WO2014063911A1 - Cooing device for a semiconductor component - Google Patents

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WO2014063911A1
WO2014063911A1 PCT/EP2013/070713 EP2013070713W WO2014063911A1 WO 2014063911 A1 WO2014063911 A1 WO 2014063911A1 EP 2013070713 W EP2013070713 W EP 2013070713W WO 2014063911 A1 WO2014063911 A1 WO 2014063911A1
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WO
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heat sink
mounting surface
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metal
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PCT/EP2013/070713
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Harald NÖBAUER
Stephan Schartner
Dietmar PACHINGER
Almedin BECIROVIC
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F.+S. Vermögensverwaltungs Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a heat sink for a directly applied semiconductor device, comprising at least one metallic base body with a mounting surface for said semiconductor device. Furthermore, the invention relates to a laser module with a laser light emitting semiconductor device. Finally, the invention also relates to an advantageous use of said laser module.
  • a heat sink or a laser module of the above type are known in principle.
  • DE 101 13 943 B4 discloses a laser module with a heat sink, which has a hollow region, which is filled with graphite, under a mounting surface for a semiconductor component.
  • the semiconductor laser to be electrically contacted and cooled.
  • the filled with graphite hollow body to prevent that on the mounting surface too high thermal expansions occur, which could destroy the semiconductor device.
  • WO200802113A1 discloses a heat sink made of copper / diamond, wherein an additional component for compensating for unevenness of the mounting surface is required.
  • the disadvantage here is that the semiconductor device is not mounted directly on the heat sink but on the component.
  • Direct soft solder mounting The semiconductor device is applied by means of soft solder directly to a copper heat sink.
  • the different expansion of the semiconductor component and the heat sink during the soldering process is on the one hand by the low reduced soldering temperature and on the other hand absorbed by the high ductility of the soft solder.
  • Advantages are the low thermal resistance as well as the good machinability mounting surface.
  • a disadvantage is the poorer long-term stability of soft solder assemblies.
  • Submount-based brazing assembly The semiconductor device is brazed to a heat-expansion-matched submount (CuW, CuMo), which in turn is soft soldered onto a copper heat sink.
  • a heat-expansion-matched submount CuW, CuMo
  • the coefficient of thermal expansion is adapted to that of the semiconductor device.
  • the night part in terms of longevity is improved compared to the soft solder assembly, but at the expense of thermal resistance.
  • the workability of the common submount alloy is reduced, resulting in higher values for flatness and roughness.
  • Ceramic-based brazing assembly The heat sink supports a ceramic layer (aluminum nitride, aluminum oxide) beneath a superficial copper layer, providing a surface thermal expansion comparable to that of the semiconductor device and allowing for braze mounting. Advantages are the longevity of the braze as well as the good machinability of the mounting surface. The disadvantage is the poorer heat conduction in the ceramic on the entire thermal resistance.
  • the heat sink is constructed of layers of different metals (for example, Mo and Cu), so that superficially results in a thermal expansion adapted to the semiconductor device. Again, the top layer of copper, resulting in a good workability results. Again, by introducing a poorly heat-conducting layer smears with respect to the thermal resistance to be booked.
  • different metals for example, Mo and Cu
  • the object of the invention is therefore to provide an improved heat sink and an improved laser module.
  • the thermal conductivity is to be optimized, and the thermal expansion coefficient at the mounting surface should better match the applied semiconductor Adapted component and a good workability of the mounting surface are made possible.
  • the object of the invention is achieved with a heat sink of the type mentioned above, by arranging under the mounting surface, a mixture which is enclosed on all sides by the main body and made of metal / graphite, metal / diamond or metal / graphite / diamond. It is advantageous in this case that the outer regions of the heat sink remain as an excellently workable metal.
  • aluminum or copper is selected for the metal of the mixture.
  • aluminum or copper is also preferably chosen for the basic body.
  • the thermal conductivity with respect to graphite is markedly improved.
  • the thermal expansion coefficient at the mounting surface can be excellently adapted to the applied semiconductor device. This is also an exact adaptation of the coefficient of thermal expansion of various other semiconductor materials whose thermal expansion coefficient between those of graphite / diamond and a metal is possible.
  • Table 1 shows the thermal conductivity and coefficient of thermal expansion for graphite, diamond, gallium arsenide (GaAs), copper-tungsten (CuW) in a conventional alloy ratio Cu: Wo (85:15 wt%, aluminum nitride (AIN) , Copper (Cu) and aluminum (AI):
  • the resulting coefficient of thermal expansion of the mixture and the part of the basic body which lies between the mixture and the mounting surface corresponds essentially to the thermal expansion coefficient of the semiconductor component at the mounting surface.
  • the geometric properties of the base body and the mixture and their material properties are coordinated so that the thermal expansion at the mounting surface substantially corresponds to the thermal expansion of the semiconductor device mounted thereon.
  • the thickness of the base body between the mixture and the mounting surface has a thickness in the tenth-mm range, in particular 0.1-0.3 mm. This distance has proven to be particularly advantageous to meet the requirements of the heat sink with respect to power and heat dissipation, as well as setting a suitable for the semiconductor device thermal expansion coefficient.
  • the heat sink comprises a stepped projection, which is upstream of the mounting surface in the direction of the boundary of the heat sink.
  • the projection offers in addition to an additional heat spreading diverse possibilities for the assembly of one or more optical elements.
  • cooling channels can be provided, for example, with which the cooling effect of the heat sink is further improved by heat transport with a heat carrier conducted through the cooling channels.
  • the cooling effect of a heat sink can be improved if it has at least one cooling channel extending in its interior, which optionally can also run through the mixture.
  • Cohesive connections are all compounds in which the connection partners are held together by atomic or molecular forces. They are at the same time non-detachable connections, which can only be separated by destruction of the connecting means. In particular, soldering, welding, sintering and gluing are included.
  • the object of the invention is further achieved with a laser module in which a laser light emitting semiconductor device is arranged on the mounting surface of the heat sink according to the invention.
  • the heat sink may generally be used for semiconductor devices, use thereof to construct a laser module is particularly advantageous. It is furthermore particularly advantageous if such a laser module is used for material processing, for example for laser welding and laser cutting, since due to the power required for material processing the properties of the heat sink with respect to its electrical conductivity, its cooling effect and in terms of its thermal expansion particularly come into play.
  • FIG. 1 shows an exemplary laser module in an oblique view.
  • Fig. 2 shows the laser module of FIG. 1 in cross section and
  • Fig. 3 shows another exemplary laser module with a cooling channel in cross section.
  • FIGS. 1 to 3 now show a laser module 1, FIG. 1 an oblique view, FIGS. 2 and 3 a cross-section.
  • the laser module 1 comprises a heat sink 2, which has a metallic base body 3 and an upper body 4 connected thereto by the screw 5.
  • the upper base body 4 is made of metal, in particular of the same metal as the lower base body 3, manufactured.
  • copper or aluminum come into question.
  • the heat sink 2 furthermore has a mounting surface 6 for a semiconductor component 7.
  • a semiconductor laser 7 is arranged on the mounting surface 6.
  • a ductile contact plate 8 is additionally provided for forming the electrical contact.
  • the laser module 1 comprises two insulators 9 and 10, which are arranged between the lower base body 3 and the upper base body 4.
  • the insulators 9 and 10 may also be formed by an insulator plate, which correspondingly has a recess for the screw 5 and an end-side recess for lateral positioning.
  • the insulator is preferably also embodied such that the distance between the base bodies 3 and 4 can be adjusted via its thickness.
  • the laser module 1 comprises a step-shaped projection 11, which is the mounting surface 6 upstream in the direction of the boundary of the heat sink 2 on the base body 3, mounting holes 12, two electrical connections 13 and 14 and at least one recess for a thermocouple - as in Fig. 2 and 3 shown in the main body 3.
  • the connection of the laser module 1 to an electrical power supply takes place via the electrical connections.
  • the two poles are electrically isolated from each other.
  • the lower main body 3 preferably forms the positive pole and the upper main body 4 forms the negative pole. Accordingly, the screw 5 has insulation, so that an electrical short circuit is prevented.
  • the stepped projection 11 is designed for mounting not shown optical elements, which is arranged downstream of the semiconductor laser 7 in the beam direction. In particular, the projection 11 offers a variety of mounting options for different optical elements.
  • the lower base body 3 has an area enclosed on all sides below the mounting surface 6, which is filled with a mixture 15 of metal / graphite, metal / diamond or metal / graphite / diamond.
  • the metal is copper or aluminum.
  • a mixture of copper and diamond has proved to be particularly advantageous, since in this case, with adapted thermal expansion, a high, at least comparable or higher, thermal conductivity of copper sets.
  • the mixture 15 is materially connected to the mounting surface 6 and to the base body 3, that is enclosed on all sides by the base body 3.
  • heat accumulation is avoided and thermal stresses are well transferred between the base body 3 and the mixture 15 and an expansion of the base body 3 is inhibited by the mixture 15 at least in the region of the mounting surface 6, so that the base body 3 and the semiconductor 7 expand substantially the same.
  • This is especially true during assembly of the semiconductor 7 important, because the temperatures are much higher than during operation. Thus, a stress and / or destruction of the semiconductor 7 during assembly is prevented.
  • the resulting coefficient of thermal expansion of the mixture 15 and of the part of the base body 3 which lies between the mixture 15 and the mounting surface 6 corresponds essentially to the thermal expansion coefficient of the semiconductor 7 at the mounting surface 6.
  • the geometric properties (ie shape and size) of the main body 3 and the mixture 15 and their thermal expansion coefficients are adjusted so that the resulting thermal expansion at the mounting surface 6 substantially corresponds to that of the semiconductor laser 7.
  • dangerous mechanical stresses in the semiconductor laser 7 can be effectively avoided.
  • the thickness of the main body 3 between the mixture 15 and the mounting surface 6 is 0.1-0.3 mm. This thickness in the tenth-mm range is correspondingly sufficient for the processing of the mounting surface 6.
  • the optical properties of the emitted radiation are also improved if the mounting surface 6 is manufactured with high precision, so that the mounting surface 6 has at least a high flatness, small roughness depth and edge rounding. This is achieved in particular by the good machinability of the material used - ie copper or aluminum - of the base body 3.
  • the adaptation of the thermal expansion of the heat sink to the semiconductor allows the semiconductor assembly to the mounting surface 6 by means of brazing, whereby the long-term stability is significantly improved.
  • FIG. 3 now shows a cross section through a laser module 1, which is very similar to the laser module 1 shown in FIGS. 1 and 2.
  • a cooling channel 16 is arranged, through which a heat transfer medium is guided and thus the cooling effect of the heat sink 2 is further improved.
  • the cooling channel 16 is arranged in the region of the mixture 15 so that a good heat dissipation is achieved.
  • the heat sink 2 has been illustrated with respect to a semiconductor laser 7, it is of course also generally suitable for other semiconductor devices.
  • the laser module 1 is used for material processing, for example for laser welding, laser cutting, engraving, marking, etc.
  • the laser module 1 can also be used in conjunction with welding or cutting robots.
  • heat sink 2 and the laser module 1 are not necessarily shown to scale and therefore may have other proportions.
  • the cited devices may also comprise more or fewer components than shown.

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Abstract

Disclosed is a heat sink (2) for a directly mounted semiconductor component (7), which heat sink comprises at least one metallic base (3, 4) with a mounting surface (6) for said semiconductor component (7). Under the mounting face (6), a mixture (15) is arranged which is enclosed on all sides by the base (3) and is made of metal/graphite, metal/diamond or metal/graphite/diamond. Further disclosed is a laser module (1) which comprises a laser-light-emitting semiconductor component (7) that is arranged on the mounting surface (6) of said heat sink (2). Finally disclosed is an advantageous use of said laser module (26).

Description

Kühlvorrichtung Halbleiter-Bauelement  Cooling device semiconductor device
Die Erfindung betrifft einen Kühlkörper für ein direkt aufgebrachtes Halbleiter-Bauelement, umfassend zumindest einen metallischen Grundkörper mit einer Montagefläche für das genannte Halbleiter-Bauelement. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Lasermodul mit einem Laserlicht emittierenden Halbleiter-Bauelement. Schließlich betrifft die Erfindung auch eine vorteilhafte Verwendung des genannten Lasermoduls. The invention relates to a heat sink for a directly applied semiconductor device, comprising at least one metallic base body with a mounting surface for said semiconductor device. Furthermore, the invention relates to a laser module with a laser light emitting semiconductor device. Finally, the invention also relates to an advantageous use of said laser module.
Ein Kühlkörper respektive ein Lasermodul der oben genannten Art sind grundsätzlich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 101 13 943 B4 dazu ein Lasermodul mit einem Kühlkörper, welcher unter einer Montagefläche für ein Halbleiter-Bauelement einen Hohlbereich aufweist, welcher mit Graphit gefüllt ist. Über den Kühlkörper soll der Halbleiterlaser elektrisch kontaktiert und gekühlt werden. Zudem soll der mit Graphit gefüllte Hohlkörper verhindern, dass an der Montagefläche allzu hohe Wärmeausdehnungen auftreten, welche das Halbleiter-Bauelement zerstören könnten. A heat sink or a laser module of the above type are known in principle. For example, DE 101 13 943 B4 discloses a laser module with a heat sink, which has a hollow region, which is filled with graphite, under a mounting surface for a semiconductor component. About the heat sink, the semiconductor laser to be electrically contacted and cooled. In addition, the filled with graphite hollow body to prevent that on the mounting surface too high thermal expansions occur, which could destroy the semiconductor device.
Nachteilig an der bekannten Anordnung sind die vergleichsweise schlechte Wärmeleitfähigkeit, die relativ schlechte elektrische Leitfähigkeit, sowie der nur schlecht zum Wärmeausdehnungskoeffizient des Halbleiter-Substrats passende Wärmeausdehnungskoeffizient des verwendeten Graphits. Disadvantages of the known arrangement are the comparatively poor thermal conductivity, the relatively poor electrical conductivity, as well as the coefficient of thermal expansion of the graphite used, which is poorly matched to the thermal expansion coefficient of the semiconductor substrate.
Weiters offenbart die WO200802113A1 einen Kühlkörper aus Kupfer/Diamant, wobei eine zusätzliche Komponente zum Ausgleich von Unebenheiten der Montagefläche erforderlich ist. Nachteilig ist hierbei, dass das Halbleiter-Bauelement nicht direkt am Kühlkörper sondern auf der Komponente montiert wird. Furthermore, WO200802113A1 discloses a heat sink made of copper / diamond, wherein an additional component for compensating for unevenness of the mounting surface is required. The disadvantage here is that the semiconductor device is not mounted directly on the heat sink but on the component.
Abseits dieser Art von Kühlkörpern sind die im Folgenden angeführten Kühlkörper für Halbleiter-Bauelemente bekannt, beziehungsweise finden breite Verwendung. Die folgende Auflistung gibt einen Überblick über deren Vor- und Nachteile. Bei der Auswahl bzw. Entwicklung einer Kühlerkonfiguration gilt es die Eckpunkte guter Bearbeitbarkeit, Anpassung der Wärmeausdehnung und Minimierung des thermischen Widerstandes im Auge zu behalten. Apart from this type of heat sinks, the heat sinks mentioned below for semiconductor components are known, or are widely used. The following list gives an overview of their advantages and disadvantages. When selecting or developing a cooler configuration, it is important to keep in mind the cornerstones of good machinability, thermal expansion adaptation, and minimization of thermal resistance.
(1) Direkte Weichlotmontage: Das Halbleiter-Bauelement wird mittels Weichlot direkt auf einen Kupfer-Kühlkörper aufgebracht. Die unterschiedliche Ausdehnung des Halbleiter- Bauelements und des Kühlkörpers während des Lötprozesses wird einerseits durch die nied- rigere Löttemperatur vermindert und andererseits durch die hohe Duktilität des Weichlotes aufgenommen. Vorteile sind der geringe thermische Widerstand sowie die gute Bearbeitbarkeit Montagefläche. Nachteilig wirkt sich die schlechtere Langzeitstabilität von Weichlotmontagen aus. (1) Direct soft solder mounting: The semiconductor device is applied by means of soft solder directly to a copper heat sink. The different expansion of the semiconductor component and the heat sink during the soldering process is on the one hand by the low reduced soldering temperature and on the other hand absorbed by the high ductility of the soft solder. Advantages are the low thermal resistance as well as the good machinability mounting surface. A disadvantage is the poorer long-term stability of soft solder assemblies.
(2) Submount-basierte Hartlotmontage: Das Halbleiter-Bauelement wird mittels Hartlot auf einen wärmeausdehnungsangepassten Submount (CuW, CuMo) gelötet, welcher wiederum mittels Weichlot auf einen Kupferkühlkörper aufgebracht wird. Mittels des Legierungsverhältnisses des Submounts wird, unter Verringerung der thermischen Leitfähigkeit, der Wärmeausdehnungskoeffizient an jenen des Halbleiter-Bauelements angepasst. Der Nachtteil hinsichtlich Langlebigkeit wird gegenüber der Weichlotmontage verbessert, geht allerdings auf Kosten des thermischen Widerstandes. Des Weiteren ist die Bearbeitbarkeit der gängigen Submount-Legierung vermindert, sodass sich höhere Werte für Ebenheit und Rautiefe ergeben. (2) Submount-based brazing assembly: The semiconductor device is brazed to a heat-expansion-matched submount (CuW, CuMo), which in turn is soft soldered onto a copper heat sink. By means of the alloying ratio of the submount, while reducing the thermal conductivity, the coefficient of thermal expansion is adapted to that of the semiconductor device. The night part in terms of longevity is improved compared to the soft solder assembly, but at the expense of thermal resistance. Furthermore, the workability of the common submount alloy is reduced, resulting in higher values for flatness and roughness.
(3) Keramik-basierte Hartlotmontage: Der Kühlkörper trägt eine Keramikschicht (Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid) unterhalb einer oberflächlichen Kupferschicht, wodurch sich oberflächlich eine Wärmeausdehnung vergleichbar der des Halbleiter - Bauelements ergibt und eine Hartlotmontage ermöglicht. Vorteile sind die Langlebigkeit des Hartlots sowie die gute Bearbeitbarkeit der Montagefläche. Nachteilig wirkt sich die schlechtere Wärmeleitung in der Keramik auf den gesamten thermischen Widerstand aus. (3) Ceramic-based brazing assembly: The heat sink supports a ceramic layer (aluminum nitride, aluminum oxide) beneath a superficial copper layer, providing a surface thermal expansion comparable to that of the semiconductor device and allowing for braze mounting. Advantages are the longevity of the braze as well as the good machinability of the mounting surface. The disadvantage is the poorer heat conduction in the ceramic on the entire thermal resistance.
(4) Schichtkühler - Hartlotmontage: Der Kühlkörper ist derart aus Schichten unterschiedlicher Metalle aufgebaut (beispielsweise Mo und Cu), sodass sich oberflächlich eine dem Halbleiter-Bauelement angepasste Wärmeausdehnung ergibt. Auch hier ist die oberste Schicht aus Kupfer, woraus eine gute Bearbeitbarkeit resultiert. Auch hier sind durch das Einbringen einer schlecht wärmeleitenden Schicht Abstriche bezüglich des thermischen Widerstands zu verbuchen. (4) Layer cooler - brazing assembly: The heat sink is constructed of layers of different metals (for example, Mo and Cu), so that superficially results in a thermal expansion adapted to the semiconductor device. Again, the top layer of copper, resulting in a good workability results. Again, by introducing a poorly heat-conducting layer smears with respect to the thermal resistance to be booked.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Kühlkörper und ein verbessertes Lasermodul anzugeben. Insbesondere sollen die Wärmeleitfähigkeit optimiert, der Wärmeausdehnungskoeffizient an der Montagefläche besser an das aufgebrachte Halbleiter- Bauelement angepasst und eine gute Bearbeitbarkeit der Montagefläche ermöglicht werden. The object of the invention is therefore to provide an improved heat sink and an improved laser module. In particular, the thermal conductivity is to be optimized, and the thermal expansion coefficient at the mounting surface should better match the applied semiconductor Adapted component and a good workability of the mounting surface are made possible.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Kühlkörper der eingangs genannten Art gelöst, indem unter der Montagefläche, ein Gemisch angeordnet ist, welches allseitig vom Grundkörper umschlossen ist und aus Metall/Graphit, Metall/Diamant oder Metall/Graphit/Diamant ist. Vorteilhaft ist hierbei, dass die Außenbereiche des Kühlkörpers dabei als hervorragend bearbeitbares Metall bestehen bleiben. The object of the invention is achieved with a heat sink of the type mentioned above, by arranging under the mounting surface, a mixture which is enclosed on all sides by the main body and made of metal / graphite, metal / diamond or metal / graphite / diamond. It is advantageous in this case that the outer regions of the heat sink remain as an excellently workable metal.
Bevorzugt wird für das Metall des Gemisches dabei Aluminium oder Kupfer gewählt. Desgleichen wird auch für den Grundkörper bevorzugt Aluminium oder Kupfer gewählt. Preferably, aluminum or copper is selected for the metal of the mixture. Likewise, aluminum or copper is also preferably chosen for the basic body.
Enthält das Gemisch einen Diamant-Anteil, so wird die Wärmeleitfähigkeit gegenüber Graphit deutlich verbessert. Schließlich kann der Wärmeausdehnungskoeffizient an der Montagefläche durch variieren der Anteile des Gemisches hervorragend an das aufgebrachte Halbleiter-Bauelement angepasst werden. Damit ist auch eine exakte Anpassung des Wärmeausdehnungskoeffizienten an verschiedene andere Halbleitermaterialien, deren Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen denen von Graphit/Diamant und einem Metall liegt, möglich. If the mixture contains a proportion of diamond, the thermal conductivity with respect to graphite is markedly improved. Finally, by varying the proportions of the mixture, the thermal expansion coefficient at the mounting surface can be excellently adapted to the applied semiconductor device. This is also an exact adaptation of the coefficient of thermal expansion of various other semiconductor materials whose thermal expansion coefficient between those of graphite / diamond and a metal is possible.
Die folgende Tabelle (Tab. 1) zeigt die Wärmeleitfähigkeit und den Wärmeausdehnungskoeffizienten für Graphit, Diamant, Galliumarsenid (GaAs), Kupfer-Wolfram (CuW) in einem üblichen Legierungsverhältnis Cu:Wo (85:15 Gew.-%, Aluminiumnitrid (AIN), Kupfer (Cu) und Aluminium (AI): The following table (Table 1) shows the thermal conductivity and coefficient of thermal expansion for graphite, diamond, gallium arsenide (GaAs), copper-tungsten (CuW) in a conventional alloy ratio Cu: Wo (85:15 wt%, aluminum nitride (AIN) , Copper (Cu) and aluminum (AI):
Figure imgf000005_0001
AIN 180 4,6 10"6
Figure imgf000005_0001
AIN 180 4,6 10 "6
Cu 151 16,5 10"6 Cu 151 16.5 10 "6
AI 211 23 10"6 AI 211 23 10 "6
Tab. 1: Wärmeleitfähigkeitswerte und Wärmeausdehnungskoeffizienten beteiligter Materialien. Tab. 1: Thermal conductivity values and thermal expansion coefficients of participating materials.
Die obige Tabelle macht deutlich, dass durch das angegebene Gemisch die Wärmeleitfähigkeit gegenüber dem nach dem Stand der Technik verwendeten Materialien deutlich verbessert wird. The above table makes it clear that the thermal conductivity is significantly improved by the specified mixture compared to the materials used in the prior art.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn der resultierende Wärmeausdehnungskoeffizient des Gemisches und dem Teil des Grundkörpers, welcher zwischen dem Gemisch und der Montagefläche liegt, an der Montagefläche im Wesentlichen dem Wärmeausdehnungskoeffizient des Halbleiter - Bauelements entspricht. Bei dieser Variante des Kühlkörpers werden die geometrischen Eigenschaften des Grundkörpers und des Gemisches sowie deren Stoffeigenschaften so aufeinander abgestimmt, dass die thermische Dehnung an der Montagefläche im Wesentlichen der thermischen Ausdehnung des darauf angebrachten Halbleiter-Bauelements entspricht. Dadurch können im Halbleiter keine gefährlichen mechanischen Spannungen entstehen, welche diesen zerstören könnten oder dessen Leistungsfähigkeit vermindern. In this context, it is particularly advantageous if the resulting coefficient of thermal expansion of the mixture and the part of the basic body which lies between the mixture and the mounting surface corresponds essentially to the thermal expansion coefficient of the semiconductor component at the mounting surface. In this variant of the heat sink, the geometric properties of the base body and the mixture and their material properties are coordinated so that the thermal expansion at the mounting surface substantially corresponds to the thermal expansion of the semiconductor device mounted thereon. As a result, no dangerous mechanical stresses can arise in the semiconductor, which could destroy it or reduce its performance.
Günstig ist es, wenn die Dicke des Grundkörpers zwischen dem Gemisch und der Montagefläche eine Dicke im Zehntel-mm Bereich aufweist, insbesondere 0,1-0,3 mm beträgt. Dieser Abstand hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um die Anforderungen an den Kühlkörper bezüglich Stromzufuhr und Wärmeabfuhr, sowie Einstellung eines für das Halbleiter- Bauelement passenden Wärmeausdehnungskoeffizienten zu erfüllen. It is advantageous if the thickness of the base body between the mixture and the mounting surface has a thickness in the tenth-mm range, in particular 0.1-0.3 mm. This distance has proven to be particularly advantageous to meet the requirements of the heat sink with respect to power and heat dissipation, as well as setting a suitable for the semiconductor device thermal expansion coefficient.
Günstig ist es weiterhin, wenn der Kühlkörper einen stufenförmigen Vorsprung umfasst, welcher der Montagefläche in Richtung der Begrenzung des Kühlkörpers vorgelagert ist. Insbesondere bietet der Vorsprung neben einer zusätzlichen Wärmespreizung vielfältige Möglichkeiten für die Montage einer oder mehrere optischer Elemente. Zudem können beispielsweise Kühlkanäle vorgesehen sein, mit welchen die Kühlwirkung des Kühlkörpers durch Wärmetransport mit einem durch die Kühlkanäle geleiteten Wärmeträger noch weiter verbessert wird. Generell kann die Kühlwirkung eines Kühlkörpers verbessert werden, wenn er wenigstens einen in seinem Inneren verlaufenden Kühlkanal aufweist, welche gegebenenfalls auch durch das Gemisch verlaufen können. Damit kann ein im Kühlkanal geführter Wärmeträger sehr nahe an die Wärmequelle (= Halbleiter-Bauelement) herangeführt werden. It is also advantageous if the heat sink comprises a stepped projection, which is upstream of the mounting surface in the direction of the boundary of the heat sink. In particular, the projection offers in addition to an additional heat spreading diverse possibilities for the assembly of one or more optical elements. In addition, cooling channels can be provided, for example, with which the cooling effect of the heat sink is further improved by heat transport with a heat carrier conducted through the cooling channels. In general, the cooling effect of a heat sink can be improved if it has at least one cooling channel extending in its interior, which optionally can also run through the mixture. Thus, a guided in the cooling channel heat transfer medium can be brought very close to the heat source (= semiconductor device).
Vorteilhaft ist es auch, wenn das Gemisch allseitig stoffschlüssig mit dem Grundkörper verbunden ist. Auf diese Weise werden einerseits thermische Spannungen zwischen dem Grundkörper und dem Sinterkörper gut übertragen und der Grundkörper wird in seiner Ausdehnung gehemmt, andererseits wird ein optimaler Wärmetransport ermöglicht und ein etwaiger Wärmestau im Gemisch verhindert. Stoffschlüssige Verbindungen werden alle Verbindungen genannt, bei denen die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Sie sind gleichzeitig nicht lösbare Verbindungen, die sich nur durch Zerstörung der Verbindungsmittel trennen lassen. Insbesondere fallen das Löten, das Schweißen, das Sintern und das Kleben darunter. It is also advantageous if the mixture is connected on all sides cohesively to the base body. In this way, on the one hand thermal stresses between the body and the sintered body are well transferred and the body is inhibited in its expansion, on the other hand, an optimal heat transfer is possible and prevents any accumulation of heat in the mixture. Cohesive connections are all compounds in which the connection partners are held together by atomic or molecular forces. They are at the same time non-detachable connections, which can only be separated by destruction of the connecting means. In particular, soldering, welding, sintering and gluing are included.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin mit einem Lasermodul gelöst, bei dem ein Laserlicht emittierendes Halbleiter-Bauelement auf der Montagefläche des erfindungsgemäßen Kühlkörpers angeordnet ist. The object of the invention is further achieved with a laser module in which a laser light emitting semiconductor device is arranged on the mounting surface of the heat sink according to the invention.
Obwohl der Kühlkörper generell für Halbleiter-Bauelemente eingesetzt werden kann, ist die Verwendung desselben zum Aufbau eines Lasermoduls besonders vorteilhaft. Besonders vorteilhaft ist es weiterhin, wenn ein solches Lasermodul zur Materialbearbeitung, beispielsweise zum Laserschweißen und Laserschneiden eingesetzt wird, da aufgrund der für die Materialbearbeitung nötigen Leistungen die Eigenschaften des Kühlkörpers hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit, seiner Kühlwirkung und hinsichtlich seiner thermischen Ausdehnung besonders zum Tragen kommen. Although the heat sink may generally be used for semiconductor devices, use thereof to construct a laser module is particularly advantageous. It is furthermore particularly advantageous if such a laser module is used for material processing, for example for laser welding and laser cutting, since due to the power required for material processing the properties of the heat sink with respect to its electrical conductivity, its cooling effect and in terms of its thermal expansion particularly come into play.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung: Fig. 1 ein beispielhaftes Lasermodul in Schrägansicht; Fig. 2 das Lasermodul aus Fig. 1 im Querschnitt und Each shows in a highly schematically simplified representation: 1 shows an exemplary laser module in an oblique view. Fig. 2 shows the laser module of FIG. 1 in cross section and
Fig. 3 ein weiteres beispielhaftes Lasermodul mit einem Kühlkanal im Querschnitt. Fig. 3 shows another exemplary laser module with a cooling channel in cross section.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile wenn nicht anders angegeben mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component designations, unless otherwise stated, the disclosures contained in the entire description can be analogously applied to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and are to be transferred to the new situation mutatis mutandis when a change in position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10. All statements on ranges of values in the description of the present invention should be understood to include any and all sub-ranges thereof, e.g. is the statement 1 to 10 to be understood that all sub-areas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 are included, ie. all subregions begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1 or 5.5 to 10.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen nun ein Lasermodul 1, die Fig. 1 in Schrägansicht, die Fig. 2 und 3 im Querschnitt. Das Lasermodul 1 umfasst einen Kühlkörper 2, welcher einen metallischen unteren Grundkörper 3 und einem mit diesem durch die Schraube 5 verbundenen oberen Grundkörper 4 aufweist. Vorzugsweise ist auch der obere Grundkörper 4 aus Metall, insbesondere aus demselben Metall wie der untere Grundkörper 3, gefertigt. Beispielsweise kommen dafür Kupfer oder Aluminium in Frage. Der Kühlkörper 2 weist weiterhin eine Montagefläche 6 für ein Halbleiter-Bauelement 7 auf. Konkret ist in diesem Beispiel ein Halbleiterlaser 7 auf der Montagefläche 6 angeordnet. Zwischen oberem Grundkörper 4 und dem Halbleiterlaser 7 ist zudem eine duktile Kontaktplatte 8 zur Bildung des elektrischen Kontakts vorgesehen. Weiterhin umfasst das Lasermodul 1 zwei Isolatoren 9 und 10, die zwischen dem unterem Grundkörper 3 und dem oberen Grundkörper 4 angeordnet sind. Ebenso können die Isolatoren 9 und 10 auch durch eine Isolatorplatte gebildet sein, welche entsprechend eine Ausnehmung für die Schraube 5 und eine stirnseitige Ausnehmung zur lateralen Positionierung aufweist. Der Isolator ist bevorzugt auch derart ausgebildet, dass über dessen Dicke die Distanz zwischen den Grundkörpern 3 und 4 einstellbar ist. Auch umfasst das Lasermodul 1 einen stufenförmigen Vorsprung 11, welche der Montagefläche 6 in Richtung der Begrenzung des Kühlkörpers 2 am Grundkörper 3 vorgelagert ist, Montagelöcher 12, zwei elektrische Anschlüsse 13 und 14 sowie zumindest eine Ausnehmung für einen Thermofühler - wie in Fig. 2 und 3 im Grundkörper 3 dargestellt. Über die elektrischen Anschlüsse erfolgt der An- schluss des Lasermoduls 1 an eine elektrische Energieversorgung. Durch die Isolatoren 9 und 10 werden die beiden Pole elektrisch gegeneinander isoliert. Bevorzugt bildet der untere Grundkörper 3 den Pluspol und der obere Grundkörper 4 den Minuspol. Entsprechend weist auch die Schraube 5 eine Isolierung auf, sodass ein elektrischer Kurzschluss verhindert wird. Der stufenförmige Vorsprung 11 ist zur Montage nicht dargestellter optischer Elemente ausgebildet, welche dem Halbleiterlaser 7 in Strahlrichtung nachgeordnet ist. Insbesondere bietet der Vorsprung 11 eine Vielzahl von Montagemöglichkeiten für unterschiedliche optische Elemente. FIGS. 1 to 3 now show a laser module 1, FIG. 1 an oblique view, FIGS. 2 and 3 a cross-section. The laser module 1 comprises a heat sink 2, which has a metallic base body 3 and an upper body 4 connected thereto by the screw 5. Preferably, the upper base body 4 is made of metal, in particular of the same metal as the lower base body 3, manufactured. For example, copper or aluminum come into question. The heat sink 2 furthermore has a mounting surface 6 for a semiconductor component 7. Specifically, in this example, a semiconductor laser 7 is arranged on the mounting surface 6. Between the upper base body 4 and the semiconductor laser 7, a ductile contact plate 8 is additionally provided for forming the electrical contact. Furthermore, the laser module 1 comprises two insulators 9 and 10, which are arranged between the lower base body 3 and the upper base body 4. Likewise, the insulators 9 and 10 may also be formed by an insulator plate, which correspondingly has a recess for the screw 5 and an end-side recess for lateral positioning. The insulator is preferably also embodied such that the distance between the base bodies 3 and 4 can be adjusted via its thickness. Also, the laser module 1 comprises a step-shaped projection 11, which is the mounting surface 6 upstream in the direction of the boundary of the heat sink 2 on the base body 3, mounting holes 12, two electrical connections 13 and 14 and at least one recess for a thermocouple - as in Fig. 2 and 3 shown in the main body 3. The connection of the laser module 1 to an electrical power supply takes place via the electrical connections. By the insulators 9 and 10, the two poles are electrically isolated from each other. The lower main body 3 preferably forms the positive pole and the upper main body 4 forms the negative pole. Accordingly, the screw 5 has insulation, so that an electrical short circuit is prevented. The stepped projection 11 is designed for mounting not shown optical elements, which is arranged downstream of the semiconductor laser 7 in the beam direction. In particular, the projection 11 offers a variety of mounting options for different optical elements.
In der Fig. 2 ist nun zu sehen, dass der untere Grundkörper 3 einen allseitig umschlossenen Bereich unter der Montagefläche 6 aufweist, der mit einem Gemisch 15 aus Metall/Graphit, Metall/Diamant oder Metall/Graphit/Diamant gefüllt ist. Vorzugsweise wird als Metall Kupfer oder Aluminium vorgesehen. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Gemisch aus Kupfer und Diamant erwiesen, da sich in diesem Fall, bei angepasster Wärmeausdehnung, ein hohe, zumindest der von Kupfer vergleichbaren, oder höhere thermische Leitfähigkeit einstellt. In FIG. 2 it can now be seen that the lower base body 3 has an area enclosed on all sides below the mounting surface 6, which is filled with a mixture 15 of metal / graphite, metal / diamond or metal / graphite / diamond. Preferably, the metal is copper or aluminum. A mixture of copper and diamond has proved to be particularly advantageous, since in this case, with adapted thermal expansion, a high, at least comparable or higher, thermal conductivity of copper sets.
Das Gemisch 15 ist zur Montagefläche 6 hin und mit dem Grundkörper 3 stoffschlüssig verbunden, also allseitig vom Grundkörper 3 umschlossen. Dadurch wird ein Wärmestau vermieden und thermische Spannungen zwischen dem Grundkörper 3 und dem Gemisch 15 gut übertragen und eine Ausdehnung des Grundkörpers 3 wenigstens im Bereich der Montagefläche 6 durch das Gemisch 15 gehemmt, sodass sich Grundkörper 3 und der Halbleiter 7 im Wesentlichen gleich ausdehnen. Dies ist insbesondere bei der Montage des Halbleiters 7 wichtig, da hier die Temperaturen wesentlich höher als im Betrieb sind. Somit wird eine Ver- spannung und/oder eine Zerstörung des Halbleiters 7 bei der Montage verhindert. The mixture 15 is materially connected to the mounting surface 6 and to the base body 3, that is enclosed on all sides by the base body 3. As a result, heat accumulation is avoided and thermal stresses are well transferred between the base body 3 and the mixture 15 and an expansion of the base body 3 is inhibited by the mixture 15 at least in the region of the mounting surface 6, so that the base body 3 and the semiconductor 7 expand substantially the same. This is especially true during assembly of the semiconductor 7 important, because the temperatures are much higher than during operation. Thus, a stress and / or destruction of the semiconductor 7 during assembly is prevented.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn der resultierende Wärmeausdehnungskoeffizient des Gemisches 15 und des Teils des Grundkörpers 3, welcher zwischen dem Gemisch 15 und der Montagefläche 6 liegt, an der Montagefläche 6 im Wesentlichen dem Wärmeausdehnungskoeffizient des Halbleiters 7 entspricht. Dabei werden die geometrischen Eigenschaften (also Form und Größe) des Grundkörpers 3 und des Gemisches 15 sowie deren Wärmeausdehnungskoeffizienten so abgestimmt, dass die resultierende Wärmedehnung an der Montagefläche 6 im Wesentlichen der des Halbleiterlasers 7 entspricht. Auf die vorgeschlagene Weise können gefährliche mechanische Spannungen im Halbleiterlaser 7 wirkungsvoll vermieden werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich in obigem Zusammenhang erwiesen, wenn die Dicke des Grundkörpers 3 zwischen dem Gemisch 15 und der Montagefläche 6 0,1-0,3 mm beträgt. Diese Dicke im Zehntel-mm-Bereich ist entsprechend auch für die Bearbeitung der Montagefläche 6 ausreichend. It has proved to be particularly advantageous if the resulting coefficient of thermal expansion of the mixture 15 and of the part of the base body 3 which lies between the mixture 15 and the mounting surface 6 corresponds essentially to the thermal expansion coefficient of the semiconductor 7 at the mounting surface 6. In this case, the geometric properties (ie shape and size) of the main body 3 and the mixture 15 and their thermal expansion coefficients are adjusted so that the resulting thermal expansion at the mounting surface 6 substantially corresponds to that of the semiconductor laser 7. In the proposed manner dangerous mechanical stresses in the semiconductor laser 7 can be effectively avoided. It has proved to be particularly advantageous in the above context if the thickness of the main body 3 between the mixture 15 and the mounting surface 6 is 0.1-0.3 mm. This thickness in the tenth-mm range is correspondingly sufficient for the processing of the mounting surface 6.
Die optischen Eigenschaften der emittierten Strahlung werden des Weiteren auch dadurch verbessert, wenn die Montagefläche 6 mit hoher Präzision gefertigt wird, sodass die Montagefläche 6 zumindest eine hohe Ebenheit, geringe Rautiefe und Kantenrundung aufweist. Dies wird insbesondere durch die gute Bearbeitbarkeit des verwendeten Materials - also Kupfer oder Aluminium - des Grundkörpers 3 erreicht. Furthermore, the optical properties of the emitted radiation are also improved if the mounting surface 6 is manufactured with high precision, so that the mounting surface 6 has at least a high flatness, small roughness depth and edge rounding. This is achieved in particular by the good machinability of the material used - ie copper or aluminum - of the base body 3.
Die Anpassung der thermischen Ausdehnung des Kühlkörpers an den Halbleiter erlaubt die Halbleiter-Montage an der Montagefläche 6 mittels Hartlot, wodurch die Langzeitstabilität wesentlich verbessert wird. The adaptation of the thermal expansion of the heat sink to the semiconductor allows the semiconductor assembly to the mounting surface 6 by means of brazing, whereby the long-term stability is significantly improved.
Fig. 3 zeigt nun einen Querschnitt durch ein Lasermodul 1, das dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Lasermodul 1 sehr ähnlich ist. Im Unterschied dazu ist im Grundkörper 3 aber auch noch ein Kühlkanal 16 angeordnet, durch welchen ein Wärmeträger geführt wird und solcherart die Kühlwirkung des Kühlkörpers 2 noch weiter verbessert wird. Entsprechend wird der Kühlkanal 16 im Bereich des Gemisches 15 so angeordnet, dass eine gute Wärmeableitung erzielt wird. Obwohl der Kühlkörper 2 in Bezug auf einen Halbleiterlaser 7 dargestellt wurde, eignet er sich natürlich auch generell für andere Halbleiter-Bauelemente. Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn das Lasermodul 1 zur Materialbearbeitung, beispielsweise zum Laserschweißen, Laserschneiden, gravieren, markieren, usw., eingesetzt wird. Selbstverständlich kann das Lasermodul 1 auch im Zusammenhang mit Schweiß- oder Schneidrobotern verwendet werden. FIG. 3 now shows a cross section through a laser module 1, which is very similar to the laser module 1 shown in FIGS. 1 and 2. In contrast, in the base body 3 but also a cooling channel 16 is arranged, through which a heat transfer medium is guided and thus the cooling effect of the heat sink 2 is further improved. Accordingly, the cooling channel 16 is arranged in the region of the mixture 15 so that a good heat dissipation is achieved. Although the heat sink 2 has been illustrated with respect to a semiconductor laser 7, it is of course also generally suitable for other semiconductor devices. It is also particularly advantageous if the laser module 1 is used for material processing, for example for laser welding, laser cutting, engraving, marking, etc. Of course, the laser module 1 can also be used in conjunction with welding or cutting robots.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Kühlkörpers 2 und eines erfindungsgemäßen Lasermoduls 1, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeiten aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch die gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst. The embodiments show possible embodiments of a heat sink 2 according to the invention and a laser module 1 according to the invention, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this variation possibilities due the doctrine for technical action by the subject invention in the skill of those working in this technical field is the expert. So are all conceivable embodiments, which are possible by combinations of individual details of the illustrated and described embodiment variant, includes the scope of protection.
Insbesondere wird festgehalten, dass der Kühlkörper 2 und das Lasermodul 1 nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind und daher auch andere Proportionen aufweisen können. Weiterhin können die angeführten Vorrichtungen auch mehr oder weniger Bauteile als dargestellt umfassen. In particular, it is noted that the heat sink 2 and the laser module 1 are not necessarily shown to scale and therefore may have other proportions. Furthermore, the cited devices may also comprise more or fewer components than shown.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Kühlkörper (2) für ein direkt aufgebrachtes Halbleiter-Bauelement (7), umfassend zumindest einen metallischen Grundkörper (3, 4) mit einer Montagefläche (6) für das genannte Halbleiter-Bauelement (7), dadurch gekennzeichnet, dass unter der Montagefläche (6) ein Gemisch (15) angeordnet ist, welches allseitig vom Grundkörper (3) umschlossen ist und aus Metall/Graphit, Metall/Diamant oder Metall/Graphit/Diamant ist. 1. heat sink (2) for a directly applied semiconductor device (7), comprising at least one metallic base body (3, 4) with a mounting surface (6) for said semiconductor device (7), characterized in that below the mounting surface (6) a mixture (15) is arranged, which is enclosed on all sides by the base body (3) and made of metal / graphite, metal / diamond or metal / graphite / diamond.
2. Kühlkörper (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Metall für den Grundkörper (3, 4) Aluminium oder Kupfer vorgesehen ist. 2. Heatsink (2) according to claim 1, characterized in that as metal for the base body (3, 4) aluminum or copper is provided.
3. Kühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Metall für das Gemisch (15) Aluminium oder Kupfer vorgesehen ist. 3. heat sink (2) according to one of claims 1 to 2, characterized in that as metal for the mixture (15) aluminum or copper is provided.
4. Kühlkörper (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der resultierende Wärmeausdehnungskoeffizient des Gemisches (15) und des Teils des Grundkörpers (3), welcher zwischen dem Gemisch (15) und der Kontaktfläche (6) liegt, an der Montagefläche (6) im Wesentlichen dem Wärmeausdehnungskoeffizient des Halbleiter - Bauelements (7) entspricht. 4. heat sink (2) according to claim 3, characterized in that the resulting coefficient of thermal expansion of the mixture (15) and the part of the base body (3) which lies between the mixture (15) and the contact surface (6), on the mounting surface ( 6) essentially corresponds to the thermal expansion coefficient of the semiconductor component (7).
5. Kühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) zwischen dem Gemisch (15) und der Montagefläche (6) eine Dicke im Zehn- tel-mm-Bereich aufweist, insbesondere 0,1-0,3 mm beträgt. 5. heat sink (2) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the base body (3) between the mixture (15) and the mounting surface (6) has a thickness in the tenth-mm range, in particular 0, 1-0.3 mm.
6. Kühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen stufenförmigen Vorsprung (11), welche der Kontaktfläche (6) in Richtung der Begrenzung des Kühlkörpers (2) vorgelagert ist. 6. heat sink (2) according to one of claims 1 to 5, characterized by a step-shaped projection (11), which is the contact surface (6) in the direction of the boundary of the heat sink (2) upstream.
7. Kühlkörper (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens einen in seinem Inneren verlaufenden Kühlkanal (16). 7. heat sink (2) according to one of claims 1 to 6, characterized by at least one extending in its interior cooling channel (16).
8. Lasermodul (1), umfassend ein Laserlicht emittierendes Halbleiter-Bauelement (7), dadurch gekennzeichnet, dass dieses auf der Montagefläche (6) des Kühlkörpers (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 angeordnet ist. 8. Laser module (1), comprising a laser light emitting semiconductor component (7), characterized in that this is arranged on the mounting surface (6) of the heat sink (2) according to one of claims 1 to 7.
9. Lasermodul (1) nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Kühlkörper (2) nach Anspruch 6 und zumindest eines auf dem stufenförmigen Vorsprung (11) angeordneten optischen Elements. 9. Laser module (1) according to claim 8, characterized by a heat sink (2) according to claim 6 and at least one on the step-shaped projection (11) arranged optical element.
10. Verwendung eines Lasermoduls (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 9 zur Materialbear- beitung. 10. Use of a laser module (1) according to one of claims 8 to 9 for material processing.
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