um eine optimale Verbindung zu erzielen. Dazu zählen die Wahl etwaiger Flußmittel, Binder, Schutzgasatmosphären, Vakuum, die Aufwärm- und Löttemperatur, der hydrostatische Umgebungsdruck, der gegebenenfalls zeitlich variierende Anpreßdruck der Fügepartner, Aufwärm-, Durchwärm-, Halte und Abkühlzeiten.

Zu den auf die Montagefläche montierten kantenemittierendem Halbleiterbauelementen zählen Einzel- emitter-Laser- und Leuchtdioden, Mehrfachemitter-Laser- und Leuchtdioden, Laser- und Leuchtdiodenbarren mit einer Vielzahl von Emittern, die monolithisch in einer Linie parallel zur Strahlungsaustrittskante im Bauelement nebeneinander angeordnet sind, sowie Vielfachanordnungen dieser Bauelemente, die in einer Linie parallel zu der Montagekante nebeneinander angeordnet sind. Im zweiten Fügeprozess wird der Montagekörper über seine Anbindungsfläche zumindest abschnittsweise stoffschlüssig unter Ausbildung wenigstens einer zweiten Fügezone zwischen dem Montagekörper und dem Kühlkörper an dem Kühlkörper befestigt.

Dazu wird die Stützfläche des Grundkörpers oder die Anschlussfläche des Montagekörpers entprechend konditioniert. Für die stoffschlüssige Verbindung zwischen Montagekörper und Kühlkörper gelten treffen die gleichen Maßnahmen zu wie für die bereits besprochene stoffschlüssige Verbindung zwischen Halbleiterbauelement und Montagekörper.

Je nach der Fügereihenfolge - das heißt je nachdem, ob der erste Fügeprozess dem zweiten vorangeht oder umgekehrt - wird zunächst eine Unterbaugruppe der Strahlungsquelle gefertigt, die entweder aus Halbleiterbauelement und Montagekörper oder aus Montagekörper und Kühlkörper besteht. Je nach Fügereihenfolge ist vorzugsweise darauf zu achten, dass die zuerst gebildete Fügezone nicht im nachfolgenden Fügeprozess wieder gelöst wird. Dazu weist die zuerst gebildete Fügezone einen vorzugsweise hohen Anteil an hochschmelzenden Verbindungen, insbesondere intermetallischen Verbin- düngen von wenigstens einem Metall aus Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe, der Eisengruppe und der Platinmetallgruppe mit wenigstens einem Material aus der Gruppe der metallischen, halbmetallischen und halbleitenden chemischen Elemente der Zinkgruppe, der Borgruppe, der Kohlenstoffgruppe und der Stickstoffgruppe auf, die im Zuge der thermischen Belastung des nachfolgenden Fügeprozesses nicht wieder aufschmilzt. Ist beispielsweise der erste Fügeprozess eine Hartlötung - das heißt eine Lötung, bei der ein Hartlot beteiligt ist oder gebildet wird - so kann der zweite Fügeprozess eine Weichlötung sein - das heißt eine Lötung, bei der ein Weichlot beteiligt ist und die gebildete Lotfuge dominiert. Nichtsdestoweniger kann auch die zweite Lötung eine Hartlötung sein, wenn dabei die erste Lotfuge nicht wieder aufschmilzt.

Selbstverständlich ist es demgegenüber auch möglich, dass sich beide Fügeprozesse zeitlich überschneiden oder sogar zeitgleich ausgeführt werden.

Vollendet wird das Herstellungsverfahren der Strahlungsquelle durch die Befestigung eines Kontaktelementes an die der Grundfläche gegenüberliegende Seite des kantenemittierenden Halbleiterbauelemen- tes. Über den Montagekörper wird vorzugsweise beispielsweise die Epitaxieseite (in der Regel der p- Kontakt) eines Laserdiodenelementes elektrisch kontaktiert und über das Kontaktelement, beispielsweise eine Metallfolie aus Kupfer oder eine Vielzahl von Bonddrähten, die Substratseite des Laserdiodenelementes (in der Regel der n-Kontakt). Damit erhält der Anwender eine betriebfähige Strahlungsquelle die im Fall der Verwendung eines Laserdiodenelementes als kantenemittierendes Bauelement ein Diodenlaser ist.

Zusammengefaßt läßt sich der wesentliche Vorteil der Erfindung hinsichtlich der geforderten hochgenau- en und zuverlässigen Montage von kantenemittierenden Halbleiterbauelementen folgendermaßen auf den Punkt bringen:

Die erfindungsgemäße Lösung kombiniert die thermo-mechanische Montage-Eignung des Grundkörpers, dem die mechanischen Eigenschaften für eine Oberflächenbearbeitung und die elektrischen Eigenschaften für eine verlustarme Stromführung fehlen, mit der mechanischen Eignung zur Oberflächenbearbeitung der hoch elektrisch leitfähigen Metalle der 1. Nebengruppe des Periodensystems, denen - für sich allein betrachtet - die thermo-mechanische Eignung als Kühlkörper fehlt, und einem kostengünstigen und effektiven Prozess, beide Elemente - Grundkörper und Schicht - miteinander zu vereinigen. Die Ausbildung eines separaten Montagekörpers aus dem Verbund von thermo-mechanisch geeignetem Grundkörper und elektrochemisch aufgebrachter, mechanisch hocheben bearbeitbarer Stromzuleitungs- schicht bildet aus technischer und finanzieller Sicht den Hauptvorteil des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren für Strahlungsquellen, weil sich sowohl der Formgebungsprozess als auch ein etwaiger Lotbeschichtungsprozess auf den gegenüber dem Kühlkörper wesentlich kleineren Montagekörper beschränkt, der stoffschlüssig im Wärmeflußpfad zwischen dem Halbleiterbauelement und dem Kühlkörper angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft erweist sich die Erfindung dadurch, dass sich mit ihr eine Vielzahl von Montagekörpern aus einem gemeinsamen Grundkörper und gegebenenfalls auch Verbundkörper fertigen lassen. Dazu weist der Grundkörper auf einer ersten Hauptfläche eine Vielzahl von Aufnahmeflächen auf, wobei eine Vereinzelung von wenigstens eine Aufnahmefläche aufweisenden Abschnitten des Grundkörpers in Verbundkörper zwischen dem ersten Verfahrensschritt und dem zweiten Verfahrensschritt oder während des zweiten Verfahrensschrittes oder in Montagekörper zwischen dem zweiten Verfahrensschritt und dritten Verfahrensschritt oder in Unterbaugruppen nach demjenigen des ersten oder zweiten Fügeprozesses im dritten Verfahrensschritt erfolgt, der von den beiden Fügeprozessen zuerst durchgeführt wird. Vorteilhaft ist dabei, dass Formgebungsschritte, die sonst nur mühsam an vielen kleinen Einzelteilen vor- genommen werden müßten, auf einen einzigen Großkörper durchzuführen wären.

Strukturelle Merkmale des Grundkörpers, beispielsweise Nuten in der ersten Hauptfläche oder sich von der ersten zur einer zweiten, der ersten Hauptfläche gegenüberliegenden, Hauptfläche erstreckende Schlitze können genutzt werden, um die Außenkontur des zukünftigen Montagekörpers zumindest teilweise vorzuzeichnen. So kann die Innenwand einer Nut oder eines Schlitzes eine erfindungsgemäß be- schichtbare Frontfläche als Basis für die Herstellung der Stirnfläche eines aus dem Grundkörper vereinzelten Montagekörpers sein.

Für Grundkörper aus Berylliumoxid eröffnet die Erfindung zudem einen positiven Aspekt aus toxikologi- scher Sicht: Zahlreiche Berylliumverbindungen sind bekanntermaßen krebserregend, insbesondere wenn sie in fein verteilter Form als Partikel oder Stäube in den menschlichen Körper, besonders in die Lunge, gelangen. Die Formgebung eines Grundkörpers aus Berylliumoxidkeramik kann bereits im ungebrannten Zustand seiner Herstellung am Grünkörper abgeschlossen werden, ohne eine stauberzeugende Endbearbeitung des gebrannten Bauteils vornehmen zu müssen. Erfindungsgemäße metallische Schichten können auf allen Flächenbereichen des Grundkörpers aufgebracht werden, die eine gewünschte Form aufweisen sollen. Die nötige Formgebung kann anschließend durch eine mechanische Bearbeitung der metallischen Schichten erzielt werden, ohne daß der Grundkörper vom Bearbeitungwerkzeug berührt und krebserregendes Berylliumoxid freigesetzt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu zeigen

Fig. 1a eine Querschnittsansicht eines Verbundes von einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement und einem ersten erfindungsgemäßen Montagekörper einer ersten erfindungsgemäßen Strahlungsquelle in Explosionsdarstellung, Fig. 1b einen ersten vergrößerten Ausschnitt des ersten erfindungsgemäßen Montagekörper aus Fig. 1a, Fig. 1c einen zweiten vergrößerten Ausschnitt des ersten erfindungsgemäßen Montagekörper aus Fig. 1a, Fig. 1d eine Querschnittsansicht der ersten erfindungsgemäßen Strahlungsquelle in einer ersten Explosionsdarstellung, Fig. 1e eine Querschnittsansicht der ersten erfindungsgemäßen Strahlungsquelle in einer zweiten Explo- sionsdarstellung,

Fig. 1f einen ersten vergrößerten Ausschnitt einer Variante des ersten erfindungsgemäßen Montagekörpers.

Fig. 2a Querschnittsansichten von Zwischenprodukten im Laufe erfindungsgemäßer Verfahrensschritte zur Herstellung einer ersten Variante eines zweiten erfindungsgemäßen Montagekörpers aus einem Grundkörper und zur hochgenauen Montage von einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement auf diesem Montagekörper für eine erfindungsgemäße zweite Strahlungsquelle. Fig. 2b eine Querschnittsansicht einer zweiten Variante des zweiten erfindungsgemäßen Montagekörpers, Fig. 2c eine Querschnittsansicht einer dritten Variante des zweiten erfindungsgemäßen Montagekörpers,

Fig. 3 Querschnittsansichten von Zwischenprodukten im Laufe erfindungsgemäßer Verfahrensschritte zur Herstellung einer erfindungsgemäßen dritten Strahlungsquelle

Fig.4a eine Draufsicht auf einen Grundkörper zur Herstellung einer Vielzahl von vierten erfindungsgemäßen Montagekörper,

Fig. 4b eine Draufsicht auf eine erste Seite eines Verbundes von dem Grundkörper und erfindungsgemäß auf diesen aufgebrachten metallischen Schichten zur Herstellung einer Vielzahl der vierten erfindungs- gemäßen Montagekörper,

Fig.4c eine Draufsicht auf eine zweite, der ersten Seite gegenüberliegenden, Seite eines Verbundes von dem Grundkörper und erfindungsgemäß auf diesen aufgebrachten metallischen Schichten zur Herstellung einer Vielzahl der vierten erfindungsgemäßen Montagekörper, Fig.4d eine Draufsicht auf ein Exemplar der aus dem Verbund von dem Grundkörper und erfindungsge- maß auf diesen aufgebrachten metallischen Schichten erfindungsgemäß hergestellten vierten erfindungsgemäßen Montagekörper,

Fig.4e eine Seitenansicht des vierten erfindungsgemäßen Montagekörpers

Fig.4f eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Verbundes aus dem erfindungsgemäßen vierten Montagekörper und einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement,

Fig. 5a eine Seitenansicht eines fünften erfindungsgemäßen Montagekörpers, dessen erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren analog dem des vierten erfindungsgemäßen Montagekörpers verläuft, Fig. 5b eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Verbundes aus dem erfindungsgemäßen fünften Montagekörper und einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement.

Folgende Bezugszeichen werden zur Beschreibung der Ausführungsbeispiele verwendet:

10 kantenemittierendes Halbleiterbauelement, Laserdiodenbarren

11 Grundfläche 12 Strahlungsaustrittsfläche

15 Strahlungsaustrittskante

20 Grundkörper

21 Aufnahmefläche 22 Frontfläche

23 Stützfläche, Anbindungsfläche

24 einzelne Endfläche

24a erste von mehreren Endflächen, Zwischenfläche

24b zweite von mehreren Endflächen 24c dritte von mehreren Endflächen

25 Frontkante

26 Stützkante

27 Oberflächenprofil der Aufnahmefläche

28 Aufnahmeflächenprofiltiefe 29 Nutabschnitt, Schlitz

30 Verbundkörper aus Grundkörper (20) und elektrochemisch auf den Grundkörper (20) abgeschiedener erster metallischer Schicht (31)

31 erste, elektrochemisch auf dem Grundkörper (20) abgeschiedene, metallische Schicht 32 zweite, elektrochemisch auf dem Grundkörper (20) abgeschiedene, metallische Schicht

40 Montagekörper

41 Montagefläche

42 Stirnfläche 43 Anschlussfläche, Anbindungsfläche

44 Absatzfläche

45 Montagekante

46 Anschlusskante

47 Oberflächenprofil der Montagefläche 48 Montageflächenprofiltiefe

49 Kontaktfläche

50 Fügemittel/ Lotschicht zur Verbindung von kantenemittierendem Halbleiterbauelement (10) und Montagekörper (40)

51 Fügemittel/ Lotschicht zur Verbindung von Montagekörper (40) und Kühlkörper (70)

52 Fügemittel/ Lotschicht zur Verbindung von kantenemittierendem Halbleiterbauelement (10) und Kontaktkörper (80)

55 Fügezone/ Lötzone zwischen kantenemittierendem Halbleiterbauelement (10) und Montagekörper (40)

56 Fügezone/ Lötzone zwischen Montagekörper (40) und Kühlkörper (70)

57 Fügezone/ Lötzone zwischen kantenemittierendem Halbleiterbauelement (10) und Kontaktkörper (80)

60 Unterbaugruppe der Strahlungsquelle, bestehend aus Montagekörper (40) und kantenemittie - rendem Halbleiterbauelement (10) 61 Unterbaugruppe der Strahlungsquelle, bestehend aus Montagekörper (40) und Kühlkörper (70)

70 Kühlkörper 71 Wärmespreizabschnitt des Kühlkörpers (70)

80 Kontaktelement, Kontaktkörper

81 Kontaktelement, Bonddraht

90 Strahlungsquelle, Diodenlaser

1. Ausführungsbeispiel

Die Figuren 1a bis 1c veranschaulichen mit einer Querschnittsansicht, in der die Querschnittsschraffuren der Anschaulichkeit halber weggelassen wurden, und Ausschnitten X und Y derselben eines Verbundes von einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement (10) und einem ersten erfindungsgemäßen Montagekörper (40) in Explosionsdarstellung ein erstes Ausfϋhrungsbeispiel für die Anwendung des erfindungsgemäße Verfahrens auf einen Grundkörper (20) aus Aluminiumnitrid-Keramik, der an einer Aufnahmefläche (21) eine physikalisch aus der Dampfphase abgeschiedene Dünnschicht-Metallisierung von 200nm CrNi und 200nm Au trägt. Diese Dünnschicht-Metallisierung schließt mit der Frontkante (25), die gemeinsam von der Aufnahmefläche (21) und einer, sich an die Aufnahmefläche anschließende und zur Aufnahmefläche (21) geneigte, Frontfläche (22) gebildet wird, bündig oder nahezu bündig ab und dient als Elektrode bei der elektrochemischen Abscheidung einer 300μm dicken Metallschicht (31) aus Kupfer. Dabei erstreckt sich elektrochemisch abgeschiedenes Kupfermaterialvolumen der Schicht (31) auch frontseitig über die Frontkante (25) hinaus. Die Kupfermetallschicht (31) wird in vier Schritten mechanisch bearbeitet:

In einem ersten Schritt wird ihre Oberseite, die sich parallel zur Aufnahmefläche (21) erstreckt, grob mechanisch abgefräst, wobei ca. 100μm Kupfermaterial abgetragen wird. In einem zweiten Schritt wird die metallische Schicht (31) frontseitig zusammen mit der Frontseite (22) bündig geläppt. In einem dritten Bearbeitungsschritt wird mittels Fräsen ein stufenartiger Absatz frontseitig in die metallische Schicht ein- gebracht, der eine Stirnfläche (42) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der Frontseite (22) und gegenüber dieser um etwa 100μm zurückversetzt ist, sowie eine Absatzfläche (44), die im wesentlichen parallel zu der Aufnahmefläche (21) liegt und ihr gegenüber etwa 100μm beabstandet ist. In einem vierten Schritt wird die zur Aufnahmefläche (21) parallele Oberseite der Kupferschicht mechanisch in einem Polierprozeß zur Schaffung einer hochebenen Montagefläche (41) nach bearbeitet. Dabei wird auch ein eventuell bei der Herstellung des Absatzes entstandener Grat an der Montagekante (45) entfernt und eine gerade Montagekante (45) mit geringem Kantenradius an der Schnittstelle zwischen Montagefläche (41) und Stirnfläche (42) geschaffen.

Wie der Ausschnitt Y der Fig. 1a in der Fig. 1c zeigt, ist die Aufnahmeflächenprofiltiefe (28) des Oberflächenprofils (27) der Aufnahmefläche (21) deutlich größer als die Montageflächenprofiltiefe (48) des Ober- flächenprofils (47) der Montagefläche (41), wobei die beiden Oberflächenprofile (27, 47) einen Faktor 20 vergrößert gegenüber der Dicke der Metallschicht (31) dargestellt sind. So beträgt die Aufnahmeflächenprofiltiefe (28) 10μm und die Montageflächenprofiltiefe (48) 2μm.

Die durch diese Montageflächenprofiltiefe (48) repräsentierte hohe Ebenheit der Montagefläche (41) eignet sich hervorragend für die parallele Ausrichtung der Grundfläche (11) eines Laserdiodenbarrens (10), der eine Strahlungsaustrittsfläche (12) besitzt, die sich an die Grundfläche (11) anschließt, ihr gegenüber unter einem Winkel von etwa 90° geneigt ist und mit der Grundfläche (11) eine gemeinsame, im wesentlichen gerade, außenliegende Strahlungsaustrittskante (15) bildet.

Diese Strahlungsaustrittskante (15) läßt sich hervorragend an der gefertigten scharfkantigen Montagekan- te (45) parallel ausrichten, womit die hochgenaue Position des Laserdiodenbarrens (10) bezüglich des Montagekörpers (40) vorgegeben ist.

Eine analoge Ausrichtungsprozedur ist genauso auf Leuchtdiodenbarren (10) oder eine Zeile von mehreren oder einer Vielzahl von Einzelemitterlaser- oder -leuchtdioden (10) beziehungsweise eine Zeile von mehreren oder einer Vielzahl von Mehrfachemitterlaser- oder leuchtdioden (10) anwendbar. Zur Verbindung eines oder mehrerer oder einer Vielzahl von kantenemittierenden Halbleiterbauelementen (10) mit dem Montagekörper (40) wird ein Lot (50) zwischen die Grundfläche (11) jedes kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) und die Montagefläche (41) des Montagekörpers (40) gebracht; vorzugsweise wird das Lot auf die Montagefläche (41) des Montagekörpers (40) aufgedampft, die zuvor mit einer für das Lot geeigneten Metallisierung versehen wurde. Ebenso weist die Grundfläche (11) des kan- tenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) eine für das Lot geeignete Metallisierung auf.

Das Lot ist vorzugsweise ein gold-und zinnhaltiges Lot, dessen Goldgehalt hinsichtlich Gewichtsanteilen größer ist als der Zinngehalt. Vermittels dieses Lotes wird beispielsweise der Laserdiodenbarren (10) mit seiner Grundfläche (11) hochgenau auf die Montagefläche (41) des Montagekörpers (40) in einem Lötprozeß aufgelötet und stoffschlüssig an dem Montagekörper befestigt. Eine Variante des ersten Ausführungsbeispieles sieht einen Grundkörper (20) vor, der mehrere oder eine Vielzahl von elektrochemisch auf seiner Aufnahmefläche (21) abgeschiedenen metallischen Schichten (31) aufweist, die elektrisch von einander getrennt sind.

Sie dienen im Montagekörper (40) der elektrischen Kontaktierung einzelner Emitter von Laser- oder leuchtdiodenbarren (10) oder von Mehrfachemitterlaser- oder leuchtdioden (10), einzelner Einzelemitter- laser- oder -leuchtdioden (10), einzelner Mehrfachemitterlaser- oder leuchtdioden und/ oder einzelner Laser- oder leuchtdiodenbarren (10) oder Gruppen von Laser- oder leuchtdiodenbarren (10) und/ oder Gruppen von Mehrfachemitterlaser- oder leuchtdioden (10) und/ oder Gruppen von Laser- oder leuchtdiodenbarren (10).

Der weitere Verlauf der Herstellung eines betriebsfähigen Diodenlasers als Strahlungsquelle (90) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist in zwei Alternativvarianten den Figuren 1d und 1e zu entnehmen. Deren Querschnittsansichten weisen der Anschaulichkeit halber ebenfalls keine Querschnittsschraffuren auf. Die in Fig. 1d gezeigte erste Explosionsdarstellung veranschaulicht eine erfindungsgemäße erste Reihenfolge für die Durchführung des ersten und zweiten Fügeprozesses. Der Laserdiodenbarren (10) wird im ersten Fügeprozess mit dem zuvor beschriebenen Lötprozess stoffschlüssig unter Ausbildung einer Fügezone (55) mit dem Montagekörper (40) verbunden, wodurch eine entsprechende Unterbaugruppe (60) des Diodenlasers (90) hergestellt wurde. Im zweiten Fügeprozess wird der Montagekörper über seine Stützfläche (23) mittels eines Weichlotes (51) mit einem Kühlkörper (70) aus Kupfer verbunden. Anschließend wird in einem dritten Fügeprozess eine metallische Platte als Kontaktkörper (80) an der der Grundfläche gegenüberliegenden Seite des Laserdiodenbarrens (10) mittels eines elektrisch leitfähigen Fügemittels (52) befestigt. Das Fügemittel (52) kann beispielsweise ein elektrisch leitfähiger Klebstoff sein. Alternativ kann der dritte Fügeprozess dem zweiten Fügeprozess vorausgehen.

Die in Fig. 1e gezeigte Explosionsdarstellung veranschaulicht eine erfindungsgemäße zweite Reihenfolge für die Durchführung des ersten und zweiten Fügeprozesses. Dabei wird zunächst im zweiten Fügeprozess der Montagekörper (40) über seine Stützfläche (23) mittels eines Gold-Zinn-Lotes unter Ausbildung einer Lotfuge (56) mit der hochschmelzenden ζ-Phase AusSn mit dem Kühlkörper (70) verbunden und damit eine Unterbaugruppe (61) des Diodenlasers (90) hergestellt. Ebenso wird die metallische Platte als Kontaktkörper (80) mit der der Grundfläche (11) gegenüberliegenden Seite des Laserdiodenbarrens (10) verbunden. Dabei ist die metallische Platte (80), beispielsweise eine Metallfolie, in Richtung senkrecht zur Grundflächenebene so flexibel, dass sich der Laserdiodenbarren im anschließenden ersten Fügeprozess, in dem der Verbundkörper aus Laserdiodenbarren (10) und Kontaktkörper (80) über die Grundfläche (11) des Laserdiodenbarrens (10) mit Montagefläche (41) der Unterbaugruppe (61) mit Hilfe eines Gold-Zinn- Lotes (50) verbunden wird, an die ebene Oberflächenkontur der Montagefläche (41) anpassen kann.

Wie sowohl aus Fig. 1d und Fig. 1e ersichtlich ist, besitzt der Kühlkörper (70) wenigstens einen Wärme- spreizabschnitt (71 ), der bezüglich der Ebene der Strahlungsaustrittsfläche (15) in einer von dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement (10) abweisenden Lichtemissionsrichtung über den Montagekörper (40) hervorsteht.

Fig. 1 f zeigt mit einem Querschnittsausschnitt eine Variante des ersten Montagekörpers (40), in dem a- bermals der Anschaulichkeit halber die Querschnittsschraffuren weggelassen wurden, mit einer alternativen Ausbildung der Stirnfläche (42). Zu ihrer Herstellung im zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird in einem zunächst das über die Frontfläche (22) hinausstehende Kupfervolumen der Schicht (31) mit Hilfe eines Schleif- oder Läppverfahrens entfernt. Anschließend erhält die Kupferschicht (31) mit Hilfe eines Diamantfräswerkzeugs frontseitig eine 150μm-Fase, die um 45° gegenüber der Aufnahmeflä- che (21) geneigt ist. Danach wird die Oberseite der Kupferschicht, die sich parallel zur Aufnahmefläche (21) erstreckt, mit Hilfe eines Diamantfräswerkzeuges hocheben gefräst, in dem etwa 50μm Material von der 200μm dicken Kupferschicht abgetragen werden. Dabei entsteht ein Montagekörper (40) mit einer hochebenen Montagefläche (41), an die sich eine zur Montagefläche (41) geneigte, im wesentlichen ebe- ne Stirnfläche (42) in Gestalt einer 100μm-Fase, die mit der Montagefläche (41) zumindest abschnittsweise eine gemeinsame gerade außenliegende und gratfreie Montagekante (45) bildet, anschließt.

2. Ausführungsbeispiel

In einem zweiten Ausführungsbeispiel wird zur Herstellung einer ersten Variante eines zweiten Montagekörpers von einem quaderförmigen Grundkörper (20) aus einem Kupfer-Wolfram- Verbundwerkstoff der Breite von 11mm, der Länge von 5mm und der Dicke von 0,5mm ausgegangen, dessen Querschnittsansicht unmaßstäblich in Fig. 2a gezeigt wird. Der Grundkörper besitzt eine im wesentlichen ebene Aufnahmefläche (21) mit einem Oberflächenprofil, dessen Aufnahmeflächenprofiltiefe 10μm beträgt. An die Aufnahmefläche (21) schließt sich eine im wesentlichen ebene und zur Aufnahmefläche (21) unter einem Winkel von 90° geneigte Frontfläche (22) an, die mit der Aufnahmefläche (21) eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise im wesentlichen gerade außenliegende Frontkante (25) bildet. Die Frontfläche (22) besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Frontflächenprofiltiefe von 20μm. Die Frontkante (25) besitzt Ausbrüche und Verrundungen, aufgrund derer die Frontkante (25) nicht ideal scharfkantig ist. Die von einer idealen Scharfkantigkeit entlang der Frontkante (25) auftretenden Abweichungen liegen innerhalb eines minimalen Frontkantenradius von 10μm. An die Frontfläche (22) schließt sich eine der Aufnahmefläche (21) gegenüberliegende Stützfläche (23) an, die gegenüber der Frontfläche (22) um einen Winkel von 90° geneigt ist und mit der Frontfläche eine gemeinsame zumindest abschnittsweise im wesentlichen gerade außenliegende Stützkante (26) bildet. Die Stützfläche (23) besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Stützflä- chenprofiltiefe von 10μm. Die Stützkante (26) besitzt Ausbrüche und Verrundungen, aufgrund derer die Stützkante (26) nicht ideal scharfkantig ist. Die von einer idealen Scharfkantigkeit entlang der Stützkante (26) auftretenden Abweichungen liegen innerhalb eines minimalen Stützkantenradius von 10μm. Der quaderförmige Grundkörper (20) wird im ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt in einer sich drehenden Trommel in einem Galvanikbad zusammen mit einer Vielzahl anderer quaderförmiger Grund- körper (20) auf seiner gesamten äußeren Oberfläche elektrochemisch mit Kupfer beschichtet. Eine Querschnittsansicht des gebildeten Verbundes (30) aus Grundkörper (20) und abgeschiedener Kupferschicht (31) ist in Fig. 3 dargestellt. Die Dicke der elektrochemisch abgeschiedenen Kupferschicht (31) beträgt im wesentlichen 200μm. Nur an den Kanten ist aufgrund der gegenüber den Flächen erhöhten elektrischen Feldstärke bei der elektrochemischen Beschichtung eine Verdickung der Schicht auf 300μm zu verzeichnen.

Die mechanische Bearbeitung der im ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt auf dem Grundkörper (20) elektrochemisch abgeschiedenen Kupferschicht erfolgt im zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens- schritt und endet mit der Bildung des erfindungsgemäßen Montagekörpers 40, von dem eine Querschnittsansicht in Fig. 2a dargestellt ist.

Dazu wird in einem ersten mechanischen Bearbeitungsschritt von einem Bereich der Kupferschicht (31), der auf der Stützfläche (23) abgeschieden wurde, mit einem Diamantfräswerkzeug 100μm Kupfermaterial spanend abgetragen. In einem zweiten mechanischen Bearbeitungsschritt wird von einem Bereich der Kupferschicht (31), der auf der Frontfläche (22) abgeschieden wurde, mit einem Diamantfräswerkzeug 100μm Kupfermaterial spanend abgetragen. In einem dritten mechanischen Bearbeitungsschritt wird von einem Bereich der Kupferschicht (31), der auf der Aufnahmefläche (21) abgeschieden wurde, mit einem Diamantfräswerkzeug 100μm Kupfermaterial spanend abgetragen. Im Ergebnis dieser drei mechanischen Bearbeitungsschritte wurde ein Montagekörper (40) hergestellt, der eine durch die mechanische Bearbeitung desjenigen Bereiches der Kupferschicht (31 ), der auf der Aufnahmefläche (21) abgeschieden wurde, entstandene Montagefläche (41) besitzt, die ein Oberflächenprofil mit einer Montageflächenprofiltiefe von 1 μm aufweist. An die Montagefläche (41) schließt sich eine im wesentlichen ebene und zur Montagefläche (41) unter einem Winkel von 90° geneigte Stirnfläche (42) an, die durch die mechanische Bearbeitung desjenigen Bereiches der Kupferschicht (31) entstanden ist, der auf der Frontfläche (22) abgeschieden wurde, und mit der Montagefläche (41) eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise im wesentlichen gerade außenliegende Montagekante (45) bildet. Die Stirnfläche (42) besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Stirnflächenprofiltiefe von 2μm. Die Montagekante (45) ist im wesentlichen frei von Ausbrüchen und Verrundungen, so dass die Montagekante (45) nahezu ideal scharfkantig ist. Die von einer idealen Scharfkantigkeit entlang der Montagekante (45) auftretenden Ab- weichungen liegen innerhalb eines minimalen Montagekantenradius von 2μm. An die Stirnfläche (42) schließt sich eine der Montagefläche (41) gegenüberliegende Anschlussfläche (43) an, die gegenüber der Stirnfläche (42) um einen Winkel von 90° geneigt ist und mit der Stirnfläche (42) eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise im wesentlichen gerade, außenliegende Anschlusskante (46) bildet. Die Anschlussfläche (43) wurde durch die mechanische Bearbeitung desjenigen Bereiches der Kupferschicht (31 ) hergestellt, der auf der Stützfläche (23) abgeschieden wurde, und besitzt ein Oberflächenprofil mit einer Anschlussflächenprofiltiefe von 1 μm. Der im Zuge des zweiten mechanische Bearbeitungsschrittes an der Anschlusskante (46) entstandene Grat wird mit Hilfe eines Schleifwerkzeuges entfernt, so daß die von einer idealen Scharfkantigkeit entlang der Anschlusskante (46) auftretenden Abweichungen innerhalb eines minimalen Anschlusskantenradius von 5μm liegen. Der im zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt durch die mechanische Bearbeitung der im ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt elektrochemisch auf dem erfindungsgemäßen Grundkörper (20) abgeschiedenen Kupferschicht (31) hergestellte Montagekörper (40) besitzt eine Breite von 11,6mm, eine Länge von 5,4mm und eine Dicke von 0,7mm. Die nach der mechanischen Bearbeitung noch auf dem Grundkörper vorhandene Kupferschichtdicke beträgt montageflächenseitig 100μm, stimflächenseitig 100μm und anschlußflächenseitig 100μm.

Im dritten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird aus dem Montagekörper (40) und einem Laserdiodenbarren (10) von 10mm Breite und 1,5mm Resonatorenlänge durch Lötung mittels eines Lotes ein Ver- bund (60) hergestellt, bei dem die Grundfläche (11) des Laserdiodenbarrens (10) über eine Lotschicht (50) an die Montagefläche (41) gefügt wird. Dazu wird die Montagefläche (41), nachdem sie für den Lötprozeß entsprechend vorbereitet wurde, in einem Abschnitt, der bis zur Montagekante reicht, mit 3μm eines eutektischen Gold-Zinn-Lotes, in dem der Gewichtsanteil des Goldes 80% ausmacht, beschichtet. Die sich an die Grundfläche (11) des Hochleistungslaserdiodenbarrens (10) anschließende Strahlungs- austrittsfläche (12) bildet mit der Grundfläche einen Winkel von 90° und eine gemeinsame im wesentlichen gerade Strahlungsaustrittskante (15).

In einem Justageprozeß wird die Strahlungsaustrittskante (15) des Laserdiodenbarrens (10) im wesentlichen parallel zu und bis auf einen Überstand von 10 μm bündig mit der Montagekante (45) ausgerichtet und die der Montagefläche (41) zugewandte Grundfläche (11) parallel zu der Montagefläche (41). Die Strahlungsaustrittsfläche (12) liegt damit im wesentlichen parallel zu der Stirnfläche (42). Nach Kontaktie- rung der Lotschicht (50) mit der Grundfläche (11) wird der Montagekörper auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Lotes, der bei 280⁰C liegt, aufgeheizt und anschließend wieder auf Raumtemperatur abgekühlt, wodurch sich eine feste und langzeit- und wechsellaststabile , stoffschlüssige Lötverbindung zwischen dem Hochleistungslaserdiodenbarren (10) und dem Montagekörper (40) ausbildet. Die im erfindungsgemäßen Verfahren erzielte hohe Montagepräzision wirkt sich insbesondere positiv auf die zuverlässige Homogenität der Leistungsparameter der Emitter des Laserdiodenbarrens (10) aus. Die erfindungsgemäße Befestigung des Montagekörpers an einem Kühlkörper ist in Abb. 2a sowie in den nachfolgenden Abbildungen 2b und 2c nicht dargestellt.

Das im zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch auf Grundkörper (20) anwenden, die aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Berylliumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, vanadiumdotierten Siliziumkarbid oder Diamant, bestehen. In diesem Fall wird vor der elektrochemischen Schichtabscheidung eine Metallisierung auf die gesamte Oberfläche des nichtleitenden Grundkörpers (20) aufgebracht, beispielsweise durch Abscheidung aus der Dampfpha- se. Diese Metallisierung kann beispielsweise ein Schichtsystem bestehend aus einer ersten Schicht Titan, einer zweiten Schicht Platin und einer dritten Schicht Gold von jeweils 100 nm Dicke umfassen und dient als elektrischer Kontakt und Startschicht für die beschrieben erfindungsgemäße elektrochemische Abscheidung.

Beispiele für eine zweite und dritte Variante der zweiten Ausführung mit einem zweiten erfindungsgemäßen Montagekörpers zeigen die Figuren 2b und 2c für einen Grundkörper (20) aus einem Silber-Diamant- Verbundwerkstoff der Breite von 11 mm, der Länge von 8mm und der Dicke von 1 ,5mm. In der zweiten Variante (Fig. 2b) besitzt der Grundkörper (20) im Gegensatz zum Grundkörper (20) der ersten Variante eine Frontfläche (22), die gegenüber der Aufnahmefläche (21) nicht um 90° sondern nur um 45° geneigt ist und mit der Aufnahmefläche (21) eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise im wesentlichen gerade außenliegende Frontkante (25) mit stumpfem 135°-Winkel bildet. Eine Endfläche (24) schließt sich, zur Frontfläche (22) um 45° geneigt, in einer von der Frontkante (25) abweisenden Richtung an die Frontfläche (22) an. Die Frontfläche (22) bildet somit eine O,7mm-45°-Fase an die Auf- nahmefläche (21). Die Stützfläche (23) liegt der Aufnahmefläche (21) zumindest abschnittsweise gegenüber und bildet mit der Endfläche (24) eine gemeinsame 90°-Stützkante (26). Nach elektrochemischer Beschichtung mit einer Silberschicht (31) an der gesamten Oberfläche wird zunächst der Bereich der Silberschicht (31) mechanisch eben bearbeitet, der auf der Stützfläche (23) abgeschieden wurde. Anschließend wird der Bereich der Silberschicht (31) mechanisch eben bearbeitet, der auf der Frontfläche (22) abgeschieden wurde. Schließlich wird der Bereich der Silberschicht (31 ) mechanisch eben bearbeitet, der auf der Aufnahmefläche (21) abgeschieden wurde. Damit erhält man einen Montagekörper (40), dessen Stirnfläche (42) im Gegensatz zum Montagekörper (40) des dritten Ausführungsbeispieles eine Stirnfläche (42), die gegenüber der Montagefläche (41) nicht um 90° sondern nur um 45° geneigt ist und mit der Montagefläche (21) eine gemeinsame, zumindest abschnittsweise im we- sentlichen gerade außenliegende Montagekante (45) mit stumpfem 135°-Winkei bildet. Der sich von der Montagekante in von der Montagefläche (41) abgewandten Richtung erstreckende Bereich des Montagekörpers (40) verbessert die Wärmespreizung für einen an die Montagekante (45) auf die Montagefläche (41) gelöteten Laserdiodenbarren, dessen Abstrahldivergenzwinkel in Richtung senkrecht zur Montagefläche (41) kleiner als 90° ist, weshalb im Betrieb des Laserdiodenbarrens keine oder nur ein sehr gerin- ger Anteil der emittierten Lichtstrahlen auf die Stirnfläche treffen.

In der dritten Variante (Fig. 2c) besitzt der Grundkörper (20) eine Frontfläche (22), die zwar wie die Frontfläche (22) des Grundkörpers (20) des ersten Variante gegenüber der Aufnahmefläche (21) um 90° geneigt ist, sich aber ebensowenig wie die Frontfläche (22) des Grundkörpers der vorangegangenen ersten Variante über den vollen Abstand zwischen Aufnahmefläche (21) und Stützfläche (23) erstreckt, sondern nur über einen Teilabstand von 0,5mm, wobei die Frontfläche (22) über den Umweg von mehreren aneinander anschließenden ersten, zweiten und dritten Endflächen (24a, 24b, 24c) von der Stützfläche (23) getrennt ist. Dabei liegt die ersten Endfläche (24a) parallel zu der Aufnahmefläche (21) und bildet mit der Frontfläche (22) eine der Frontkante (25) gegenüberliegende, innenliegende 90°-Kante. Die sich an die erste Endfläche (24a) in von der Frontfläche abgewandten Richtung anschließende zweite Endfläche (24b) ist gegenüber der ersten Endfläche (24a) um 45° geneigt und bildet mit der ersten Endfläche (24a) eine gemeinsame, außenliegende 135°-Kante. Die sich an die zweite Endfläche (24b) in von der ersten Frontfläche (24a) abgewandten Richtung anschließende dritte Endfläche (24c) ist gegenüber der zweiten Endfläche (24b) um 45° geneigt und bildet mit der zweiten Endfläche (24b) eine gemeinsame, außenliegende 135°-Kante.

Die dritte Endfläche (24c) schließlich bildet mit der der Aufnahmefläche (21) gegenüberliegenden Stützfläche (23) eine gemeinsame, außenliegende 90°-Stützkante (26), die der 135°-Kante mit der zweiten Endfläche (24b) gegenüberliegt. Die drei Endflächen (24a, 24b, 24c) beschreiben einen gegenüber der Aufnahmefläche (21 ) stufenartig abgesetzten Vorsprung des Grundkörpers (20), der sich gegenüber der Frontkante (25) in frontseitiger Richtung erstreckt und gegenüber dem sich die Aufnahmefläche (21) plateauartig um den durch die Frontseite (22) vorgegebenen Teilabstand erhebt. Die erfindungsgemäße erste Silberschicht (31) wird anders als bei der zweiten Variante nicht auf der gesamten Oberfläche elektrochemisch aufgebracht, sondern nur auf der Aufnahmefläche (21), der Frontflä- che (22) und der ersten Endfläche (24a). Auf der Stützfläche (23) wird eine zweite Silberschicht (32) elektrochemisch abgeschieden. Die übrigen Oberflächenbereiche sind durch einen im Galvanikbad beständigen Abdecklack vor Beschichtung geschützt. Nach der erfindungsgemäßen Beschichtung wird zunächst die zweite Silberschicht (32) mechanisch eben bearbeitet, die auf der Stützfläche (23) abgeschieden wurde. Anschließend wird der Bereich der ersten Silberschicht (31) mechanisch eben bearbeitet, der auf der Frontfläche (22) und der ersten Endfläche (24a) abgeschieden wurde. Schließlich wird der Bereich der ersten Silberschicht (31) mechanisch eben bearbeitet, der auf der Aufnahmefläche (21) abgeschieden wurde. So erhält man eine Montagekörper (40), dessen äußere Konturen prinzipiell denen des Grundkörpers entsprechen, wobei die geformte Stirnfläche (42) parallel zur Frontfläche (22) liegt und mit der Montagefläche (41), die parallel zur Aufnahmefläche liegt (21) eine gemeinsame, gerade Montagekante (45) bildet.

Nicht dargestellt in Fig. 2b und 2c sind die Kühlkörper (70), an denen die Montagekörper (40) stoffschlüssig befestigt werden. Die Kühlkörper (70) sind Schichtkörper aus einem Verbund von Aluminiumnitrid und Kupferschichten, bei dem in Kupferschichten, die zwischen zwei Aluminiumnitridschichten angeordnet sind, eine Mikrokanalstruktur eingebracht ist, die über einen Zulauf in Verbindung mit einem Einlass des Kühlkörpers (70) steht und über einen Ablauf in Verbindung mit einem Auslass. Über den Einlass wird im Betrieb des Diodenlasers (90) Kühlmittel in die Mikrokanalstruktur eingebracht und über den Auslass aus der Mikrokanalstruktur wieder abgeführt.

3. Ausführungsbeispiel

Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens einer Strahlungsquelle (90) betrifft die Herstellung eines Diodenlaserstapels (90), von dem Zwischenprodukte in Querschnittsansicht in Fig. 3 dargestellt sind. Ein Grundkörper (20) ist ein Diamantquader der Abmaße 0,9 x 0,8 x 11 mm³ mit einer Aufnahmefläche

(21) von 0,8 x 11 mm² Größe, an die sich über eine Frontkante (25) eine 0,9 x 11 mm² große Frontfläche

(22) und auf der gegenüberliegenden Seite über eine Stützkante (26) eine 0,9 x 10 mm² große Stützfläche (23) anschließt. Frontfläche (21) und Stützfläche (23) liegen einander gegenüber und sind jeweils bezüglich der Aufnahmefläche (21) um 90° geneigt. Der Quader wird zwischen zwei parallen geschlosse- nen Umfangslinien, die einen Abstand von 10 mm besitzen, zunächst mit einer Dünnschichtmetallisierung von 60nm Ti, 100nm Pt und 100nm Au versehen; anschließend wird zur Herstellung des Verbundkörpers (30) auf der Dünnschichtmetallisierung elektrochemisch eine 300 μm dicke Kupferschicht 31 abgeschieden. Alle vier beschichteten Quaderflächen werden eine Oberflächenbearbeitung unterzogen, wobei der Schichtbereich auf der Aufnahmefläche (21) zu einer ebenen Montagefläche (41), der Schichtbereich auf der Frontfläche (22) zu einer ebenen Stirnfläche (42), der Schichtbereich auf der Stützfläche (23) zu einer ebenen Anschlussfläche (43) und der auf der der Aufnahmefläche gegenüberliegenden Fläche angeordnete Schichtbereich zu einer ebenen Kontaktfläche (49) wird. Die Montagefläche (41) besitzt mit der um 90° zu ihr geneigten Stirnfläche (42) eine gemeinsame gerade Montagekante (45) und mit der um 90° in entgegengesetzter Richtung zu ihr geneigten, der Stirnfläche gegenüberliegenden Anschlussfläche (45) eine gemeinsame Anschlusskante (46). Der Montagekörper besitzt somit die Abmaße von 1 ,3 x 1 ,2 x 10 mm Gleichzeitig werden der erste Fügeprozess zur Verbindung eines 10mm breiten Laserdiodenbarrens von 0,6 mm Resonatorlänge mit der Montagefläche (41) mittels eines Gold-Zinn-Lotes 50 unter Ausbildung einer Lötzone 55 und der zweite Fügeprozess zur Verbindung des Montagekörpers (40) über seine Anschlussfläche (43) mittels eines Gold-Zinn-Lotes (51) unter Ausbildung einer Lötzone (56) mit einem Mikrokanalkühler (70), der zumindest teilweise aus Silizium besteht, verbunden.

In einem dritten Fügeprozess, der gleichzeitig mit dem ersten und zweiten Fügeprozess stattfindet, wird die Kontaktfläche (49) eines ersten Montagekörpers (40) im Diodenlaserstapel (90) mit der der Montagefläche (41) eines benachbarten Montagekörpers (40) abgewandten Seitenfläche des Laserdiodenbarrens (10) mittels eines Gold-Zinn-Lotes (52) unter Ausbildung einer Lötzone (57) verbunden. In diesem Sinne ist der benachbarte Montagekörper (40) ein Kontaktkörper (80), der seinerseits einen betriebsfähigen Laserdiodenbarren (10) trägt.

Die Ausrichtung der Strahlungsaustrittskante des Laserdiodenbarrens (10) zu der Montagekante (45) erfolgt durch einen Anschlag, an dem sowohl die Strahlungsaustrittsfläche (12) als auch die Stirnfläche (42) anliegen.

Sollbruchstellen zwischen den Emittern des Laserdiodenbarrens (10) ermöglichen ein durch den gegenüber dem Laserdioden material niedrigeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Montagekörpers induziertes kontrolliertes Auseinanderbrechen des Laserdiodenbarrens in einzelne Laserdioden beim Abkühlen gegen Ende der Fügeprozesse. Wegen der vorausgesetzten elektrischen Isolationsfähigkeit des Kühlkörpers (70) sind die Laserdiodenbarren (10) des Dioden laserstapels (90) über die Montagekörper (40) elektrisch in Serie geschaltet.

4. Ausführungsbeispiel

Das vierte Ausführungsbeispiel betrifft ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Fertigung einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Montagekörpern (40) aus einem einzigen Grundkörper (20). Einzelne Schritte dieses Verfahrens werden durch die Figuren 4a bis 4d veranschaulicht. Ein plattenförmiger Grundkörper (20) besitzt eine ersten Hauptfläche und eine, der ersten Hauptfläche gegenüberliegenden, zweiten Hauptfläche. Ein solcher Grundkörper kann beispielsweise eine Platte von chemisch aus der Dampfphase abgeschiedenem (CVD-) Diamant sein, eine Platte aus einem Wolfram- Kupfer-Verbundwerkstoff oder einem Diamant-Silber- Verbundwerkstoff.

Wie in Fig.4a dargestellt, wird in den plattenförmigen Grundkörper ein Feld von Ausnehmungen eingebracht, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispieles die Form von Schlitzen (29) besitzen, die sich von der Seite der ersten Hauptfläche durch den plattenförmigen Grundkörper bis zur zweiten Haupt- fläche erstrecken. Die Schlitze (29) sind zumindest abschnittsweise entlang einer Vorzugsrichtung gerade und besitzen in dem wenigstens einen geraden Schlitzabschnitt ein Paar von einander gegenüberliegenden Innenflächen, die sich in Vorzugsrichtung und von der ersten zur zweiten Hauptfläche erstrecken. Zwischen zwei einander benachbarten Schlitzen (29) mit zueinander im wesentlichen parallelen geraden Schlitzabschnitten erstrecken sich Abschnitte der ersten Hauptfläche von einer gemeinsamen Kante mit einer ersten Innenfläche eines ersten Schlitzes über die Länge eines ersten Kantenabstandes zu einer gemeinsamen Kante mit einer zweiten Innenfläche eines zweiten Schlitzes. Auf der gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers (20) erstrecken sich Abschnitte der zweiten Hauptfläche von einer gemeinsamen Kante mit der ersten Innenfläche des ersten Schlitzes über die Länge eines zweiten Kantenabstandes zu einer gemeinsamen Kante mit der zweiten Innenfläche des zweiten Schlitzes. Die besagten Abschnitte der ersten Hauptfläche umfassen wenigstens eine erfindungsgemäße Aufnahmefläche des Grundkörpers (20). Die besagten Abschnitte der zweiten Hauptfläche umfassen wenigstens eine erfindungsgemäße Stützfläche des Grundkörpes (20).

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich eine erste Aufnahmefläche (21) von der Kante mit der ersten Innenfläche des ersten Schlitzes über etwa eine erste Hälfte der Länge des ersten Kantenabstandes in Richtung des zweiten Schlitzes. Die erste Innenfläche nimmt somit die Funktion der Frontfläche (22) ein, ihre Kante mit der ersten Aufnahmefläche (21) die Funktion der Frontkante (25). Eine zweite Aufnahmefläche erstreckt sich zwischen der ersten Aufnahmefläche und dem zweiten Schlitz über etwa eine zweite Hälfte der Länge des ersten Kantenabstandes bis zur Kante des besagten Ab- Schnittes der ersten Hauptfläche mit der zweiten Innenfläche des zweiten Schlitzes. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel berührt die zweite Aufnahmefläche nicht die erste Aufnahmefläche (21). Zudem erstreckt sich die Stützfläche von der Kante mit der ersten Innenfläche des ersten Schlitzes über die gesamte Länge des zweiten Kantenabstandes bis zur Kante mit der zweiten Innenfläche des zweiten Schlitzes. Im ersten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt wird, wie in den Figuren 4b und 4c dargestellt, elektrochemisch eine erste zusammenhänge Kupferschicht (31) auf jeden Abschnitt des Grundkörpers aufgebracht, der zwischen zwei einander benachbarten Schlitzen liegt. Dabei erstreckt sich die Kupferschicht (31) von der ersten Hauptfläche auf die zweite Hauptfläche, und zwar von der ersten Aufnahmefläche (21) über die erste Innenfläche des ersten Schlitzes bis auf die Stützfläche (23) und dort über fast die gesamte Länge des zweiten Kantenabstandes in Richtung des zweiten Schlitzes, ohne jedoch die Kante des besagten Abschnittes der zweiten Hauptfläche mit der zweiten Innenfläche des zweiten Schlitzes zu erreichen.

Eine zweite Kupferschicht (32) wird elektrochemisch auf einen Abschnitt der zweiten Aufnahmefläche aufgebracht, der von der Kante mit der zweiten Innenfläche beabstandet ist. Dem ersten Verfahrensschritt kann eine ganzflächige oder selektive Dünnschichtmetallisierung mit des Grundkörpers - vorzugsweise einschließlich der Innenflächen der Schlitze (29) - vorangehen, insbesondere dann, wenn der Grundkörper aus elektrisch isolierendem Material besteht oder eine elektrisch isolierende Beschichtung trägt. Bei ganzflächiger Dünnschichtmetallisierung oder Grundkörper aus elektrisch leitfähigem Material werden die nicht zu beschichtenden Bereiche abseits der Aufnahmeflächen, der Stützfläche und der ersten Innenflä- che des Schlitzes durch einen im Galvanikbad beständigen Abdecklack vor Beschichtung geschützt. Bei selektiver Dünnschichtmetallisierung auf einem zumindest äußerlich elektrisch isolierten Grundkörper erfolgt die Metallisierung wenigstens auf den elektrochemisch zu beschichtenden Bereichen der Aufnahmeflächen, der Stützflächen (23) und der ersten Innenfläche des Schlitzes. Darüber hinaus sind selbst- verständlich auch Mischvarianten mit selektiver Beschichtung und selektiver Abdeckung möglich, vorzugsweise dann, wenn sich diese Maßnahmen unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten rentieren. Im zweiten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt werden zunächst die auf der ersten und zweiten Hauptfläche elektrochemisch abgeschiedenen Schichten beziehungsweise Schichtbereichen oberflächlich me- chanisch bearbeitet, wodurch auf der Seite der ersten Hauptfläche diejenigen Schichtenbereiche, die auf den ersten Aufnahmeflächen abgeschieden wurden, hochebene erfindungsgemäße Montageflächen (41) werden und auf der Seite der zweiten Hauptfläche diejenigen Schichtenbereiche, die auf den Stützflächen abgeschieden wurden, hochebene erfindungsgemäße Anschlußflächen (43) werden. Zusammen mit den Schichtenbereichen, die auf den ersten Aufnahmeflächen abgeschieden wurden, erhalten auch die Schichten (32), die auf derselben Hauptfläche abgeschieden wurden wie die ersten Aufnahmeflächen, nämliche auf den zweiten Aufnahmeflächen, in dem mechanischen Bearbeitungsvorgang seitens der ersten Hauptfläche eine hochebene Oberfläche.

Im weiteren Verlauf des erfindungsgemäßen zweiten Verfahrensschrittes bieten sich drei Verfahrensvarianten an, deren Ergebnisse in den Fig. 4d und 4e dargestellt werden: In einer ersten Verfahrensvariante kann die Herstellung der Montagekanten (45) mit mechanischer Bearbeitung der ersten metallischen Schichten (31) in einem ersten Schritt erfolgen, dem sich ein zweiter Schritt der Vereinzelung der Montagekörper (40) aus dem Grundkörper-Schichten-Verbund anschließt. In einer zweiten Verfahrensvariante kann zunächst die Vereinzelung von Teilkörpern aus dem Grundkörper-Schichten-Verbund erfolgen, der sich die Herstellung der Montagekanten durch mechanische Bearbeitung der ersten metallischen Schich- ten (31) in einem zweiten Schritt anschließt. In einer dritten Verfahrensvariante schließlich kann die Vereinzelung der Montagekörper aus dem Grundkörper-Schichten-Verbund mit der gleichzeitigen mechanischen Bearbeitung der ersten metallischen Schichten (31) zur Herstellung der Montagekanten kombinierten werden - beispielsweise durch Sägen oder Drahterodieren. Im Falle der zweiten Verfahrensvariante können die Teilkörper nach Vereinzelung in einer Weise aufein- ander gestapelt werden, daß die Anschlußfläche (43) eines ersten Teilkörpers auf der Montagefläche (41) eines zweiten Teilkörpers aufliegt und alle Schichtbereiche der ersten metallischen Schicht (31), die auf der ersten Innenfläche der Schlitze (29) abgeschieden wurden, auf einer gemeinsamen Seite des Stapels liegen. Die Teilkörper des Stapels können an einer ebenen Fläche ausgerichtet werden, die an allen unbeschichteten zweiten Innenflächen der Schlitze (29) anliegt. Des weiteren können mehrere solcher Sta- pel nebeneinander gelegt werden. Auf diese Weise können von einer hohe Anzahl von Teilkörpern diejenigen Schichtbereiche der ersten metallischen Schicht (31), die auf den ersten Innenflächen der Schlitze (29) abgeschieden wurden, in einem einzigen Vorgang mechanisch zu hochebenen Stirnflächen (42) bearbeitet werden, die mit den Montageflächen (41) die erfindungsgemäßen gemeinsamen, im wesentli- chen geraden, außenliegenden Montagekanten (45) bilden und mit den Anschlussflächen (43) die erfindungsgemäßen gemeinsamen, im wesentlichen geraden, außenliegenden Anschlusskanten (46). Anschließend erfolgt in einem dritten erfindungsgemäßen Verfahrensschritt die erfindungsgemäße Montage wenigstens eines Laserdiodenbarrens (10) unter Bildung einer Fügezone (51) auf der Montagefläche (41) an der Montagekante (45) eines jeden Montagekörpers (40) zur Bildung der erfindungsgemäß hergestellten Unterbaugruppe (60, Fig. 4f) eines Diodenlasers (90). Die metallische Schicht (32) kann als elektrischer Kontakt dienen, von der aus elektrische Kontaktelemente (81) - hier sind es Bonddrähte - eine elektrische Verbindung mit einer der Grundfläche gegenüberliegenden und zur Grundfläche (11) gegenpoligen Kontaktfläche herstellen. Der Montagekörper (40) wird anschließend zur Vollendung des Dioden- lasers (90) seitens seiner Anschlussfläche (43) stoffschlüssig und betriebsfähig an einem nicht dargestellten Stromzuführungs- und Kühlkörper befestigt.

5. Ausführungsbeispiel

Die Fig. 5a zeigt einen Montagekörper, der analog dem Montagekörper des vierten Ausführungsbeispiels aus einem gemeinsamen Grundkörper gefertigt wurde. Der Grundkörper ist zumindest äußerlich elektrisch isolierend. Wie der Montagekörper des vierten Ausführungsbeispiels weist der Montagekörper des vorliegenden Ausführungsbeispieles zwei metallische Schichten (31, 32) auf, von denen sich eine erste metallische Schicht (31) wie beim vierten Ausführungsbeispiel von der Aufnahmefläche (21) über die ers- te Innenflächen des im Grundkörper vorhandenen Schlitzes (29) auf die Stützfläche (23) erstreckt. Dort allerdings erstreckt sich die metallische Schicht (31) nicht wie im vierten Ausführungsbeispiel über fast die gesamte Länge des zweiten Kantenabstandes in Richtung des zweiten Schlitzes, sondern nur über etwa eine erste Hälfte der Länge des zweiten Kantenabstandes in Richtung des zweiten Schlitzes. Die zweite metallische Schicht (32) erstreckt sich im Gegensatz zum vierten Ausführungsbeispiel über die gesamte zweite Aufnahmefläche und von dort über die zweite Innenfläche des zweiten Schlitzes auf die Stützfläche (23), auf der sie sich in Richtung des ersten Innenfläche des ersten Schlitzes über etwa eine zweite Hälfte der Länge des zweiten Kantenabstandes, ohne die erste metallische Schicht (31) zu erreichen. Damit bilden die zwei metallischen Schichten (31,32) zwei elektrisch voneinander getrennte Leiterzüge, die sich beide von einer der Stützfläche (23) gegenüberliegenden Seite auf die Stützfläche (23) erstrecken und dort zwei elektrisch voneinander getrennte Anschlussflächen (43) bereitstellen. Die erfindungsgemäße Montage wenigstens Laserdioden barrens (10) unter Bildung einer Fügezone (51) auf der Montagefläche (41) der ersten metallischen Schicht (31) an der Montagekante (45) des Montagekörpers (40) bildet eine Unterbaugruppe (60, Fig. 5b) eines erfindungsgemäß hergestellten Diodenlasers (90), bei dem von dem auf der zweiten Aufnahmefläche abgeschiedenen Bereich der zweiten metallischen Schicht (32) Bonddrähte (81) als elektrische Verbindungselemente zu einer der Grundfläche (11) gegenüberliegenden und zur Grundfläche (11) gegenpoligen Kontaktfläche des Laserdiodenbarrens (10) verlaufen. Eine elektrische und thermische stoffschlüssige Anbindung der beiden gegenpoligen Anschlussflächen (43) der Unterbaugruppe (60) an einen nicht dargestellten Stromführungs- und Kühlkörper stellt die Betriebsfähigkeit des Diodenlasers (90) her.

Die erläuterten Ausführungsbeispiele stellen nur einen Teil möglicher Ausbildungen der Erfindung dar. Insbesondere können einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiels kombiniert werden, ohne über den inhaltlichen Rahmen der Erfindung hinauszugehen. Des weiteren können Zusatzelemente an die erfindungsgemäß hergestellte Strahlungsquelle angebracht oder in sie eingebracht werden, ohne den beanspruchten Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere können Zwischenelemente zwischen dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement und dem Montagekörper und/ oder dem Montage- körper und dem Kühlkörper eingefügt sein, solange ihr Einfügen dem erfindungsgemäßen Erfordernis eines Stoffschlusses zwischen den erfindungswesentlichen Komponenten nicht entgegensteht.

Claims

Patentansprϋche

1.

Verfahren zur Herstellung wenigstens einer Strahlungsquelle (90) mit wenigstens einem Kühlkörper (70) und wenigstens einem kantenemittierenden Halbleiterbauelement (10), das wenigstens eine Grundfläche (11) aufweist, sowie wenigstens eine, zur Grundfläche (11) geneigte, Strahlungsaustrittsfläche (12), die wenigstens eine, zumindest abschnittsweise gerade, außenliegende Strahlungsaustrittskante (15) besitzt, ausgehend von wenigstens einem Grundkörper (20), der wenigstens ein Material aus einer ersten Materialgruppe, die Wolfram, Kohlenstoff, Siliziumkarbid, Bornitrid, Berylliumoxid und Aluminiumnitrid umfasst, enthält und wenigstens eine Aufnahmefläche (21) aufweist, gekennzeichnet durch

- einen ersten Verfahrensschritt zur Herstellung wenigstens eines Verbundkörpers (30) aus dem Grund- körper (20) und wenigstens einer zusammenhängenden metallischen Schicht (31 ), wobei die wenigstens eine zusammenhängende metallische Schicht (31) durch elektrochemische Abscheidung aus wenigstens einem Elektrolyten von wenigstens einem Metall der Kupfergruppe des Periodensystems der chemischen Elemente auf wenigstens die Aufnahmefläche (21) des Grundkörpers (20) aufgebracht wird,

- einen zweiten Verfahrensschritt zur Herstellung wenigstens eines eine Anbindungsfläche (23, 43) auf- weisenden Montagekörpers (40) aus dem Verbundkörper (30), wobei die metallische Schicht (31) durch wenigstens ein Formgebungsverfahren wenigstens eine im wesentlichen ebene Montagefläche (41) erhält, sowie wenigstens eine, sich an die Montagefläche (41) anschließende und zur Montagefläche (41) geneigte im wesentlichen ebene Stirnfläche (42), die mit der Montagefläche (41), wenigstens eine gemeinsame im wesentlichen gerade außenliegende Montagekante (45) bildet, und - einen dritten Verfahrensschritt zur Herstellung der Strahlungsquelle (90), der sowohl das Schaffen wenigstens einer ersten stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Montagekörper und dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement als auch das Schaffen wenigstens einer zweiten stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Montagekörper und dem Kühlkörper (70) beinhaltet, wobei zur Schaffung der ersten stoffschlüssigen Verbindung die Strahlungsaustrittskante (15) des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) gegenüber der Montagekante (45) des Montagekörpers (40) im wesentlichen parallel ausgerichtet wird, die Grundfläche (11) des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) gegenüber der Montagefläche (41) des Montagekörpers (40) im wesentlichen parallel ausgerichtet wird, und in einem ersten Fügeprozess das kantenemittierende Halbleiterbauelement (10) über seine Grundfläche (11) zumindest abschnittsweise Stoff- schlüssig unter Ausbildung wenigstens einer ersten Fügezone (55) zwischen dem kantenemittierenden Haibieiterbauelement (10) und dem Montagekörper (40) an der Montagefläche (41) des Montagekörpers (40) befestigt wird, wobei die erste Fügezone (55) zumindest abschnittsweise hinsichtlich Volumen, Masse und/ oder Atomanzahl zu einem überwiegenden Anteil aus wenigstens einem Metall der Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe, der Eisengruppe und Platinmetallgruppe und/ oder wenigstens einer Verbindung von wenigstens einem Metall der Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe, der Eisengruppe und Platinmetallgruppe mit wenigstens einem weiteren metallischen, halbmetallischen oder halbleitenden Material besteht, und zur Schaffung der zweiten stoffschlüssigen Verbindung in einem zweiten Fügeprozess der Montagekörper (40) über seine Anbindungsfläche (23, 43) zumindest abschnittsweise stoffschlüssig unter Ausbildung wenigstens einer zweiten Fügezone (56) zwischen dem Montagekörper (40) und dem Kühlkörper (70) an dem Kühlkörper (70) befestigt wird, wobei der Montagekörper (40) dafür vorgesehen ist, im Betrieb der Strahlungsquelle (90) wenigstens einen Teil der Wärme des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) aufzunehmen und diesen zumindest teilweise an den Kühlkörper (70) abzugeben.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Verfahrensschritt der erste Fügeprozess dem zweiten Fügeprozess mit der Bildung wenigstens einer Unterbaugruppe (60) der Strahlungsquelle (90) aus dem Montagekörper (40) und dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement (10) vorangeht.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) auf einer ersten Hauptfläche eine Vielzahl von Aufnahmeflächen (21) aufweist, wobei eine Vereinzelung von wenigstens eine Aufnahmefläche (21) aufweisenden Abschnitten des Grundkörpers (20) in Ver- bundkörper (30) zwischen dem ersten Verfahrensschritt und dem zweiten Verfahrensschritt oder während des zweiten Verfahrensschrittes oder in Montagekörper (40) zwischen dem zweiten Verfahrensschritt und dritten Verfahrensschritt oder in Unterbaugruppen (60, 61) nach demjenigen des ersten oder zweiten Fügeprozesses im dritten Verfahrensschritt erfolgt, der von den beiden Fügeprozessen zuerst durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) hinsichtlich seines Volumens, seiner Masse und/ oder seiner Atomanzahl überwiegend aus wenigstens einem Material der ersten Materialgruppe besteht.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) einen Verbundwerkstoff von wenigstens einem Material der ersten Materialgruppe und wenigstens einem Material einer zweiten Materialgruppe enthält, wobei das Material der ersten Materialgruppe wenigstens einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der kleiner ist als wenigstens ein thermi- scher Ausdehnungskoeffizient des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10), und das Material der zweiten Materialgruppe wenigstens einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der größer ist als wenigstens ein thermischer Ausdehnungskoeffizient des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10).

6. Verfahren nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff Diamant und Kupfer und/ oder Silber enthält

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) aus wenigstens einem elektrisch isolierenden Werkstoff besteht oder elektrisch leitfähig ist und zu- mindest abschnittsweise eine elektrisch isolierende Beschichtung aufweist, auf der sich die Aufnahmefläche (21) befindet, wobei der Grundkörper (20) wenigstens eine, sich über die Aufnahmefläche (21) erstreckende Dünnschicht-Metallisierung trägt, auf der im ersten Verfahrensschritt die elektrochemische Abscheidung erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche (11) des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes und/ oder die Montagefläche (41) des Montagekörpers (40) zumindest abschnittsweise wenigstens eine abschließende Schicht besitzt, die wenigstens ein Metall aus Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe, der Eisengruppe und der Platinmetallgruppe enthält, und dass zur Vorbereitung des ersten Fügeprozesses wenigstens eine Lotschicht (50) auf die Montagefläche (41) des Montagekörpers und/ oder auf die Grundfläche (11) des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) und/ oder zwischen die Montagefläche (41) des Montagekörpers und die Grundfläche (11) des kantenemittierenden Halbleiterbauelementes (10) gebracht wird, wobei die Lotschicht (50) wenigstens ein Material aus der Gruppe der metallischen, halbmetallischen und halbleitenden chemischen Elemente der Zinkgruppe, der Borgruppe, der Kohlenstoffgruppe und der Stickstoffgruppe enthält und der erste Fügeprozess ein Lötprozess ist, in dem die Lötzone (55) zumindest abschnittsweise aus der abschließenden Schicht und der Lotschicht gebildet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sich vollständig aus wenigstens einer Verbindung von wenigstens einem Metall aus Gruppe der chemischen Elemente der Kupfergruppe, der Eisengruppe und der Platinmetallgruppe mit wenigstens einem Material aus der Gruppe von Zink, Gallium, Indium, Silizium, Germanium, Zinn, Blei und Wismut bestehende Bereiche zumindest abschnittsweise über gesamte Dicke wenigstens der ersten Fügezone (55) erstrecken.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Lotschicht (50) Gold und Zinn enthält, wobei der Anteil an Gold hinsichtlich Volumen, Masse und/ oder Atomanzahl den Anteil an Zinn übersteigt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) eine wenigstens eine, sich an die Aufnahmefläche (21 ) anschließende und zur Aufnahmefläche geneigte, Frontfläche (22) besitzt, die mit der Aufnahmefläche (21) zumindest abschnittsweise eine gemeinsame, außenliegende Frontkante (25) bildet, sich die im ersten Verfahrensschritt elektrolytisch auf dem Grundkörper (20) abgeschiedene Metallschicht (31) von der Aufnahmefläche (21) über die Frontkante (25) bis auf die Frontfläche (22) erstreckt und der im Zuge der Herstellung des Montagekörpers (40) im zweiten Verfahrensschritt der auf der auf der Frontfläche (22) abgeschiedene Bereich der metallischen Schicht (31) durch wenigstens ein Formgebungsverfahren die wenigstens eine im wesentlichen ebene Stirnfläche (42) erhält.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkör- per abseits der Aufnahmefläche wenigstens eine Stützfläche (23) aufweist, die als Anbindungsfläche (23) für die Verbindung mit dem Kühlkörper dient.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper abseits der Aufnahmefläche wenigstens eine Stützfläche (23) aufweist, die im ersten Verfahrensschritt zur Herstellung wenigstens des Verbundkörpers (30) durch elektrochemische Abscheidung aus wenigstens einem Elektrolyten von wenigstens einem Metall der Kupfergruppe des Periodensystems der chemischen Elemente mit wenigstens einer zusammenhängenden metallischen Schicht versehen wird, die im zweiten Verfahrensschritt zur Herstellung des Montagekörpers (40) durch wenigstens ein Formgebungsverfahren wenigstens eine im wesentlichen ebene Anschlussfläche (43) erhält, als Anbindungsfläche (43) für die Verbindung mit dem Kühlkörper (70) dient.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Anbindungsfläche (23, 43) auf einer der Montagefläche (41) gegenüberliegenden Seite des Montagekörpers liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (23) des Grundkörpers (20) der Aufnahmefläche (21) zumindest abschnittsweise gegenüberliegt, und sich die im ersten Verfahrensschritt elektrochemisch auf dem Grundkörper (20) abgeschiedene Metall- schicht (31 ) von der Aufnahmefläche (21 ) bis auf die Stützfläche (23) erstreckt, und im Zuge der Herstellung des Montagekörpers (40) im zweiten Verfahrensschritt der auf der Stützfläche (23) abgeschiedene Bereich der metallischen Schicht (31) durch ein zweites Formgebungsverfahren wenigstens eine im wesentlichen ebene Anschlussfläche (43) erhält.

16. Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass sich die im ersten Verfahrensschritt elektrolytisch auf dem Grundkörper (20) abgeschiedene metallische Schicht zwischen zwei geschlossenen Umfangslinien durchgängig und vollumfänglich auf dem Grundkörper (20) erstreckt.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (20) auf einer ersten Hauptfläche eine Vielzahl von Aufnahmeflächen (21) aufweist und auf einer, der ersten gegenüberliegenden, zweiten Hauptfläche eine Vielzahl von Stützflächen (23) aufweist, die den Aufnahmeflächen (21) zumindest abschnittsweise gegenüberliegen, sowie eine Vielzahl von zumindest abschnittsweise im wesentlichen geraden Schlitzen (29), die in ihrem geraden Abschnitt wenigstens eine sich von der ersten zur zweiten Hauptfläche erstreckende, Frontfläche (22) besitzen, die mit wenigstens einer Aufnahmefläche (21) eine gemeinsame gerade Frontkante (25) bildet und mit wenigstens einer Stützfläche (23) eine gemeinsame Stützkante (26), wobei eine Vereinzelung von wenigstens eine Aufnahmefläche (21) und eine Stützfläche (23) aufweisenden Abschnitten des Grundkörpers (20) in Verbundkörper (30) zwischen dem ersten Verfahrensschritt und dem zweiten Verfahrensschritt oder während des zweiten Verfahrensschrittes oder in Montagekörper (40) zwischen dem zweiten Verfahrensschritt und dritten Verfahrensschritt oder in Unterbaugruppen (60, 61) nach demjenigen des ersten oder zweiten Fügeprozess im dritten Verfahrensschritt erfolgt, der von beiden Fügeprozessen zuerst durchgeführt wird.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der elektrochemisch beschichteten Außenflächen (21, 22, 23) des Grundkörpers (20) ein Grundkör- peroberflächenprofil (27) mit einer Grundkörperoberflächenprofiltiefe (28) besitzt und wenigstens eine der Außenfläche (21, 22, 23) des Grundkörpers durch die elektrochemisch abgeschiedene metallische Schicht (31) benachbarte und geformte Außenfläche (41, 42, 43) des Montagekörpers ein Montagekör- peroberflächenprofil (47) mit einer Montageköφeroberflächenprofiltiefe (48) aufweist, die kleiner ist als die Grundkörperoberflächenprofiltiefe (28), und die Dicke der elektrochemisch auf der Außenfläche (21, 22, 23) des Grundkörpers abgeschiedenen metallischen Schicht (31) größer ist als die Grundkörperoberflä- chenprofiltiefe (28).

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (70) wenigstens einen Wärmespreizabschnitt (71) aufweist, der bezüglich der Ebene der Strahlungsaustrittsfläche (15) in einer von dem kantenemittierenden Halbleiterbauelement (10) abweisenden Lichtemissionsrichtung über den Montagekörper (40) hervorsteht.

20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das kantenemittierende Halbleiterbauelement (10) vor dem ersten und dem zweiten Fügeprozeß, zwischen dem ersten und dem zweiten Fügeprozess oder nach dem ersten und zweiten Fügeprozess auf einer der Grundfläche (11) gegenüberliegenden Seite mit einem Kontaktelement (80, 81) versehen wird.

21. Strahlungsquelle dadurch gekennzeichnet, dass sie nach einem Verfahren gemäß Anspruch 20 hergestellt wurde.