FR2698484A1 - Dispositif support de composant optoélectronique. - Google Patents

Dispositif support de composant optoélectronique. Download PDF

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Abstract

Dispositif support de composant optoélectronique dans lequel la pièce support (5) est en matériau mauvais conducteur de la chaleur et qu'elle incorpore au moins un élément (50) en matériau bon conducteur de la chaleur destiné à supporter le composant optoélectronique. De façon préférentielle, la pièce support (5) est en KOVAR (Fe, Ni, Co) et l'élément (50) est en cuivre ou en Cuivre-Tungstène. Applications: Support de composants optoélectroniques, laser notamment.

Description

DISPOSITIF SUPPORT DE COMPOSANT
OPTOELECTRONIQUE
L'invention concerne un dispositif support de composant optoélectronique.
Un composant optoélectronique, un laser notamment, a besoin d'être fixé sur un support bon conducteur de la chaleur pour des questions de dissipation thermique.
Cependant, certains supports de composants optoélectroniques doivent être rendus solidaires d'une pièce porteuse d'un organe de sortie telle qu'une fibre optique comme cela est décrit dans la demande de brevet français n0 90 04813 et comme cela est représenté en figure 1. Avantageusement la pièce porteuse 8 de la fibre optique 2 est soudée, par des points de soudure 17, 20, au support 5 de composant.
Selon l'invention, on prévoit que la pièce support 5 est en matériau mauvais conducteur de la chaleur de façon à diminuer l'énergie nécessaire à l'opération de soudure. De cette façon, on évite l'échauffement de la pièce support 5 et on évite l'échauffement des composants qu'elle supporte ainsi que sa déformation.
Cependant, en prévoyant la pièce support 5 en matériau mauvais conducteur de la chaleur on crée un nouveau problème selon lequel le composant optoélectronique n'est plus en contact avec un matériau bon conducteur de la chaleur.
L'invention résoud également ce problème.
L'invention concerne donc un support de composant optoélectronique caractérisé en ce qu'il comporte une pièce en matériau relativement mauvais conducteur de la chaleur et incorporant au moins un élément (50) en matériau bon conducteur de la chaleur destiné à supporter le composant optoélectronique.
Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent
- la figure I, un exemple de dispositif support de composant optoélectronique connu dans la technique
- la figure 2, un exemple de réalisation de la pièce support selon l'invention;
- la figure 3, un autre exemple de réalisation de la pièce support selon l'invention.
Le dispositif de la figure 1 représente un dispositif support de composant optoélectronique connu dans la technique et tel que décrit dans la demande de brevet français n0 90 04813. Il comporte une pièce support 5 sur laquelle est fixé au moins un composant optoélectronique 1 ainsi qu'une plaque en céramique 3 portant des circuits électriques 4.
Sur une face 6 de la pièce support 5 est fixée une pièce porteuse 8 qui porte un manchon 7 dans lequel se trouve une fibre optique 2. Cette pièce porteuse 8 et le manchon 7 permettent de régler la position de la fibre optique 2 par rapport au composant optoélectronique 1. Le manchon 7 est ensuite fixé sur la pièce 8 par des points de soudure tels que 15 et 16. La pièce 8 est fixée sur la pièce support 5 par des points de soudure tels que 17, 20. Ces points de soudure sont réalisés à l'aide d'un laser YAG par exemple.
Selon l'invention, la pièce support 5 est en matériau relativement mauvais conducteur de la chaleur de façon que l'échauffement dû à l'opération de soudure reste autant que possible localisé aux points de soudure. Cela évite que la chaleur se propage vers les composants optoélectroniques. Cela évite également la déformation de la pièce support 5 (déformation qui pourrait fausser le réglage de la position de la fibre par rapport au composant optoélectronique). De plus, le laser de soudure peut être de faible énergie.
Selon l'invention, on prévoit également que la pièce support 5 comporte une partie en matériau bon conducteur de la chaleur pour recevoir le composant optoélectronique.
La figure 2 représente un exemple de réalisation dans lequel la pièce support 5 est de forme plane et comporte un élément en matériau bon conducteur de la chaleur 50. A titre d'exemple, l'élément 50 est situé sur un côté de la plaque et affleure les faces supérieures et inférieures de la pièce 5 ainsi qu'un de ses flancs. Cependant l'élément 50 pourrait être également en tout autre endroit tel qu'une zone centrale de la pièce 5.
La figure 3 représente une autre réalisation dans laquelle la pièce support a la forme d'un L comme dans le dispositif de la figure 1. Si le dispositif optoélectronique est situé à proximité de la branche 51 du L, la branche du L peut être fendue et l'élément 50 en matériau bon conducteur de la chaleur est quasiment situé à l'intersection des branches 51 et 52 du L.
Couramment, la pièce support est métallique; elle est alors en matériau métallique mauvais conducteur de la chaleur.
Ainsi, on peut utiliser du KOVAR, qui est un alliage de fer-nickel-cobalt (par exemple 15 à 25 % de cobalt et 25 à 30 % de nickel). On limite alors la puissance du laser YAG nécessaire (donc le coût des investissements) et l'échauffement du composant qui est relativement proche.
L'invention consiste alors à remplacer le KOVAR par du cuivre à l'endroit ou est rapporté le composant directement ou avec un support intermédiaire (par fraisage puis brasure de cette pièces en cuivre). La résistance thermique entre le composant et le thermoélément est ainsi abaissée.
Une variante consiste à utiliser pour l'élément 50 du
Cu/W au lieu du cuivre : son coefficient de dilatation est très proche de celui du KOVAR et sa résistance thermique de celle du cuivre.

Claims (8)

REVENDICATIONS
1. Dispositif support de composant optoélectronique caractérisé en ce qu'il comporte une pièce (5) en matériau relativement mauvais conducteur de la chaleur et incorporant au moins un élément (50) en matériau bon conducteur de la chaleur destiné à supporter le composant optoélectronique.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (5) et l'élément (50) sont en matériaux métalliques .
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce (5) est en alliage de fer-nickel-cobalt.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément (50) est à base de cuivre.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément (50) comporte du tungstène.
6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le composant optoélectronique est un laser.
7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément (50) affleure trois faces de la pièce (5).
8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (5) est en forme de L et que l'élément (5a) se trouve à l'intersection des branches (51, 52) du L.
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