[发明专利]光学或光电子组件及其制造方法

说明书

本发明涉及制造具有有源构件(5)和冷却器(3)的光学或光电子组件(1，2)。该冷却器(3)通过3D打印方法在连接板(6)上制造。

技术领域

本发明涉及在使用3D打印方法的情况下制造光学或光电子组件。该组件包括应在运行中被冷却的光学或光电子构件以及冷却器。

背景技术

从EP 1672690 A1已知一种用于激光器巴条的微通道冷却器以及通过选择性激光熔融金属粉末来制造该冷却器。缺点是，用于构件的安装面与冷却体处于电接触。当需要构件与冷却体电绝缘时，必须设置绝缘的中间层，该中间层具有如下缺点：由于额外的边界层，传热作用较差。从WO2009/062732A2已知在组合使用不同金属粉末的情况下制造类似的微通道冷却器。

从WO 2011/040044 A1已知如下制造冷却器，即，将经烧结的金属箔辊轧到另一个金属层上并且由此构造层叠体。

从DE 195 06 91 A1已知通过堆叠彼此平面连接的层来制造用于电路的冷却元件。其缺点是，在冷却器的结构设计方面存在限制以及冷却器的制造耗费高。还从DE4315580 A1已知具有相同缺点的用于激光器巴条的逐层构造的冷却器。

从WO 96/013350 A1已知，如下制造冷却器，即，为金属粉末设置有机粘结剂，将冷却器压制成形并且随后蒸发粘结剂并使粉末颗粒相连。其缺点是，冷却器可能具有泄露率以及缺少电绝缘。

从DE 199 39 774 A1已知将激光器碟片(Laserscheibe)在背面直接用制冷剂流束冷却。在此，激光器碟片可能变湿并且此外制冷剂流束可能造成磨损，这可能不利影响使用寿命。

从DE 102014201306 A1已知一种用于功率电子模块的制造方法，其中将冷却器结构施加到功率电子构件上。其缺点是，在冷却器结构的制造过程中，功率电子构件暴露于污染。

从DE 102015007791 A1已知借助于增材制造方法来制造冷却体。在该公开文件中建议，以如下方式形成冷却体，即，将激光源设定于金属粉末床中，并且借助于系统激光器(Anlagenlasers)将金属粉末与位于激光源上的金属层相连。其缺点是，在此存在损坏激光源的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单且成本低廉的用于光学或光电子组件的制造方法。这些组件应保证光学或光电子构件的尽可能良好的冷却。光学或光电子构件在此受到保护免于强烈的热学和机械负载。另一个目的是，提供一种光学或光电子组件，其中可以特别高效地冷却光学或光电子构件。

本发明的方法允许成本低廉地制造光学或光电子组件。成品组件具有许多优点。待冷却的构件可以与冷却器结构电绝缘地安排。由此可以将制冷剂与待冷却的构件电绝缘，而不需要额外的绝缘层。不利影响热通过的边界层的数量被最小化。在使用中可以平行地制造多个组件。在具有包括多个激光器巴条的激光构件中特别有利的是，单独的激光器巴条可以相对彼此绝缘，而无须使用额外的绝缘层。冷却体的制造可以在高温下进行，由此使该过程快速进行。

这个目的通过用于制造光学或光电子组件的方法来实现，该方法包括：

a)提供连接板，其中该连接板具有至少一个第一非金属层和第一金属层和第二金属层，

b)将该第二金属层划分成多个第二区域

c)在该第一金属层上提供起始面，

d)通过选择性熔融和/或通过选择性烧结至少一种第一材料，在该起始面上制造冷却器结构，

e)提供光学或光电子构件，其中该构件包括至少一个经光学泵浦的激光器碟片或者至少一个二极管激光器巴条或者至少一个发光二极管(LED)