DE1514055C2 - Kühlvorrichtung mit mindestens zwei zueinander parallel verlaufenden Kühlkörpern, insbesondere für Diodenlaser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kühlen eines Halbleiterbauelements, insbesondere eines Diodenlasers, welche mindestens zwei, thermisch und elektrisch gut leitende Kühlkörper aufweist, wobei einer der Kühlkörper den oder den anderen in einem festgelegten Abstand, welcher es erlaubt, das Halbleiterbauelement dazwischenzuschieben, gegenüber angeordnet ist, indem mindestens ein Block aus einem isolierenden Material, sich zwischen den einander gegenüber und parallel zueinanderliegenden Kühlkörpern befindet, und bei welcher der Kontakt zwischen den Kühlkörpern und dem Halbleiterbauelement über eine Verbindung aus einem leitfähigen Material zustandekommt.

Im allgemeinen sind Halbleiterbauelemente temperaturempfindlich und bedürfen meist einer geeigneten Kühlvorrichtung zur Stabilisierung ihrer Arbeitsbedingungen. Es wurden allgemein Wärmeableitvorrichtungen in Form von Kühlflächen für Halbleiterbauelemente bekannt, welche durch Wärmestrahlung, durch Wärmeleitung usw., die im Inneren der Halbleiterkörper erzeugte Wärme an die Umgebung abführen, z. B. an die Atmosphäre, an flüssige Kühlbäder und dgl. Derartige Vorrichtungen vergrößern die wirksame Übergangsfläche der Halbleitervorrichtung für die abzuführenden Wärmemengen und erhöhen daher die Rate der an die Umgebung abgeleiteten Wärmemengen. Entscheidend für eine effektive Kühlung ist ein inniger Kontakt zwischen Kühlkörper und Halbleiterbauelement. In der DE-PS 9 50 491 wird dieser Kontakt dadurch herge- ( stellt, daß ein als Feder ausgebildetes Kühlblech gegen das Halbleiterbauteil, in diesem Fall ein Gleichrichter, gedrückt wird. Gemäß dem DE-GM 17 54 512, in welchem ein Flächentransistor beansprucht wird, wird zur Herstellung eines guten Kontakts auf Kühlflächen und Bauelement eine Schicht aus z. B. Indium aufgebracht, und anschließend werden die beiden indiumschichten aufeinandergedrückt. so daß sie kalt miteinander verschweißen. Aus der DE-AS 10 52 572, in der eine Kühlvorrichtung für Dioden und Transistoren beansprucht wird, ist bekannt, den Zwischenraum zwischen Kühlkörper und Halbleiterbauelement mit Wood'schem Metall, einer bei 60°C schmelzenden Legierung, zu füllen. Die in dem DE-GM 17 54 512 beschriebene Kühlvorrichtung erwies sich als nicht ausreichend, um beispielsweise einen Diodenlaser effektiv zu kühlen. Nur bei dem in vielen Fällen unerwünschten pulsierenden Betrieb des Diodenlasers konnte eine ausreichende Lichtintensität bei noch erträglichen Betriebsbedingungen erzielt werden. Beim kontinuierlichen Betrieb war die Lichtintensität viel zu gering. Die aus den DE-PS 9 50 491 und der DE-AS 10 52 472 bekannntcn ,Vietho-

den konnten für die Kühlung von Halbleiterbauelementen, welche auch bei sehr niedrigen Temperaturen, z. B. der Temperatur des flüssigen Stickstoffs, betrieben werden sollen, keine Anregung geben. In der erstgenannten Schrift wird es als sehr wesentlich angesehen, daß eine mindestens 50 μΐη dicke Indiumschicht vorhanden ist, welche aufgrund ihrer Weichheit die auftretenden mechanischen Beanspruchungen übernehmen kann, wodurch eine starke unmittelbare mechanische Beanspruchung des Halbleiterbauelements verhindert wird. Die genannte Weichheit des Indiums ist bei der Temperatur des flüssigen Stickstoffs nicht mehr gegeben. In der zuletztgenannten Schrift ist Voraussetzung für ein einwandfreies Funktionieren, daß das Halbleiterbauelement bei den »normal« auftretenden Temperaturen, bei denen es sich offenbar um den Bereich zwischen Raumtemperatur und der Schmelztemperatur des Wood'schen Metalls handelt, betrieben wird.

Zu dem genannten Problem kommt hinzu, daß durch die von der Mikrominiaturisierung geforderten kleinen Abmessungen moderner Halbleiterbauelemente die Kühlung noch weiter erschwert wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kühlvorrichtung hohen Wirkungsgrades zu schaffen, die zur Kühlung von Halbleiterbauelementen, wie z. B. eines Diodenlasers, insbesondere auch für Halbleiterbauelemente, welche kleine räumliche Abmessungen aufweisen, auch bei sehr tiefen Temperaturen, wie z. B. der Temperatur des flüssigen Stickstoffs, geeignet ist, und bei der es nicht erforderlich ist, daß der Kontakt zwischen Kühlkörper und Halbleiterbauelement durch eine Lötverbindung zustandekommt.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Der Stand der Technik, von dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird, steht in der DE-AS 10 52 572.

Die Erfinder des Gegenstandes der vorliegenden Anmeldung haben einen Weg eingeschlagen, der der Ansicht der Fachwelt, daß nämlich die Kühlvorrichtung auf das Halbleiterbauelement keinen starken Druck ausüben darf, widersprach, indem sie eine Druckbelastung des Halbleiterbauelements, wie z. B. eines ) Diodenlasers, nicht nur in Kauf nahmen, sondern noch Maßnahmen ergiffen, um diesen Druck zu verstärken. Wie in der Beschreibung im einzelnen ausgeführt werden wird, wird mit der gewählten Kühlmethode, die in der Kombination einer kaltgeschweißten, thermisch gut leitenden Verbindung zwischen Kühlkörper und Halbleiterbauelement und der Anwendung von Druck besteht, ein ausgezeichneter Kühleffekt erzielt, der beispielsweise einen kontinuierlichen Betrieb eines Diodenlasers bei hoher Lichtintensität ermöglicht, !n die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung können auch Halbleiterbauelemente, die sehr kleine Abmessungen haben, leicht eingefügt werden. Dabei ist es besonders günstig, daß eine Erhitzung des Halbleiterbauelements bei oder nach der Einfügung in die Kühlvorrichtung nicht notwendig ist, da das Halbleiterbauelement dabei Schaden nehmen kann. Beispielsweise können die Lasereigenschaften von Diodenlasern, wenn sie mittels konventioneller Lötprozesse in Kühlvorrichtungen eingebaut werden, verloren gehen. .

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßer; Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchcn. Die Erfindung wird anhand von durch Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kühlvorrichtung für zweipolige Halbleiterbauelemente, insbesondere für einen Diodenlaser;

Fig. 2 und 3 perspektivische Ansichten einer Kühlvorrichtung zur Einfügung von dreipoligen Halbleiterbauelementen;

Fig.4 und 5 Diagramme zur Darstellung des Wirkungsgrades der Kühlvorrichtungen.

Die in Fig. 1 gezeigte Kühlvorrichtung weist die beiden Kühlkörper 1 und 3 auf, die an einem Ende starr an dem isolierenden Block 5 befestigt sind, wodurch die freie Enden parallel zueinander in einem definierten Abstand gehalten werden. Die Kühlkörper 1 und 3 bestehen aus federndem, leitendem Material, das auch thermisch gut leitet sowie einen mit dem Material der Halbleitervorrichtung 7, welche in dem speziellen Fall der Fig. 1 ein Diodenlaser aus GaAs ist, verträglichen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. Zur Herstellung der Kühlkörper 1 und 3 sind Molybdän (Mo), Kupfer (Cu), Silber (Ag) und Wolfram (W) geeignete Materialien. Wird z. B. Molybdän benutzt, so braucht dieses Metall nicht eine besonders hohe Reinheit zu besitzen. Die Kühlkörper I und 3 weisen einen kritischen Abstand auf, um die Einfügung des Diodenlasers 7 zu gestatten und um definierte Druckkräfte auf diesen sicherzustellen.

Der Block 5 ist aus einem geeigneten Isoliermaterial, z. B. halbisolierendem Galliumarsenid, aus »Pyrex- «Glas, keramischem Berilliumoxyd (BeO), keramischem Aluminiumoxyd (AI2O3) oder anderem elektrischen Isoliermaterial mit guter thermischer Leitfähigkeit gefertigt. Die Stärke des Blocks 5 ist größer als der Abstand zwischen den freien Enden der Kühlkörper 1 und 3, um die Bindung zu erleichtern und um außerdem die Möglichkeit von Kurzschlüssen zwischen den Kühlkörpern weitgehend auszuschließen; das Isoliermaterial sollte außerdem eine niedrige Dielektrizitätskonstante zeigen, damit die Eigenkapazität der Kühlvorrichtung möglichst niedrig wird. Es ist darauf zu achten, daß die freien Enden der Kühlkörper 1 und 3 parallel zu den Kontaktflächen des Diodenlasers 7 verlaufen. Außerdem sollte die thermische Zusammenziehung des Blocks 5 größer sein als die des Diodenlasers 7, so daß dieser in einem Kühlbad, z. B. in flüssigem Stickstoff (77K) einem erhöhten Druck ausgesetzt ist.

Zu diesem Zwecke wird die Ebene des Kühlkörpers 1 in Form der Biegung 9 abgekröpft. Die Biegung 9 beim Kühlkörper 1 bestimmt den Abstand zwischen den freien Enden der Kühlkörper 1 und 3 und erhöht außerdem die Elastizität des freien Endes des Kühlkörpers 1. Soll der Druck auf eine Halbleitervorrichtung im wesentlichen konstant gehalten werden, können Blöcke aus Isoliermaterial mit sehr niedrigem linearen Ausdehnungskoeffizienten benutzt werden.

Nach Einfügung des Blocks 5 wird die Struktur der Fig. 1 einem Galvanisierungsprozeß unterworfen, wobei die freien Enden der Kühlkörper 1 und 3 mit dünnen Filmen 11 aus weichem Material überzogen werden. Die Stärke dieser Deckschicht kann etwa zwischen 10 und 20 μηι liegen. Hierzu brauchbare weiche leitende Materialien sind z. B. Indium (In), Zinn (Sn) sowie weiche Legierungen aus diesen Konstituenten. Es können z. B. die freien Enden der Kühlkörper 1 und 3 in eine indium-Fiuoroborat-Lösung In(BF₄)J eingebracht und für etwa 15 Minuten mit einer Stromdichte von 2 mA/cnV beaufschlagt werden. Bekannte MaskierungsverKni/jn können ungewandt werden, den Galvanisie-

rungsprozeß nur auf sich gegenüberliegende Oberflächen der Kühlkörper 1 und 3 zu begrenzen, die den Diodenlaser 7 berühren. Die Kühlvorrichtung für Zweipole ist nun fertiggestellt und der Diodenlaser 7 kann eingefügt werden.

Die Hauptflächen des Lasers 7 werden mit einem Film 43 überzogen, die aus demselben oder einem ähnlichen Material wie der die freien Enden der Kühlkörper 1 und 3 bedeckende Film 11 besteht. Die Filme 13 des weichen leitenden Materials können in einem zusätzlichen Verfahrensschritt bei der Herstellung des Diodenlasers 7 beispielsweise eines Galiiumarsenid-Diodenlasers erstellt werden.

Bei der Herstellung eines Galliumarsenid-Diodenlasers liegt in einem späteren Herstellungsstadium ein einen P/N-Übergang aufweisendes Galliumarsenid-Plättchen vor, auf welches aufeinanderfolgende dünne Schichten aus Gold und Zinn, von denen jede weniger als 1 μηι dick ist, aufgebracht sind. Bevor aus den Galliumarsenid-Plättchen die einzelnen Diodenlaser herausgeschnitten werden, wird es mit einem weiteren Film 13, z. B. aus Indium, mittels eines galvanischen Verfahrens versehen. Auf den einzelnen Diodenlaser 7 sind die Filme 13 auf den Oberflächen parallel zur Ebene des P/N-Übergangs angeordnet. Ein Diodenlaser 7 wir₍d leicht zwischen den freien Enden der Kühlkörper 1 und 3 eingefügt, indem diese mittels eines keilförmigen Werkzeugs auseinandergedrückt werden.

Der Diodenlaser 7, mit den sich gegenüberliegenden Filmen 11 und 13, besitzt eine solche Dicke daß beim Freigeben der Kühlkörperenden der sich einstellende Druck auf die Filme 11 und 13 genügt, um eine einer Kaltschweißung ähnliche Verbindung herzustellen. Die Lage des Diodenlasers 7 relativ zur Biegung 9 des oberen Kühlkörpers 1 bestimmt in starkem Maße den auf den Diodenlaser ausgeübten Druck, wenn die Gesamtanordnung in ein Kühlbad eingebracht wird. In der Nähe der Biegung wird ein starker Druck auf den Diodenlaser 7 ausgeübt; ist der Diodenlaser 7 jedoch von der Biegung 9 weiter entfernt angebracht, wird der Druck auf den Laser eher konstant gehalten und verringert leicht alle Effekte thermischer Schrumpfung in der Umgebung des Blocks 5 auf ein Minimum. Zyklische Temperaturänderungen beispielsweise zwischen Zimmertemperatur und der Temperatur flüssigen Stickstoffes (77° K) können durchlaufen werden, ohne daß die Gefahr besteht, den Diodenlaser 7 zu beschädigen, da die Kühlkörper und die Halbleitervorrichtung 7 bevorzugt ähnliche Ausdehnungskoeffizienten und die Filme 11 und 13 genügende Plastizität aufweisen. Es kann auch geeignetes keramisches Isoliermaterial zwischen den Kühlkörpern 1 und 3 eingefügt werden, um die Struktur der Wärmeabzugsvorrichtung noch zu verstärken. Solches Material sollte einen sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizienten sowie eine niedrige Dielektrizitätskonstante besitzen, wenn optische Halbleitervorrichtungen montiert werden, sollte dieses Material im wesentlichen durchsichtig sein. Andere Ausführungsbeispiele der Kühlvorrichtung sind in den F i g. 2 und 3 gezeigt. Diese sind geeignet zur Wärmeableitung für dreipolige Halbleiterbauelemente, z. B. für einen bistabilen Diodenlaser 7a mit zwei von Masse verschiedenen Eingängen.

Die Kühlvorrichtung der F i g. 2 mit drei Kühlkörpern ähnelt derjenigen der Fig. 1; es werden daher ähnliche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet. In Fi g. 2 sind zwei obere Kühlkörper la und \b fest am Block 5 in der Weise angebracht, daß die freien Enden parallel zum Kühlkörper 3 verlaufen und von diesem den gleichen definierten Abstand aufweisen; außerdem sind die Kühlkörper la und Xb infolge des Luftspaltes 15 voneinander elektrisch isoliert, da sie an die Klemmen des Diodenlasers 7a angeschlossen werden sollen. Es kann eine dünne isolierende Schicht, z. B. aus Molybdänoxyd (MOO3) durch bekannte Verfahren zwischen den beiden Seiten 17a und \7b der Kühlbleche la bzw. \beingefügt werden. Das Herstellungsverfahren für die Kühlvorrichtung von Fig. 2 ist praktisch identisch mit dem im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Verfahren. Bei der Herstellung des bistabilen, einen Dreipol verkörpernden Lasers 7a, bezeichnet die Kerbe 19 die Kontaktoberfläche, die jeweils mit einem Film 13 aus weichem, leitenden Material bedeckt ist. Die seitlichen Abmessungen des Luftspaltes 15 und der Kerbe 19 im Diodenlaser 7a sind im wesentlichen identisch. Der Diodenlaser 7a wird in der bereits oben beschriebenen Weise dadurch in seine richtige Lage gebracht, daß die freien Enden der Kühlkörper mittels eines keilförmigen Werkzeuges auseinander gedrückt werden. Nach dem Zurückfedern der Kühlkörperenden wird der Diodenlaser in dieser Lage durch auf die Filme 11 und 13 wirkende Druckkräfte gehalten.

In der Kühlvorrichtung von Fig. 3 werden die Kühlkörper la und \b an den blöcken 5a und 5b befestigt, wobei die freien Enden parallel und in gleichem kritischen Abstand von Kühlkörper 3 gehaltert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Luftspalt 15 definiert durch den Abstand zwischen den Filmen 11, die sich auf den Seiten 21a und 2\b der Kühlkörper la und \b befinden. Die jeweils benötigten Muster der Filme 11 auf den Kühlkörpern la, \b und 3, können durch geeignete, bekannte Maskierungsverfahren hergestellt werden.

Der Wirkungsgrad der Kühlvorrichtung wird durch Fig. 4 verdeutlicht, in welcher die Abhängigkeit des Schwellenwertstromes // von der Sperrschichttemperatür Tj eines Diodenlasers gezeigt wird, wobei z. B. der Laser in einer Kühlvorrichtung entsprechend Fig. 1 gehaltert ist.

Zum Vergleich sind die entsprechenden Daten auch für bisher bekannte Kühlvorrichtungen dargestellt. Bekanntlich erzeugt der Schwellenstrom /, eines Galliumarsenid-Diodenlasers ein Lichtsignal in dem Spektralbereich um 840 nm, wenn er bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff (77K) betrieben wird. Die genannten Betriebsverhältnisse für eine Impulsdauer so von 0,1 Mikrosenkunden bei einer Impulsfolgefrequenz von 100 Hz wird von Kurve a gezeigt, worin der Schwellenstrom /, ca. 760 A/cm² beträgt. Wie oben beschrieben, variiert der Schwellenstrom /, um einen Faktor von (T/77y, worin 7} die erhöhte Sperrschichttemperatur und 77 diejenige Temperatur bedeutet, die sich bei Kühlung mit flüssigem Stickstoff einstellt. Wenn der in der Kühlvorrichtung montierte Diodenlaser kontinuierlich betrieben wird, erhöht sich die Energiezufuhr um einen Faktor 10⁵, und die im Halbleiterkörper erzeugte Wärme wird nicht genügend schnell abgeführt, um einer Erhöhung der Sperrschichttemperatur 7} entgegenzuwirken. Wie Kurve b zeigt, erhöht sich die Sperrschichttemperatur T₁ der Laservorrichtung wesentlich, und der damit auftretende Anstieg des Schwellenstromes /, schließt einen kontinuierlichen Betrieb mit starker Energie aus. Infolgedessen ist die von dem Laser erzeugte Lichtintensität gering, während die Betriebsenergie sehr hoch ist. Die Sperrschicht-

Temperatur 7} könnte sich um 50 K verändern, was bei der Aufnahme der Kurve b der Fall ist. Hierdurch ergibt sich eine Erhöhung des Schwellenwertstroms /, um einen Faktor von 4,5 entsprechend einer Stromdichte von 3420 A/cm² was die Grenzen der gegenwärtig verwendeten Diodenlaser weit überschreitet.

Der Wirkungsgrad der Kühlvorrichtung wird jedoch durch Kurve c unter gleichen Bedingungen dargestellt* wobei Kurve a als Bezugskurve dient. Wenn der ordnungsgemäß gekühlte Diodenlaser kontinuierlich betrieben wird, zeigt sich, daß der Schwellenstrom /,sich nur auf ca. 810 Λ/cm² erhöht, obgleich die Eingangsenergie um den Faktor von 10⁵ größer ist. Diese kleine Veränderung im Schwellenstrom /, beruht wahrscheinlich auf der Tatsache, daß im Wärmeableitweg der Kühlvorrichtung eine Mindestzahl von metallurgischen Phasengrenzen vorliegt, wodurch die im Inneren des Halbleiterkörpers erzeugte Wärme sehr rasch abgeführt wird. Dadurch ist es möglich, Diodenlaser auch bei den etwas höheren Temperaturen mit hoher Energie kontinuierlich zu betreiben, auf die man angewiesen ist, wenn lediglich mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird. Die Möglichkeit ist graphisch dargestellt in den idealisierten Kurven der Fig.5, in welchen die von einem Diodenlaser erzeugte Lichtintensität in Abhängigkeit von dem Strom /, durch die Sperrschicht dargestellt ist. Wird der Diodenlaser in Verbindung mit einer Kühlvorrichtung entsprechend Kurve d betrieben, so erhält man eine mit wachsendem Strom Ij durch die Sperrschicht zunehmende Lichtintensität; erst wenn der Strom Ij 3 A weit überschreitet fällt die Intensität des erzeugten Lichtes und zeigt damit an, daß die Sperrschichttemperatur Tj rascher ansteigt als die erzeugte Wärme durch die Kühlvorrichtung abgeführt werden kann. Wird der Diodenlaser dagegen in bekannten Kühlvorrichtungen montiert, so erhält man entsprechend Kurve e keine nennenswerte Lichtintensität, selbst wenn der Diodenlaser pulsierend mit hoher

ίο Impulsfolgefrequenz betrieben wird. Die Kurve e der F i g. 5 zeigt daß bekannte Kühlvorrichtungen fast völlig außerstande sind, genügend im Innern des Halbleiterkörpers erzeugte Wärme abzuführen, um eine brauchbare Lichtintensität im Bereich der Temperatur des flüssigen Stickstoffs zu erzielen. Wie ersichtlich, besitzt die Kurve c/ihr Maximum bei ca. 600 mW, während das Maximum der Kurve e größenordnungsmäßig bei einigen μW zu suchen ist, woraus hervorgeht, daß diese Kühlvorrichtung um Größenordnungen wirksamer ist als bisher bekannte Kühlvorrichtungen.

Obgleich lediglich ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ist klar, daß viele Variationen der beschriebenen Struktur ohne Abweichung vom allgemeinen Erfindungsgedanken denkbar sind. Es kann

z. B., wenn gewünscht eine öffnung in einem der leitenden Kühlbleche zum Durchlaß der Strahlung vorgesehen werden, wenn die Halbleitervorrichtung eine elektrolumineszierende Diode ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

230 234/1

Claims (8)

14 055 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Kühlen eines Halbleiterbauelements, insbesondere eines Diodenlasers, welche mindestens zwei, thermisch und elektrisch gut leitende Kühlkörper aufweist, wobei einer der Kühlkörper dem oder den anderen in einem festgelegten Abstand, welcher es erlaubt, das Halbleiterbauelement dazwischenzuschieben, gegenüber angeordnet ist, indem mindestens den einander gegenüber und parallel zueinanderliegenden Kühlkörpern befindet, und bei welcher der Kontakt zwischen den Kühlkörpern und dem Halbleiterbauelement über eine Verbindung aus einem leitfähigen Material zustandekommt, dadurch gekennzeichnet, daß die elastisch federnden Kühlkörper (1, la, Xb, 3) in ihrem thermischen Ausdehnungskoeffizienten mit dem des Halbleiterbauelements (7, 7 a) verträglich sind, daß mindestens der bzw. die Kühlkörper (1, Xa, Xb) auf der einen Seite des Halbleiterbauelements mit seinem bzw. ihrem einen Ende dem Halbleiterbauelement benachbart ist bzw. sind, daß das Halbleiterbauelement (7, 7a)an seinen, dem Kühlkörper (1, Xa, Xb, 3) zugewandten Seiten 10 bis 20 μπι dicke Filme (13) aus einem Material aufweist, welches mit einem Material, das sich in entsprechender Lage auf den Kühlkörpern (1, Xa, Xb, 3) befindet und dort Filme (11) bildet, eine einer Kaltschweißung ähnliche Verbindung bilden, wobei, um sicherzustellen, daß eine solche Verbindung zustandekommt, und zur Gewährleistung eines ständigen auf das Halbleiterbauelement (7, 7a) ausgeübten Drucks, der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Kühlkörpern vor dem Einfügen des Halbleiterbauelements (7, 7a) kleiner ist als die Summe der Dicken des Halbleiterbauelements (7, 7ajund der Filme (11, 13) und die Differenz zwischen Abstand und Dickensumme in Abhängigkeit von den, von den Kühlkörpern (1, Xa, Xb, 3) ausgeübten Federkräften und von den plastischen Eigenschaften der Filme (11, 13) bei Raumtemperatur festgelegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie drei Kühlkörper (la, Xb, 3) aufweist, wobei zwei Kühlkörper (Xa, Xb) dem dritten Kühlkörper (3) gegenüber und von diesem durch den Block (5) bzw. die Blöcke (5a, 5b) und voneinander durch einen Spalt (15) getrennt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kühlkörper (1, la, Xb, 3) in der Weise gekehlt ist, daß der Abstand einander gegenüberliegender Kühlkörper (1, la, \b, 3) an der Stelle, wo das Halbleiterbauelement (7, 7a) seinen Platz hat, kleiner ist als die Dicke des Blocks (5) bzw. der Blöcke (5a. 5b) aus isolierendem Material.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Ausdehnungskoeffizient des den Block (5) bzw. die Blöcke (5a, 5b) bildenden isolierenden Materials größer ist als der thermische Ausdehnungskoeffizient des Halbleitermaterials.

5. Kühlvorrichtungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgebrachten Filme (U) aus Indium oder aus Zinn bestehen.

6. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der

Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörper (1, 2) aus Molybdän, Kupfer, Silber oder Wolfram bestehen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkörper (Xa, Xb, 3) mindestens so dick sind wie das zu kühlende Halbleiterbauelement (7,7a).

8. Kühlvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus isolierendem Material bestehende Block (5) aus Pyrex-Glas, BeO, AbOj oder eigenleitendem GaAs besteht.