DE2939497A1 - Optisch-elektronische halbleitervorrichtungs-baugruppe - Google Patents

Optisch-elektronische halbleitervorrichtungs-baugruppe

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Harry F Lockwood
Frederick W Scholl
Peter S Zory
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Exxon Research and Engineering Co
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Description

P A T E N T A N W Λ L T · D i:. !! F· ι·' .M μ Γ - ■ · O ■' ' . ; I Γ, I P L O M P H Y S I K E R D-8000 MÜNCHEN 19- Γ IUGGENSlR A 5St 1/ ·! t Ul O N 06 9/ I/ 70 61
• /12.
E 1282-D 18.09.1979 D/BK
Anmelder:
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P.O. Box 390
Florham Park,
N.J. 07932 / USA
Optisch-elektronische HaIbleitervorrichtungs-Baugruppe
030015/0867
Postscheckkonto München Nr.S-i8 5-'.-t0r fV,j!.c:iL-lt>ii'm M;r,c.l-e-i (ELZ 700 3CiGQl Kerne Nr <:>3.11343 "telox 5Z15H5 Zous Telcg'.in-.'nadrcss·.' Cubit· AdR:s: Zcuspalcnt
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D-BOOOMÜNCHEK Ι 9 · FtUGGtNSIFASOE' i / - 1' t I ir f O 1.1 0 3 9 , 1 } 7 0 f
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EXXON Research and Engineering Company P.O. Box '.9O
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N.J. 0793 2 / USA
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Optisch-elektronische Halbleitervorrichtungs-Baugruppe
Die Erfindung befaßt sich mit einer optisch-elektronischen Halbleitervorrichtungs-Baugruppe, zur Aufnahme von z.B. einer Laser-Diode oder einer Leucht-Diode. Die Baugruppe 2i- ermöglicht die Schaffung eines externen elektrischen Kontakts unter gleichzeitiger Beibehaltung einer koaxialen Baugruppengeometrie, welche sich für eine gute Wärmeabfuhr und Lichtkopplung an/oder von einer Vorrichtung oder Vorrichtungen innerhalb der Baugruppe eignet.
Optisch-elektronische Halbleitervorrichtungen sind Körper aus einem Halbleitermaterial, welche Bereiche von entgegengesetzter Leitfähigkeit aufweisen, die zwischen sich einen pn-Ubergang bilden. Für bestimmte Klassen der-OC artiger Halbleitervorrichtungen wie beispielsweise Dioden-Laser und Leucht-Dioden erfolgt bei einer ordnungsgemäßen Anlegung einer externen Spannung an den pn-Ubergang eine Lichterzeugung im Inneren der Vorrichtung aufgrund der
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Postscheckkonto MunOit > Ni. S-ia S-ί Io·' H· -!»-■ ■ Ι-ιΐ,κ Mien»u! u.i L i J'J 3M 'JCi Κκ'·:ο Nr *:i M34i Telex i?:;\K ?-. js Tek-c' ü-i'-i.T.i'i.··;-:· '..:cle Adrti=· ?eu;,palen!
Rekombination von Paaren entgegengesetzt geladener Ladungsträger. Für andere Klassen derartiger Vorrichtungen, wie beispielsweise Photodetektoren, erfolgt eine Bildung von Elektronenlochpaaren sobald Licht (Photonen) auf die Oberfläche auffällt, wodurch eine externe Spannung erzeugt wird.
Eine Koaxial-Baugruppe mit einer Stehbolzenhalterung wie sie im praktischen Gebrauch von optisch-elektronischen HaIbleitervorrichtungen vielfach verwendet wird, ist in der US-PS 3 869 702 beschrieben. Dort ist eine Seite einer
icht emittierenden Halbleitervorrichtung auf einem Kupferblock montiert, der seinerseits an einer Stirnfläche eines stählernen Stehbolzens gehaltert ist, der eine Bohrung aufweist. Ein hohler Schaft steht von der gegenüberliegenden Stirnfläche des Stehbolzens ab und erlaubt die Durchführung eines Drahtes zur Herstellung des anderen Anschlusses für die Halbleitervorrichtung. Der Draht ist gegenüber dem hohlen Schaft elektrisch isoliert. Die Verbindung der Halbleitervorrichtung mit dem Draht erfolgt im allgemeinen durch sogenannte "lose Draht"- Verbindungstechniken oder durch Löten von Hand, Vorgänge, die nicht ohne weiteres automatisiert werden können. Des weiteren begrenzt die Bauqruppengeometrie die Möglichkeiten, mit denen die Bauyrupppo beispielsweise an Schaltungsplatten befestigt werden kann oder die Möglichkeiten, mit denen die Baugruppe an for Lig zur Verfügung stehende Stecker angepaßt werden kann. So muß typischerweise zumindest eine Leitung der Baugruppe ein einen externen Anschluß angelötet werden. Derartige Lötvorgänge, die mit einer Wärmeentwicklung verbunden sind, können die Halbleitervorrichtungen beschädigen. .
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vielseitig einsetzbare Baugruppe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die zudem leicht herzustellen ist. Diese Auf-
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gäbe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruches und der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Mit der Erfindung wird eine Baugruppe für optisch-elektronische Halbleitervorrichtungen geschaffen, die eine Halterung enthält, welche zum einen einen Sapport für zumindest eine optisch-elektronische Vorrichtung liefert sowie elektrische Verbindungen mit dieser und Einrichtungen, welche die während des Betriebs der Halbleitervorrichtung erzeugte Wärme abführen, Halterung enthält einen ruetallenen Bolzen aus einem Material mit großer thermischer Leitfähigkeit und ein längliches, nasenartig überstehendes Isolatorelement, das mit einem Bereich seines Bodens an der Oberseite des Bolzens befestigt ist. Das Isolatorelement ist mit einer Öffnung im Bereich seiner Halterung versehen, welche so ausgebildet ist, daß ein Teil der Oberfläche des Bolzens frei liegt, sowie mit Leiterbahnen, die sich in Längsrichtung über die Oberseite und dem Boden des Halbleiterplättchens erstrecken. Die am Boden befindliche Leiterbahn liefert einen elektrischen Kontakt mit dem Bolzen. Die auf der Oberseite befindliche Leiterbahn endet an der Öffnung.
Die erfindungsgemäße Baugruppe enthält neben der Halterung einen Block mit einer großen Wärme-Leitfähigkeit, der durch die öffnung in dem Isolatorplättchen in elektrischen Kontakt mit der Oberseite des Bolzens an diesem befestigt ist, sow^ einelsolierunterlage, die auf einer Seite des Blocks ausgebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Isolierunterlage einen elektrisch leitenden Überzug trägt, der elektrisch mit zumindest einem der auf der Oberseite des Isolatelements befindlichen Leiterbahnen verbunden und gegenüber dem Block elektrisch isoliert ist. Eine optisch-elektronische Halbleitervorrichtung mit benachbarten Bereichen entgegengesetzter Leitfähigkeit, welche einen pn-Ubergang bilden, ist auf dem Block oberhalb der Isolierunterlage angebracht, wobei der eine der Bereiche elektrisch und thermisch mit dem Block verbunden und der andere Bereich elektrisch mittels eines Leitungsdrahtes an den leitenden Bereich auf der Isolier-
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unterlage angeschlossen i'^^*
Der rechtwinklige elektrische KonUikt zwischen der Isolierunterlage und der Leiterbahn an der Oberseite des Isolatorelements ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Der geometrische (mechanische) Kontakt wird durch die Konstruktion der Baugruppe bestimmt. Der elektrische Kontakt kann durch Verwendung eines leitfähigen Epoxidharzes, einer Lötpaste oder eines Lotvorformlings erzeugt werden. Dieses Vorgehen stellt eine bemerkenswerte Verbesserung gegenüber manuellen Drahtverbindungs- oder losen Drahtverbindungstechniken dar, die nicht ohne weiteres automatisiert werden können. Im Gegensatz hierzu kann die Kontaktierung bei der erfindungsgemäßen ßaugruppe leicht automatisiert werden.
In der Praxis wird die Isolierunterlage zuerst auf den Block gebildet und anschließend erfolgt die Halterung der Halbleitervorrichtung. Nach einer Befestigung des Leitungsdrahtes kann dir Vorrichtung durch eine Herstellung von Verbindungen - beispielsweise mittels Prüfsonden - mit dem Block und der Isolierunterlage leicht geprüft werden. Auf dieser Weise läßt sich eine Qualitätskontrolle der Vorrichtungen zu einem früheren Zeitpunkt des Aufbaus der Baugruppe erzielen, als dies bislange möglich war. Auf diese Weise können Fertigungszeit und Energie eingespart werden. Die Vorrichtungen, welche diesen Test bestehen, werden anschließend in die Baugruppe integriert, indem der Block in der vorstehend beschriebenen Weise auf den Bolzen montiert wird.
Die Baugruppe ermöglicht in einfacher Weise die Aufrechterhaltung der koaxialen Geometrie. Dieser Schritt des Herstellungsverfahrens der Baugruppe läßt sich leicht automatisieren und die fertige Baugruppe läßt sich in einer Vielzahl von Arten montieren, so daß man einen Lichtaustritt in einer erwünschten Richtung erhält, während gleichzeitig eine koaxiale Geometrie aufrechterlialten bleibt. Die erfindungsgemäße Baugruppe ermöglicht speziell eine Verwendung als Einsteckeinheit, ohne daß ein Anlöten an Leitungen notwendig ist.
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Die beiliegenden Zeichnungen dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
Fig. 1a und Fig. 1b zeigen eine Dioden-Laser Baugruppe gemäß dem Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Ausbildung einer Halterung für eine optisch-elektronische Halbleitervorrichtung, mit einem metallenen Stehbolzen und einem länglichen nasenartig verstehenden Isolatorplättchen.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen optisch-elektronische Halbleitervorrichtungs-Baugruppe.
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Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in Fig. durch einen strichpunktierten Kreis eingeschlossenen Bereiches.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische, teilgebrochene Darstellung der in Fig. 3 dargestellten Baugruppe mit eintr aufgesetzten Dichtungskappe.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Halterung der erfindungsgemäßen Baugruppe in einer Schalungsplatte, bei der ein Lichtstrahlenbündel in einer senkrecht zur Ebene der Schaltungsplatte verlaufenden Richtung emittiert oder absorbiert werden kann.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel für die Halterung der erfindungsgemäßen Baugruppe auf einer Schaltungsplatte, bei der ein Lichtstrahlbündel parallel zur Ebene der Schaltungsplatte emittiert oder absorbiert werden kann.
2.U den optisch-elektronischen Halbleitervorrichtungen die mit Vorteil in die erfindungsgemäße Baugruppe integriert werden können, gehören diejenigen Halbleitervorrichtungen, die entweder bei einer elektrischen Erregung
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Licht emittieren oder bei einer Erregung durch einfallen des Licht ein elektrisches Signal erzeugen. Das Licht kann im ultravioletten, im sichtbaren oder im infraroten Bereich des Spektrums liegen. Beispielhaft für die zuerst genannte Klasse der Halbleitervorrichtungen sind Dioden-Laser und Leucht-Dioden. Beispiele für die zuletzt genannte Klasse von lichtemittierenden Vorrichtungen sind Fotodedektoren. In den folgenden Exläuterungen werden allgemein lichtemittierende Vorrichtungen behandelt. Es versteht sich jedoch, daß die Elemente der Baugruppe auch für eine Verwendung bei lichtabsorbierenden Vorrichtungen geeignet sind.
Die zur Anwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung speziell in Betracht gezogenen optisch-elektronischen Halbleitervorrichtungen sind lichtemittierende Vorrichtungen wie Dioden-Laser oder Leucht-Dioden mit hoher Leuchtdichte. Bekanntermaßen enthalten derartige Vorrichtungen aneinander angrenzende Bereiche von entgegengesetzter Leitfähigkeit, die einen pn-übergang bilden. Zum Betrieb der Vorrichtung ist an jedem der Bereiche ein elektrischer Anschluß vorgesehen. Für die Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind diejenigen Vorrichtungen am meisten bevorzugt, die als Dioden-Laser mit doppelter Heterostruktur bekannt sind und von Mehrfachschichten aus Gallium-Arsenid und Gallium-Aluminium-Arsenid gebildet sind, welche auf einem n-GaAs Substrat abgeschieden sind. Die entsprechenden Verfahren und verschiedenartige Konfigurationen derartiger Vorrichtungen sind allgemein bekannt und sind nicht Gegenstand dieser Erfindung. Das Substrat und eine Kappen-p-GaAs Schicht dieser Vorrichtungen sind typischerweise metallisiert. Bei der Eingliederung derartiger Vorrichtungen in Baugruppen wird das metallisierte n-GaAs Substrat üblicherweise mit einem ersten elektrischen Anschluß verbunden, der die Kathode bildet. Die metallisierte p-CaAs Schicht wird mit einem zweiten elektrischen Anschluß, der
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■m?-
Anode, verbunden, zusammen mit einer Wärmesenke, welche dazu dient, die während des Betriebs der Vorrichtung erzeugte Wärme abzuführen.
Fig. 1a zeigt eine Baugruppe gemäß dem Stand der Technik im dreifach vergrößerten Maßstab für einen Dioden-Laser 10. Die Baugruppe enthält einen Draht 11, der als Kathode dient und einen Stehbolzen 12, an dem ein hohler Gewindebereich 13 befestigt ist, der als Anode dient und von dem Draht 11 durchsetzt ist.
Der genannte Gewindebereich 13 erlaubt ein einfaches Einsetzen in einer Befestigungsvorrichtung oder eine sonstige Befestigung auf einer Schaltungsplatte an einem ersten elektrischen Anschluß. Das freie Ende des Drahtes 11 wird typischerweise an einen zweiten elektrischen Anschluß angelötet. Die Baugruppe enthält des weiteren den Dioden-Laser 10 als optisch-elektrische Halbleitervorrichtung, beispielsweise einen Gallium-Aluminium-Arsenid Dioden-Laser, dessen eines Ende - im allgemeinen die p-Seite an einem Block 14 befestigt ist. Der Block 14 steht in elektrischem und thermischem Kontakt mit der Oberseite des Stehbolzens 12. Das mit dem Block nicht verbundene Ende der optisch-elektronischen Halbleitervorrichtung - im allgemeinen dessen n-Seite - ist mit dem Draht 11 über eine Leitung 15 verbunden. Ein gläserner Isolierbereich 1C schafft eine elektrische Isolation zwischen dem Draht 11 und dem Stehbolzen 12. 30
In Fig. 1b ist die Baugruppe von Fig. 1a zusammen mit einer Kappe 17 dargestellt, die mit einem durchsichtigen Fenster 18 versehen ist und eine Abdichtung des Dioden-Lasers liefert. Das durchsichtige Fenster ermöglicht den Austritt der durch den Pfeil 19 angedeuteten von den Dioden-Laser erzeugten Strahlung.
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Die Leitung 15 wird allgemein als "lose Leitung" ("flying lead") bezeichnet und zwer insofern, als zwei getrennte Schritte notwendig sind, um die beiden Enden des Drahts zu befestigen. Das eine Ende wird typischerv/eise an einer Stelle der Fertigungsstraße befestigt, das andere an einer anderen Stelle urd zwar aufgrund der Notwendigkeit einen wie aus Fig. 1a ersichtlichen rechtwinkligen Anschluß herzustellen.
Man erkennt bei dieser bekannten Vorrichtung, daß der optische Ausgang annähernd koaxial zum elektrischen Eingang verläuft, daß jedoch die Baugruppe in einfacher Weise nur so gehaltert v/erden kann, daß der optische Ausgang senkrecht zur Ilalterungsoberflache, beispielsweise einer Schaltungsplatte, verläuft.
In Fig. 2 ist in dreifach vergrößertem Maßstab eine erfindungsgemäße Halterung für eine optisch-elektronische Halbleitervorrichtung dargestellt. Man erkennt einen Stehbolzen 20, der einen Fuß 21 und einen Schraubenbereich 22 enthält. Der Stehbolzen mit dem Fuß bilden eine Wärmesenke zur Abfuhr der von der Vorrichtung während des Betriebes erzeugten Wärme. Sie enthalten daher ein Material mit großer thermischer Leitfähigkeit wie beispielsweise Kupfer. Der Stehbolzen kann zum Korrosionsschutz mit einc-ni Edelmetall v/ie Gold oder Nickel/Gold überzogen sein, wie dies in diesem Gebiet der Technik gebräuchlich ist.
An der Oberseite des Fusses ist ein längliches nasenartig vorstehendes Isolatorplättchen 23 befestigt. Das Isolatorplättchen 23 kann aus jeglichen elektrisch isolierenden Material, beispielsweise Keramik, bestehen. Bevorzugt besteht es aus für elektronische Anforderungen geeigneten Aluminiumcxyd. Ein Teil des Bodens des Isolatorplättchens ist an dem Stehbolzen durch Hart- oder Weichlöten
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befestigt. Der Teil den Endes des Isolatorplättchens,der an dem Stehbolzen befestigt ist, enthält einen Durchbruch 24, welcher dafür sorgt, daß ein Teil der Oberseite des Fusses 21 freiliegt. Der Durchbruch ist üblicherweise D-förmig.
Auf der Bodenflache des Isolatorplättchens 23 ist eine Leiterbahn 25 angebracht, die elektrisch mit dem Stehbolzen verbunden ist und als Erdungsanschluß dienen kann.
Auf der Oberseite des IsolatorplättcLens ist zumindest einer Leiterbahn 26 angebracht, die in entsprechender Weise wie die Leiterbahn 25 in Längsrichtung verläuft. Die Leiterbahn 26 endet an dem Rand der Öffnung 24. Man benötigt erfindungsgemäß zumindest eine Leiterbahn, um die in die Baugruppe zu integrierenden Vorrichtungen anschließen zu können. Es kann jedoch eine zv/eite, elektrisch unabhängige und bezüglich ihrer Geometrie parallel verlaufende Leiterbahn vorgesehen sein, wie dies in der Figur gezeigt ist, v/enn mehr als eine Vorrichtung verwendet wird.
Dieser Fall kann dann vorliegen, wenn beispielsweise eine zweite Vorrichtung zur Modulation, zur Erzeugung einer Rückkoppelung oder zu einer anderer; verwandten Anwendung in Verbindung mit der ersten Vorrichtung verv/endet wird. In alternativer Ausgestaltung kann der zweite Pfad auch als überzähliger Reservekontakt vorgesehen sein. Die Dimensionen des Isolatorplättchens 23 und der Leiterbahnen und 26 werden üblicherweise so ausgewählt, daß sie sich für eine Verwendung in Zungensteckern eignen, die genormte Stiftabstände haben.
Die Leiterbahnen 25 und 26 bestehen aus Materialien, die entweder leicht gelötet oder auf andere Weise befestigt werden können, oder die ansonsten das Einbringen in Zungenkontakte ausschalten, z.B. herkömmliche Zungenstecker Stiftkontakte. Eine Verwendung der erfindungsgemäßen Baugruppe im Zusammenhang mit je einer dieser Lösungen wird im einzelnen anhand der Figuren 6 und 7
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erläutert werden. Ein geeignetes Material, das diese Erfordernisse erfüllt, wird dadurch erhalten, daß man in den gewünschten Mustern auf den Keramikplättchen eine Maskierung aus einer Mclybdän/Mangan-Masse aufbringt, diese bei erhöhter Temperatur brennt und anschließend mit Gold oder Nickel/Gold plattiert. Diese Verfahren sind bei der in Rede stehenden Technologie bekannt und bilden keinen Gegenstand dieser Erfindung.
Die Baugruppe der optisch-elektronische Halbleitervorrichtungen wird wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, dadurch aufgebaut, daß man einen Block 30 über den Durchbruch 2 4 auf den Fuß 21 der in Fig. 2 gezeigten Halterung für die optisch-elektrische Halbleitereinrichtung aufbringt. Der Block liefert einen Weg für den Transport sowohl von elektrischer Energie als auch von Wärme. Er besteht dementsprechend aus einem Material mit hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit wie Kupfer, Silber oder metallisiertem BerylliumOxyd. Der Block ist mit dem Fuß durch bekannte Befestigungstechniken verbunden, welche Wege für den Strom und den Wärmetransport liefern. Beispiele für derartige Befestigungstechniken sind ein Kleben mit leitfähigem Epoxydharz, beispielsweise Silberepoxydharz, Hart- oder Weichlöten.
Vor der Befestigung des Blocks an dem Fuß wird auf dem Block eine Isolierunterlage 31 gebildet. Die Isolierunterlage kann, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, getrennt ausgebildet und auf einen Teil des Blocks durch Lot, Epoxydharz oder ähnliche Mittel befestigt sein. Wenn als Block eine elektrisch isolierende wärmeleitende Keramik wie z.B. Berylliumoxyd verwendet ist, kann die Isolierunterlage gebildet werden, in dem an einen elektrisch leitenden Bereich abgrenzt, der von jeglichem anderem
elektrisch leitenden Bereich auf den Block getrennt ist. 35
Eine diskrete Isolierunterlage kann aus irgendeinem elektrisch isolierenden Material gebildet werden, wie
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beispielsweise Keramik. Vorzugsweise besteht sie aus für elektronische Anforderungen geeignetem Aluminiumoxyd. Zumindest ein Teil einer Oberfläche, die Oberseite ist mit einem elektrisch leitenden überzug 32 versehen. Die gegenüberliegende Fläche, der Boden, kann gegebenenfalls mit einem Metallüberzug versehen sein. Die Überzüge können in der gleichen Weise gebildet sein und gleiche Materialien enthalten wie die Leitbahnen 25 und 26 auf dem Isolatorplättchen. Auf dem oberen Bereich des Blocks 30 ist eine optisch-elektronische Halbleitervorrichtung 33 gehaltert, die Bereiche 33a und 33b entgegengesetzter Leitfähigkeit aufweist, die einen pn-übergang 33c bilden. Die optisch-elektronische Halbleitervorrichtung ist zwecks einfacher Verbindung benachbart zu der Isolierunterlage 31 gehaltert, üblicherweise im Abstand von ungefähr 50^m.
Der Block ist herkönunlicherweise mit Indium oder einem anderen Metall oder einer anderen Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt überzogen, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Dieser überzug wird vor der Ausbildung der Isolierunterlage 31 und der Befestigung der optischelektronischen Halbleitervorrichtung aufgebracht, < .a diese (und die separate Isolierunterlage, falls diese auf ihrer Bodenseite mit einer Metallschicht versehen ist) dann leicht an den Block angelötet werden können. Die Dicke der Metallüberzüge reicht von ungefähr 2 - 4um. Durch die Verwendung des Indium-Überzugs gestaltet sich der Lötvorgang gut reproduzierbar und läßt sich zur Serienfertigung einsetzen. Das Indium oder das andere Metall oder die andere Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt wird auf dem Block galvanisch oder durch Dampfbeschichtung über einen Film aus Nickel oder einem anderen Trennmetall aufgetragen, welches (in einer Dicke von ungefähr 0,5 jam) auf dem Block als Trennschicht aufgebracht ist, um eine Diffusion des Kupfers in die Halbleitereinrichtung zu verhindern.
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Wenn der Block 30 ein wärmeleitendes elektrisch isolierendes Material enthält, wie beispielsweise Berylliumoxyd, dann kann die Isolierunterlage 31 auf dem Block gebildet werden, in dem man einen Dereich des Blocks an einer geeigneten Stelle nicht mit dem Lotfilm überzieht. In alternativer Ausgestaltung kann ein Teil des Lotfilms zur Festlegung der Isolierunterlage entfernt werden. In jedem Falle kann dann ein Bereich der Isolierunterlage mit dem elektrisch leitenden Überzug 32 in der oben beschriebenen Weise derart überzogen werden, daß dieser gegenüber jedem anderen leitenden überzug auf dem Block elektrisch isoliert ist.
Durch die Anbringung der Isolierunterlage 31 und der optisch-eletronischen Halbleitervorrichtung 33 auf dem Block 30 ist eine einfache Befestigung einer Leitung 34 möglich, deren eines Ende mit der Halbleitervorrichtung 33 und deren anderes Ende mit dem leitenden Überzug 32 der Isolierunterlage 31 verbunden wird. Zur Befestigung der Leitung 3 4 lassen sich in einfacher Weise herkömmliche Drahtbefestigungstechniken, beispielsweise mittels Ultraschall oder Thermokompression verwenden. Man erkennt aus den Figuren, daß beide Enden des Drahts 34 sich in parallelen Ebenen im gleichen Umfang befinden, und daß keine Neuausrichtung der Baugruppe notwendig ist, um die Befestigung der beiden Enden durchzuführen. Der Befestigungsvorgang kann daher in einfacher Weise automatisiert und in einer Arbeitsstellung durchgeführt werden.
Der Block 30 mit den ihm zugeordneten Bauteilen wird anschließend in der oben beschriebenen Weise in der Öffnung 24 befestigt. Anschließend wird eine Verbindung zwischen dem leitenden Bereich 32 und der Leiterbahn 26 hergestellt, wozu man elektrisch leitende Mittel 35 verwendet, wie beispielsweise ein leitendes Epoxyd-
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harz, Lötpaste oder ein Lotvorformliny. Einzelheiten der Halterung des Blocks und seiner zugehörigen Bauelemente r.ind deutlicher aus Fig. 4 ersichtlich, weicht eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 3 von einem Kreis uiuschlossenen Bereichs darstellt.
Wie im Falle der Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik kann entsprechend Fig. 5 eine Abdichtung vorgesehen sein. Hierzu wird eine Kappe 36 mit einem Fenster 37, das für die von der Halbleitervorrichtung emittierte (oder absorbierte) Strahlung wesentlich durchsichtig ist, zentrisch den Durchbruch 24 umgebend an dessen Rand befestigt, beispielsweise mittels eines Epoxydharzes. Wenn eine elektrische Isolierung einer gegebenenfalls verwendeten Metallkappe von den Leiterbahnen 26 erwünscht ist, kann ein nicht leitendes Epoxydharz verwendet werden. Alternativ zu diesem Vorgehen ist es möglich, die Kappe aus Keramik oder einem anderen isolierenden Material zu fertigen.
Eine hermetische Abdichtung liißt sich auch erreichen, wenn man das Isolatorplüttchen leicht abv/andelt. Bei einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Variante wird ein Isolierring aus Keramik oder einem anderen isolierten Material rundum den Durchbruch 24 angerbracht, der den gleichen Durchmesser wie die Kappe 3 6 aufweist, und der die Leiterbahnen 26 kreuzt. Die Oberseite des Rings wird anschließend mittels herkömmlicher Techniken metallisiert und die Kappe wird beispielsweise durch Schweißen oder Löten mit dem matellisierten Ring verbunden.
Die erfindungsgemäße Baugruppe stellt eine einfache Vorrichtung dar, mit der eine wesentlich koaxiale Ausrichtung einer optisch-elektronischen Halbleitervorrichtung beibehalten werden kann. Die durch das Bezugszeichen 38 angedeutete stimulierte Emission, oder die
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absorbierte Strahlung, breiten sich in einer Richtung aus, die senkrecht zur thermischen Bezugsebene TT von Fig. verläuft, welche Teil einer Wärmesenke ist, wie beispiels" weise eines Chassis, einer leitenden Schaltungsplatte oder einer anderen Vorrichtung , welche eine Wärnieabfuhr bewirkt. Alle Verfahrensschritte bei dem Zusammenbau lassen sich einfach durchführen und einfach automatisieren.
Die Anordnung von optisch-elektronischen Halbleitervorrichtungen in den vorstehend beschriebenen Baugruppen ermöglicht einen weiteren Vorteil. Bei dem Arbeitsablauf des Herstellungsverfahrens v/ird zuerst die Isolierunterlage 31 auf den Block 30 gebildet, anschließend wird ein Teil der Halbleitervorrichtung 33 oberhalb der Isolierunterlage an dem Block befestigt. Die Leitung 34 wird dann angebracht, wodurch der andere Teil der Halbleitervorrichtung und die Isolierunterlage verbunden werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Halbleitervorrichtung leicht getestet werden, in dem man beispielsweise mittels Prüfsonden Verbindungen mit dem Block und der Isolierunterlage herstellt. Diejenigen der Halbleitervorrichtungen, welche den Test nicht bestehen, können daher früher als bisher ausgesondert werden, was Fertigungszeit und Energie spart. Diejenigen Halbleitervorrichtungen, welche derartige Tests bestehen, können anschließend in die Baugruppe integriert werden, in dem man den Block in der vorstehend beschriebenen Weise auf den Fuß 21 befestigt.
Die Verwendbarkeit der Baugruppe als Einschubeinheit ermöglicht es, sie mit einer Anzahl verschiedener Orientierungen einzubauen. Fig. 6 und 7 zeigen zwei Möglichkeiten für die Montage der Baugruppen. Es sind selbstverständlich noch andere Einbaumöglichkeiten denkbar.
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Die Baugruppe kann beispielsweise, wie in Fig. 6 gezeigt, an einer Schaltungsplatte 50 festgeschraubt sein, wobei zumindest eine Leitung 51 , in herkömmlicher Weise zwischen zumindest einer der Leitungsbahnen 26 und einem ersten elektrischen Kontakt 52 geschaltet iut, um eine elektrische Verbindung zwischen diesen herzustellen. Die Leitungsbahn 25 am Boden des Isolierplättchens 23 kann einen Druckkontakt zu einem zweiten elektrischen Kontakt 52 auf der Schaltungsplatte herstellen, so daß die Schaltung vollständig ist. Ein Teil 54 der Befestigung an dem Schraubenbereich 22 kann als Wärmesenke verwendet werden. Das austretende (oder eintretende) Strahlenbündel 38 verläuft bei dieser Art der Befestigung senkrecht zur Ebene der Schaltungsplatte.
Ein weiterer für einen Austausch von Bauelementen geeigneterer Aufbau ist in Fig. 7 gezeigt. Ein herkömmlicher Zungenstecker 60 ist an der Schaltungsplatte 50 mittels nicht gezeigter Leitungsbahnen befestigt. Derartige Stecker enthalten bekanntermaßen eine Vielzahl von Zungenkontakten für die Aufnahme von Vorrichtungen und eine entsprechende Anzahl von Stiftvertindungen für einen externen elektrischen Anschluß. Bei dieser Ausgestaltung verläuft das austretende oder eintretende Strahlenbündel 38 das von der Halbleitervorrichtung emittiert oder absorbiert wird, parallel zur Ebene der Schaltungsplatte. Dies ist für die übliche Anordnung von übereinander montierten Schaltungsplatten zweckmäßig. An dem Schraubbereich 22 kann des weiteren eine Wärmesenke 53 befestigt werden, falls dies erwünscht ist.
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•09 .
Beispiel: *°
Es wurde ein längliches Isolatorplättchen aus für elektronische Anforderungen geeigneten Al3O3 in der in Fig. gezeigten Gestalt mit einem D-fcrmigen Durchbruch an einem Ende hergestellt. Die Oberseite und die Unterseite des Isolatorp]ättchens wurden entsprechend dem in Fig. 2 gezeigten Muster mit einer Metallschicht versehen. Hierbei verwendete man eine Schicht aus Mo-Mn in einer Dicke von 0,127 mm (0,5 mils), die direkt auf der Keramik aufgebrannt wurde, auf die eine galvanisch aufgebrachte Nickelschicht in einer Dicke von zumindest 2,54 um
— 4
(10 inch) und eine galvanisch aufgebrachte Goldschicht in einer Dickt von zumindest 1,27 /jm (5 χ 10 inch) folgten. Ein kupferner Stehbolzen mit einem Fuß- und einem Schraubenbereich, der mit galvanisch aufgebrachten Schichten aus Nickel und Gold überzogen war, v/elche ungefähr die vorstehend erwähnten Dicken aufwiesen, wurde an dem Beden des Isolatorplättcher.s lurch Hartlöten unter Ver-Wendung von Silberlot befestigt und zwar derart, daß ein Bereich der Oberseite des Fußes über den Durchbruch freilag.
Ein Kupferblock wurde galvanisch mit einer 0,5 /im dicken Nickelschicht und anschließend mit einer 2 jum dicken Indiumschicht überzogen. Eine Isolitrunterlage aus für elektronische Anwendungen geeignetein Al3O3, die auf ihrer Oberseite und ihrer Bodenseite mit einer Goldbeschichtung in etwa derselben Schichtdicke wie die Metallschichten auf dem Isolatorplättchen versehen war, wurde mittels Weichlöten an dem Block befestigt. Die p-Seite eines (Ga-Al)As-Diodenlasers mit doppelter HeteroStruktur wurde durch Weichlöten an der Oberkante des Kupferblockes befestigt und zwar an der gleichen Seite wie die Isolierunterlage und in einem Abstand von ungefähr 50 um von dieser. Ein Ende eines Leitungsdrahtes (Gold), Durchmesser 0,254 mm ( 1 mil) wurde an der η-Seite der Halbleitervorrichtung befestigt. Das andere Ende des Leitungsdrahtes
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wurde an der freiliegenden Oberseite der Isolierunterlage befestigt. Hierbei wurden herkömmliche Ultraschall-Drahtbefestigungsverfahren verwendet.
r Der Kupferblock mit der daran befestigten und an die Isolierunterlage angeschlossenen Halbleitervorrichtung wurde in eine Spannvorrichtung eingesetzt, welche mit zwei Testsonden versehen war, die dazu dienten, einen Kontakt mit dem Kupferblock und der Isolierunterlage herzustellen. Nach einer erfolgreichen Prüfung der Vorrichtung wurde der Block durch den Durchbruch des Isolatorplättchens eingeführt und auf der Oberseite des kupfernen Stehbolzens unter Verwendung eines Silber Epoxydharzes befestigt, wobei der Block und die zugehörigen Bauelemente wesentlich entsprechend den Darstellungen von Fig. 3 und 4 angeordnet bzw. gestaltet waren. Anschließend wurde mittels eines Silber Epoxydharzes eine elektrische Verbindung zwischen dem leitenden Überzug und der Isolierunterlage und den Leitungsbahnen auf der Oberseite des Isolatorplättchens hergestellt.
Zuletzt wurde eine Metallkappe mit einem durchsichtigen Fenster auf dessen Oberseite mittels eines nicht leitenden Epoxydharzes auf das Isolatorplättchen, dessen Durchbruch umgebend aufgeklebt ist. Die gesamte Baugruppe wurde in einem Zungenstecker montiert, der ähnlich war wie der in Fig. 7 gezeigte, der elektrisch angeschlossen wurde. Mit dem in die Baugruppe integrierten Dioden-Laser wurden anschließend v/eitere Tests und Untersuchungen durchgeführt.
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Claims (38)

  1. Patentansprüche
    1 .', Optisch-elektronische Halbleitervorrichtungs-Baugruppe mit einem metallenem Bolzen, welcher einen Schraubenbereich enthält, gekennzeiphnet durch ein auf dem Fuß (21) des Bolzens (20) befestigtes seitlich über diesen nasenartig vorspringendes Isolatorelement (23), das auf seiner Oberseite zumindest eine elektrische Leiterbahn (26) enthält, welche am Rande eines bis auf die Oberseite des Bolzens (21) hinabführenden Durchbruchs (24) in dem Isolatorelement (23) endet, durch einen in den Durchbruch (24) eingesetzten, elektrisch leitenden Block (30), der mit dem Bolzen (21) in elektrischem Kontakt steht, durch einen von einer Isolierunterlago (31) elektrisch gegen den Block (30) isolierten, elektrisch leitenden überzug (35) auf einem Bereich der Block-Oberflache, der mit der zumindest einer Leiterbahn (26) elektrisch leitend verbunden ist, sowie durch zumindest eine an dein Block (30) befestigte optisch-elektronische Halbleitervorrichtung(33) , die mit dem Block in thermischer Verbindung steht, wobei die Halbleitervorrichtung (33) elektrisch an dem Block und an dem leitenden Überzug angeschlossen ist.
  2. 2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorelement (23)
    auf seiner Unterseite eine Leiterbahn (25) enthält, die in elektrischem Kontakt mit dem Bolzen (20) steht und/oder daß das Isolatorelement als Isolatorplättchen (23) ausgebildet ist.
    30
  3. 3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des Isolatorplättchens (23) zwei parallel zueinander verlaufende Leiterbahnen (26) angebracht sind, die an einer senkrecht zu ihrer Längserstreckung verlaufenden Seitenwandung des Durchbruchs (24) münden.
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    INSPECTED
  4. 4. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (30) und/oder der Bolzen (20) aus einem Material mit großer Wärmeleitfähigkeit bestehen.
  5. 5. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende überzug (3 2) der Mündung der zumindest einen Leiterbahn (26) gegenüberliegt und mit dieser leitend verbunden ist.
  6. 6. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch-elektronische Halbleitervorrichtung (33) seitlich an dem Block (30) oberhalb des leitenden Überzugs (32) angebracht ist.
  7. 7. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch-elektronische Halbleitervorrichtung (33) an einander angrenzende Bereiche entgegengesetzter Leitfähigkeit aufweist, die einen pn-übergang (33c) bilden, wobei der eine Bereich (33b) mit dem Block (30) und der andere Bereich (33a) mit dem überzug (32) elektrisch leitend verbunden sind, und/oder daß die Halbleitervorrichtung benachbart zu dem überzug (32) angebracht ist.
  8. 8. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der pn-übergang (33c) parallel zur Längsachse der Baugruppe ausgerichtet ist.
  9. 9. Baugruppe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitervorrichtung
    (33) mit einer Seite des einen Bereichs (33b) elektrisch leitend an dem Block (30) befestigt ist, und daß der andere Bereich (33a) über eine Leitung (34) mit dem überzug (32) elektrisch leitend verbunden ist.
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  10. 10. Baugruppe nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Endender Leitung (34) an den Verbindungspunkten mit der Halbleitervorrichtung (33) und dem überzug (32) in einer Ebene liegen, die parallel zur Längsachse der Baugruppe verläuft.
  11. 11. Optisch-elektronische Halbleitervorrichtungs-Baugruppe, gekennzeichnet durch:
    a) einem metallenen Bolzen (20) aus einem Material mit
    großer Wärmeleitfähigkeit mit einem Fuß- (21) und einem Schraubenbereich (22);
    b) ein längliches nasenartig überstehendes Isolatorplättchen (23) das mit einem Teil seines Bodens an der Oberseite des Bolzens (20) befestigt ist, wobei das Isolatorplättchen mit einer an dem Ende seiner Befestigung vorgesehenen durchgehenden Öffnung (24) versehen ist, eine elektrische Leiterbahn (25) längs seines Bodens enthält, die einen elektrischen Kontakt mit dem Bolzen (20) herstellt und zumindest eine Leiterbahn (26) an der Oberseite des Isolatorplättchens (23)enthält, welche in der Öffnung (24) mündet;
    c) einen Block (30) aus einem Material mit großer Wärmeleitfähigkeit, der durch die Öffnung (24) in den Isolatorplättchen (23) hindurchreicht und elektrisch leitend auf der Oberseite des Bolzens (20) befestigt ist;
    d) eine Isolierunterlage (31), die auf dem Block angebracht ist, von der zumindest ein Teil einen elektrisch leitenden überzug (32) trägt, der elektrisch mit zumindest einem der auf der Oberseite des Isolatorplättchens (23) angebrachten Leiterbahnen (26) verbunden und gegenüber dem Block (30) elektrisch isoliert ist, und
    e) zumindest eine optisch-elektronische Halbleitervorrichunc-(33) , die aneinander angrenzende Bereich (33a, 33b) entgegengesetzter Leitfähigkeit enthält,welche einen pn-Ubergang (33c) bilden, wobei die Halbleitervorrichtung (33) auf dem Block (30) benachbart zur der Isolierunterlage (31) gehaltert ist und wobei der eine der Bereiche (33b) elektrisch und thermisch mit dem Block (30) verbunden ist, während der andere der Bereiche (33a) mit
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    dem elektrisch leitenden Überzug (32) auf der Isolierunterlage (31) elektrisch leitend verbunden ist.
  12. 12. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    gekennzeichnet durch eine Kappe (36), die mit einem für die von der zumindest einen Halbleiter-Vorrichtung absorbierten bzw. emittierten Strahlung wesentlich durchsichtigen Fenster (37) versehen ist, wobei die Kappe (36) an dem Isolatorplättchen (23) dessen öffnung (24) umgebend, derart, befestigt ist, daß die Halbleitervorrichtung (33) dicht eingeschlossen ist.
  13. 13. Baugr'ippe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Block
    (30) wesentlich aus Kupfer besteht.
  14. 14. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (20) mit zumindest einem MetalIfiliu überzogen ist, der ein Edelmetall enthält.
  15. 15. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Blocks (30) mit zumindest einem Film überzogen ist, der ein lötbares Metall enthält.
  16. 16. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorplättchen (23) wesentlich aus Aluminiumoxid besteht.
  17. 17. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (25, 26) auf der Oberseite und auf der Unterseite des Isolatorplättchens (23) und der leitende Überzug (32) auf der Isolierunterlage (31) zumindest einen Film enthalten, der ein Edelmetall enthält.
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  18. 18. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierunterlage einen wesentlich aus Aluminiumoxid bestehenden Körper (31) enthält, dessen Boden an einer Seite des Blocks (30) befestigt ist und bei dem zumindest ein Teil der Oberseite den elektrisch leitenden Überzug (32) trägt.
  19. 19. Baugruppe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Halbleitervorrichtung (33) eine Vielschicht Gallium-Aluminium-Arsenid lichtaussendende Vorrichtung mit Doppel-Heterostruktur enthält.
  20. 20. Baugruppe mit lichtemittierender Vorrichtung, g ekennzeichnet durch:
    a) einen kupfernen Bolzen (20) - mit einem Fuß- (21) und einem Schraubenbereich (22) - der mit einem ersten Film, welcher wesentlich aus Nickel besteht und einem zweiten über dem ersten Film angebrachten Film, welcher wesentlich aus Gold besteht, plattiert ist;
    b) ein längliches, zungenartig überstehendes Isolatorplättchen (23), das wesentlich aus Aluminiumoxid besteht und das mit einem Teil seines Bodens an der Oberseite des Bolzens (20) befestigt ist, wobei das Isolatorplättchen mit einer an dem Ende seiner Befestigung vorgesehenen durchgehenden Öffnung (24) versehen ist, eine elektrische Leiterbahn (25) enhält, die längs des Bodens des Isolatorplattchens aufgebracht ist, einen elektrischen Kontakt mit der Oberseite des Bolzens (20) herstellt und im wesentlichen auseinem Goldfilm besteht, der über einer im wesentlichen aus Molybdän-Mangan bestehenden Schicht aufgebracht ist,und wobei das Isolatorplättchen (23) zumindest eine Leiterbahn enthält, die wesentlich aus einem Goldfilm besteht, der über einer Schicht angebracht ist, die wesentlich aus Molybdän-Mangan besteht, wobei diese Leiterbahn längs der Oberseite des Isolatorplattchens in dessen Längsrichtung verlaufend angeordnet ist und an der Öffnung (24) mündet;
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    c) einen Kupferblock (30) der mit einem lötbaren Film überzogen ist, der wesentlich aus Indium besteht und über einer Schicht angebracht ist, die wesentlich aus Nickel besteht, wobei der Kupferblock durch die öffnung
    (24) in dem Isolatorplättchen (23) eingesetzt und elektrisch leitend mit der Oberseite des Bolzens (20) verbunden ist;
    d) durch eine Isolierunterlage (31), die wesentlich aus Aluminiumoxid besteht, deren Boden an einer Seite des Blocks befestigt ist und von der zumindest ein Teil der Oberseite einen elektrisch leitenden überzug (32) trägt, der wesentlich aus einem Goldfilm besteht, welcher über einer wesentlich aus Molybdän-Mangan bestehenden Schicht aufgebracht ist und wobei der elektrisch leitende Überzug (32) elektrisch mit zumindest einer der auf der Oberseite des Isolatorplättchens (23) angebrachten Leiterbahnen (26) verbunden und elektrisch gegenüber dem Block (30) isoliert ist;
    e) eine Hehrschichten-lichtausscndendeHalbleitervorrichtung (33) mit; Bereichen (33ti, 3 5b) entgegengesetzter 'Leitfähigkeit, die einen pn-übergang (33c) bilden, wobei die Halbleitervorrichtung an dem Block (30) benachbart zu der Isolierunterlage (31) befestigt ist und einer der Bereiche (33b) elektrisch und thermisch im Kontakt mit dem Block (30) steht, während der andere der Bereiche (33a) elektrisch an dein elektrisch-leitenden überzug (32) auf die Isolicrunterlage (31) angeschlossen ist; und
    f) eine Kappe (36) mit einem für die von der Halbleitervorrichtung (33) emittierten Strahlung durchsichtigen
    Fenster (37), wobei die Kappe (36) auf dem Isolatorplättchen (32) so befestigt ist, daß sie die öffnung (24) umgibt und einen dichten Abschluß der Halblettervorrichtung liefert.
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  21. 21. Baugruppe, nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die p-Seite der Halbleitervorrichtung (33) mit dem Block (30) verbunden ist, und daß
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    die η-Seite der Halbleitervorrichtung (33) mit dem elektrisch leitenden überzug (32) auf der Isolierunterlage (31) verbunden ist.
  22. 22. Halterung insbesondere für optisch-elektronische Halbleitervorrichtungen, gekennzeichnet durch:
    a) einen metallenen Bolzen (20) aus einem Material mit großer Wärmeleitfähigkeit mit einem Fuß- (21) und einem Schraubenbereich (22); und
    b) ein längliches nasenartig überstehendes Isolatorplättchen (23) das mit einem Teil seines Bodens an der Oberseite des Bolzens (20) befestigt ist, wobei das Isolatorplättchen mit einer an dem Ende seiner Befestigung vorgesehenen durchgehenden öffnung (24) verseilen ist, längs seines Bodens eine elektrische Leiterbahn (25) enthält, die einen elektrischen Kontakt mit dem Bolzen (20) herstellt und zumindest eine auf der Oberseite des Isolatorplättchens (23) angebrachte Leiterbahn (26) aufweist, welche in der öffnung (24) mündet.
  23. 23. Halterung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch:
    a) einen Block (30) aus einem Material mit großer Wärmeleitfähigkeit zur Halterung einer Halbleitervorrichtung, wobei der Block (30) durch die Öffnung (24) hindurchreicht und an der Oberseite des Bolzens (20) elektrisch leitend befestigt ist; und
    b) eine auf dem Block (30) angebrachte Isolierunterlage (31), wobei zumindest ein Teil derselben einen elektrisch leitenden überzug (32) trägt, der elektrisch mit zumindest einer der Leiterbahnen (26) verbunden ist, welche auf der Oberseite des Isolatorplättchens (23) befestigt ist und wobei die Isolierunterlage (31) elektrisch gegenüber dem Block (30) isoliert ist.
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  24. 24. Halterung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (20) und der Block (30) wesentlich au.; Kupfer bestehen.
  25. 25. Halterung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (20) mit zumindest einem Metallfilm überzogen ist, welcher Gold enthält.
  26. 26. Halterung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Blocks (30) mit zumindest einem Film überzogen ist, der Indium enthält.
  27. 27. Halterung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, d adurch gekennzeichnet, daß das Isolatorplättchen (23) wesentlich aus Aluminiumoxid besteht.
  28. 28. Halterung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (25, 26) auf der Oberseite und auf der Unterseite des Isolatorplättchens (23) und das der leitende Überzug (32) auf der Isolierunterlage (31) zumindest einen Film enthalten, der Gold enthält.
  29. 29. Halterung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierunterlage (23) einen wesentlich aus Aluminiumoxid bestehenden Körper enthält, dessen Boden an einer Seite des Blocks (30) befestigt ist und dessen Oberseite zumindest in einem Teilbereich den elektrisch leitenden Überzug (32) trägt.
  30. 30. Verfahren zur Einbringung von zumindest einer optischelektronischen Halbleitervorrichtung in eine Baugruppe, bei dem zumindest eine Halbleitervorrichtung benachbarte Bereiche entgegengesetzter Leitfähigkeit enthält, welche einen pn-Ubergang bilden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
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    'j.
    a) Halterung der zumindest einen Halbleitervorrichtung auf einem Block mit großer Wärmeleibfähigkeit wobei einer der Bereiche der zumindest einen Halbleitervorrichtung elektrisch und thermisch mit einem Teil des Blockes verbunden wird;
    b) Festlegung einer Isolierunterlage auf einem Teil des Blocks in Nachbarschaft zu der zumindest einen Halbleitervorrichtung, wobei zumindest ein Teil der Isolierunterlage mit einem elektrisch leitenden Überzug versehen wird, der elektrisch gegenüber dem Block isoliert ist;
    c) Befestigung eines Endes eines elektrischen Leitungsdrahtes an dem anderen der Gebiete entgegengesetzter Leitfähigkeit der zumindest einen Halbleitervorrichtung und des anderen Endes dieses Leitungsdrahtes an dem elektrisch leitenden überzug auf der Isolierunterlago;
    d) Halterung des Blocks an einer Halterung, welche folgende Bauelemente enthält:
    d1) einen metallenen Bolzen aus einem Material mit großer Wärmeleitfähigkeit mit einem Fuß und einem Schraubboreich
    d2) ein längliches nasenartig vorstehendes Isolatorplättchen, das mit einem Teil seines Bodens an der Oberseite des Bolzens befestigt ist, wobei das Isolatorplättchen mit einer an dem Ende seiner Befestigung vorgesehenen durchgehenden Öffnung versehen ist und eine elektrische Leiterbahn längs seines Bodens enthält, die einen elektrischen Kontakt mit dem Bolzen herstellt und
    d3) zumindest eine Leiterbahn längs der Oberseite des Isolatorplättchens, welche in der Öffnung mündet, wobei der Block elektrisch an der Oberseite des Bolzens durch die öffnung hindurch befestigt ist und der Block derart gestaltet ist, daß die Isolierunterlage zumindest einer der Leitbahnen an der Oberseite des Isolatorplättchens gegenüberliegt; und.
    e) Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Überzug auf der Isolierunterlage
    030015/0B67
    2939A97
    und der zumindest einen Leiterbahn auf der Oberseite des Isolatorplättchens.
  31. 31. Verfahren nach Anspruch 30, dadu rch g ekennzeichnet, daß eine Kappe die öffnung umgebend aufgebracht wird, wobei diese Kappe ein für die von der Halbleitervorrichtung emittierte oder absorbierte Strahlung wesentlich durchlässiges Fenster enthält.
  32. 32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Halbleitervorrichtung eine Vielschicht Gallium-Aluminium-Arsenid lichtemittierende Vorrichtung von doppelter HeteroStruktur enthält.
  33. 33. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekenn ζ eichnet, daß ein lötbarer überzug auf dem Block gebildet wird, bevor an dem Block die zumindest eine Halbleitervorrichtung befestigt wird.
  34. 34. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen und der Block wesentlich aus Kupfer bestehen.
  35. 35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen mit zumindest einem leitenden Metallfilm überzogen wird, der ein Edelmetall enthält.
  36. 36. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolatorplättchen wesentlich aus Aluminiumoxid gebildet wird.
  37. 37. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 36, d adurch gekennzeichnet, daß die Isolierunterlage aus einem Körper gebildet wird, der wesentlich aus Aluminiumoxid besteht und das Boden desselben auf einem Teil des Blocks benachbart zu der zumindest einen Halbleiter-
    030015/0 867
    vorrichtung befestigt wird und daß zumindest auf einem Teil der Oberseite dieses Körpers der elektrisch leitende überzug aufgebracht wird.
  38. 38. Verfahren nach einem der Ansprüche 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen auf der Oberseite und auf der Unterseite des Isolatorplättchens und daß die leitende Schicht auf der Isolierunterlage zumindest einen Film enthalten, der ein Edelmetall enthält.
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