FR2860600A1 - OPTOELECTRONIC MODULE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Un module optoélectronique selon l'invention comporte un boîtier (2) formant une paroi tout en délimitant une cavité (6) et un dispositif optoélectronique (38) placé dans cette cavité pour recevoir le signal lumineux provenant d'une fibre optique (5). Pour diminuer un coût de fabrication du module optoélectronique tout en améliorant une conversion optoélectronique se produisant à l'intérieur d'un tel module, l'invention prévoit d'incruster le dispositif optoélectronique dans la paroi du boîtier tout en étant coller à un bloc métallique, lequel bloc métallique recouvrant partiellement le boîtier. Le dispositif est placé de telle manière que le composant électronique est centré par rapport à un axe d'allongement (33) de la fibre optique. L'invention prévoit également un procédé de fabrication simple du module qui comprend, entre autres, la fabrication d'une lentille (34).An optoelectronic module according to the invention comprises a housing (2) forming a wall while delimiting a cavity (6) and an optoelectronic device (38) placed in this cavity for receiving the light signal coming from an optical fiber (5). To reduce a manufacturing cost of the optoelectronic module while improving an optoelectronic conversion occurring within such a module, the invention provides for embedding the optoelectronic device in the wall of the housing while being bonded to a metal block , which metal block partially covering the housing. The device is positioned in such a way that the electronic component is centered with respect to an elongation axis (33) of the optical fiber. The invention also provides a simple manufacturing method of the module which comprises, inter alia, the manufacture of a lens (34).
Description
Module optoélectronique et procédé de fabrication associéOptoelectronic module and associated manufacturing method
L'invention concerne un module optoélectronique et un procédé de fabrication associé. Le module obtenu par un tel procédé selon l'invention permet de convertir un signal optique en un signal électrique. Ou bien, le module selon l'invention permet de convertir un signal électrique en un signal optique. L'invention a pour but d'améliorer une conversion optoélectronique se produisant à l'intérieur d'un tel module. L'invention a également pour but d'obtenir un module optoélectronique selon un procédé simple tout en améliorant la conversion optoélectronique. On entend par conversion optoélectronique, une conversion d'un signal optique en un signal électrique ou inversement. L'invention peut être dédiée aux applications multimédia tel dans l'environnement automobile, notamment pour les véhicules équipés d'appareils nécessitant une alimentation en données à haut débit, tels que les téléviseurs, le GPS, ou bien internet. Mais l'invention pourrait s'appliquer à d'autres domaines. The invention relates to an optoelectronic module and an associated manufacturing method. The module obtained by such a method according to the invention makes it possible to convert an optical signal into an electrical signal. Or, the module according to the invention makes it possible to convert an electrical signal into an optical signal. The object of the invention is to improve an optoelectronic conversion occurring inside such a module. The invention also aims to obtain an optoelectronic module according to a simple method while improving the optoelectronic conversion. By optoelectronic conversion is meant conversion of an optical signal into an electrical signal or vice versa. The invention can be dedicated to multimedia applications such as in the automotive environment, particularly for vehicles equipped with devices requiring a high-speed data feed, such as televisions, GPS, or internet. But the invention could apply to other fields.
Un module optoélectronique comporte habituellement un boîtier et un dispositif optoélectronique. Le boîtier délimite une cavité à l'intérieur de laquelle est placé le dispositif optoélectronique. Le module est destiné à recevoir un signal optique provenant d'une source lumineuse ou à émettre un signal optique. An optoelectronic module usually comprises a housing and an optoelectronic device. The housing delimits a cavity inside which the optoelectronic device is placed. The module is for receiving an optical signal from a light source or for transmitting an optical signal.
Dans un premier mode de fonctionnement du module, le dispositif forme un émetteur d'un signal optique. Dans ce cas, le signal optique provient d'une conversion d'un signal électrique fourni par le dispositif et transformé par ce même dispositif en un signal optique. Ce signal optique est alors transmis à une fibre optique débouchant dans la cavité du boîtier. In a first mode of operation of the module, the device forms a transmitter of an optical signal. In this case, the optical signal comes from a conversion of an electrical signal supplied by the device and transformed by this same device into an optical signal. This optical signal is then transmitted to an optical fiber opening into the cavity of the housing.
Dans un deuxième mode de réalisation de fonctionnement du module, le dispositif forme un récepteur de signal optique provenant de la fibre optique. Dans ce cas, le signal optique provenant de la fibre optique connectée au boîtier est alors converti en un signal électrique par le dispositif puis est reçu et amplifié par le même dispositif. In a second mode of operation of the module, the device forms an optical signal receiver from the optical fiber. In this case, the optical signal from the optical fiber connected to the housing is then converted into an electrical signal by the device and then received and amplified by the same device.
La conversion optoélectronique produite par le dispositif pose un problème. Cette conversion engendre physiquement un rayonnement thermique. En effet, lors du fonctionnement de ce dispositif, il se produit un dégagement de chaleur pouvant pénaliser dramatiquement la qualité de la conversion optoélectronique à l'intérieur du module. II est connu dans l'état de la technique de placer ce dispositif sur une broche de raccordement, laquelle broche de raccordement ainsi munie du dispositif est placée dans une cavité du boîtier de telle manière que le dispositif est placé en regard de la fibre optique. II est également connu que cette broche joue un rôle de dissipateur thermique et permet d'évacuer une partie de la chaleur dégagée par le dispositif. Or, l'efficacité de dissipation thermique de cette broche est limitée d'autant que le débit de transmission des données augmente, ce qui fait que la conversion optoélectronique peut être perturbée et on peut obtenir une mauvaise transmission de données. The optoelectronic conversion produced by the device poses a problem. This conversion physically generates thermal radiation. Indeed, during the operation of this device, there is a release of heat that can dramatically penalize the quality of the optoelectronic conversion inside the module. It is known in the state of the art to place this device on a connecting pin, which connection pin thus provided with the device is placed in a cavity of the housing so that the device is placed opposite the optical fiber. It is also known that this pin plays a role of heat sink and allows to evacuate part of the heat released by the device. However, the heat dissipation efficiency of this pin is limited especially as the data transmission rate increases, so that the optoelectronic conversion can be disrupted and we can get a bad data transmission.
Pour résoudre ce problème, il est connu de réaliser des broches avec une plus grande surface d'échange thermique. Mais l'agrandissement de ces broches est limité par la taille du boîtier et est contraire à l'objectif de compacité de l'invention. To solve this problem, it is known to make pins with a larger heat exchange area. But the enlargement of these pins is limited by the size of the housing and is contrary to the compactness of the invention.
Parallèlement à ce problème d'évacuation d'un surplus de chaleur dégagé par le dispositif, il est nécessaire de positionner le dispositif très précisément dans une cavité du module afin que le dispositif puisse recevoir l'intégralité du signal optique provenant de la fibre optique. Selon le deuxième mode de réalisation, il est nécessaire que le dispositif optoélectronique soit placé très précisément en regard de la source génératrice de lumière formée par la fibre optique de manière à ce qu'un maximum de rayon lumineux puisse être reçu par une surface réceptrice formée par le récepteur de signal optique du dispositif. In parallel with this problem of evacuating excess heat generated by the device, it is necessary to position the device very precisely in a cavity of the module so that the device can receive the entire optical signal from the optical fiber. According to the second embodiment, it is necessary for the optoelectronic device to be placed very precisely opposite the light-generating source formed by the optical fiber so that a maximum of light ray can be received by a receiving surface formed. by the optical signal receiver of the device.
Pour ce faire, il est connu de l'enseignement du document US BI 6,309,566 un dispositif de positionnement d'un transducteur électro- optique porté par une broche de raccordement. Cette broche de raccordement est placée selon une position précise par rapport à la fibre optique dans un logement d'un module par l'intermédiaire du dispositif de positionnement. Ce dispositif de positionnement comporte deux extensions de positionnement formées par le module et deux crochets de positionnement formés par la broche. La broche est insérée dans le logement du module selon un positionnement précis par insertion des extensions du module dans les crochets de la broche. Ce dispositif de positionnement présente l'avantage d'obtenir un positionnement précis du transducteur à l'intérieur du logement du module. To do this, it is known from the teaching of US BI 6,309,566 a positioning device of an electro-optical transducer carried by a connecting pin. This connection pin is placed in a precise position with respect to the optical fiber in a housing of a module via the positioning device. This positioning device comprises two positioning extensions formed by the module and two positioning hooks formed by the spindle. The pin is inserted into the module housing according to a precise positioning by inserting the module extensions into the hooks of the spindle. This positioning device has the advantage of obtaining precise positioning of the transducer inside the housing of the module.
Cependant, la fabrication d'un tel dispositif de positionnement entraîne un coût de fabrication du module élevé. De plus, l'encombrement spatial aux alentours du module peut être augmenté du fait de la présence de tels dispositifs de positionnement. Or, l'augmentation de l'encombrement spatial peut poser des problèmes de compacité et d'usage et n'est pas en accord avec la volonté de miniaturisation de l'invention. However, the manufacture of such a positioning device results in a high module manufacturing cost. In addition, the spatial space around the module can be increased because of the presence of such positioning devices. However, the increase in space congestion may pose problems of compactness and use and is not in keeping with the desire for miniaturization of the invention.
Pour résoudre ces problèmes, l'invention prévoit de réaliser un module optoélectronique comportant un moyen de dégagement de chaleur et dans lequel il n'est pas nécessaire de réaliser un dispositif de positionnement supplémentaire. Plus particulièrement, l'invention prévoit d'incruster le dispositif optoélectronique dans un emplacement spécifique formé dans le boîtier de telle manière que le dispositif est collé à ce moyen de dégagement de chaleur. Ce dispositif est positionné dans l'emplacement tout en étant situé en regard de la fibre optique dans un plan formé par ce dispositif perpendiculaire à un axe d'allongement de cette même fibre optique. To solve these problems, the invention provides for producing an optoelectronic module comprising a means for generating heat and in which it is not necessary to produce an additional positioning device. More particularly, the invention provides for embedding the optoelectronic device in a specific location formed in the housing such that the device is adhered to this heat-generating means. This device is positioned in the location while being located opposite the optical fiber in a plane formed by this device perpendicular to an axis of elongation of the same optical fiber.
Le boîtier, selon l'invention, peut être formé préférentiellement par un support et par un couvercle, le support et le couvercle formant par assemblage une cavité. Le support est plus précisément destiné à héberger le dispositif optoélectronique et le couvercle est destiné à recevoir la fibre optique par un conduit faisant partie intégrante de ce même couvercle et débouchant dans la cavité. The housing according to the invention may be formed preferably by a support and a cover, the support and the cover forming a cavity by assembly. The support is more specifically intended to host the optoelectronic device and the cover is intended to receive the optical fiber through a conduit integral part of the same cover and opening into the cavity.
Le support comporte une face avant délimitant partiellement la cavité du boîtier et une face arrière opposée à la face avant. Au moins un logement est creusé par la face avant du support pour recevoir le dispositif optoélectronique. Dans l'invention, il est prévu de disposer un bloc de métal par emmanchement à force dans un réceptacle formé par une face arrière du support. The support comprises a front face partially delimiting the cavity of the housing and a rear face opposite to the front face. At least one housing is dug by the front face of the support to receive the optoelectronic device. In the invention, provision is made to arrange a block of metal by press fitting into a receptacle formed by a rear face of the support.
Le logement prévu sur la face avant du support débouche alors par la face arrière de ce même support de manière à coller le dispositif optoélectronique directement sur le bloc de métal. Ainsi ce bloc de métal a pour rôle de dissiper la chaleur éventuellement produite par le dispositif optoélectronique au cours d'échanges électro-optiques. Le bloc de métal. The housing provided on the front face of the support then opens through the rear face of the same support so as to stick the optoelectronic device directly on the metal block. Thus, this block of metal serves to dissipate any heat produced by the optoelectronic device during electro-optical exchanges. The block of metal.
assure avantageusement une meilleure stabilité du dispositif optoélectronique en température lors de son fonctionnement et permet avantageusement d'accroître la qualité des signaux. Par exemple, le bloc métallique possède un rôle de dissipateur thermique du fait qu'il permet de limiter une variation avec le temps de la puissance lumineuse émise par la source optique, ce phénomène étant très dommageable pour la qualité du transfert du signal. advantageously ensures a better stability of the optoelectronic device in temperature during its operation and advantageously makes it possible to increase the quality of the signals. For example, the metal block has a role of heat sink because it allows to limit a variation over time of the light power emitted by the optical source, this phenomenon being very damaging to the quality of the signal transfer.
Ce bloc de métal renforce également le rôle d'écran protecteur formé par le boîtier en formant un écran de protection contre les perturbations électromagnétiques pouvant se produire à l'extérieur et aux alentours de la cavité. This metal block also reinforces the role of protective screen formed by the housing by forming a shield against electromagnetic disturbances that can occur outside and around the cavity.
Dans la configuration de conversion du signal optique en signal électrique, le dispositif optoélectronique est alors disposé de telle manière qu'un maximum de rayonnements lumineux convergent sur une surface plane de réception formée par ce même dispositif optoélectronique. Cette surface forme un capteur optique. In the conversion configuration of the optical signal into an electrical signal, the optoelectronic device is then arranged in such a way that a maximum of light radiation converges on a flat receiving surface formed by this same optoelectronic device. This surface forms an optical sensor.
Inversement, la fibre optique est placée au regard du dispositif optoélectronique avec une section de la fibre optique formant un plan perpendiculaire à un axe d'allongement de la fibre optique de telle manière qu'un maximum de rayonnements lumineux émis par le dispositif optoélectronique en mode émetteur soit réceptionné sur toute une surface correspondant à la section de la fibre optique. Conversely, the optical fiber is placed facing the optoelectronic device with a section of the optical fiber forming a plane perpendicular to an axis of elongation of the optical fiber so that a maximum of light radiation emitted by the optoelectronic device in the optical mode. transmitter is received over an entire area corresponding to the section of the optical fiber.
La face avant du support peut également être creusée d'au moins un motif destiné à recevoir une broche de raccordement. Cette broche de raccordement est reliée au dispositif optoélectronique par un pont conducteur. Cette broche permet entre autres d'alimenter en électricité le dispositif optoélectronique et de transmettre les signaux utiles à l'émission et réception lumineuse. The front face of the support may also be hollowed with at least one pattern for receiving a connecting pin. This connection pin is connected to the optoelectronic device by a conductive bridge. This pin makes it possible, among other things, to supply electricity to the optoelectronic device and to transmit the signals that are useful for light emission and reception.
Une fois que le dispositif optoélectronique est placé dans la cavité tout en étant muni de la broche de raccordement, le boîtier est alors métallisé par l'extérieur du boîtier de manière à ce que le boîtier revêtu de cette couche de métal joue un rôle d'écran protecteur contre les perturbations électromagnétiques susceptibles de compromettre une transmission du signal électrique en signal optique et/ou inversement à l'intérieur de la cavité. Once the optoelectronic device is placed in the cavity while being provided with the connecting pin, the housing is then metallized by the outside of the housing so that the housing coated with this metal layer plays a role of protective screen against electromagnetic disturbances likely to compromise transmission of the electrical signal as an optical signal and / or vice versa within the cavity.
Dans un exemple, le dispositif optoélectronique fonctionnant en mode récepteur peut être une photodiode. Ou bien, dans un autre exemple, le dispositif optoélectronique fonctionnant en mode émetteur peut être une diode électroluminescente ou DEL. In one example, the optoelectronic device operating in receiver mode may be a photodiode. Alternatively, in another example, the optoelectronic device operating in transmitter mode may be a light emitting diode or LED.
Pour amplifier la réception ou l'émission du signal optique, une lentille peut aussi être interposée entre le dispositif optoélectronique et la fibre optique. Cette lentille peut être obtenue après remplissage de la cavité munie du dispositif optoélectronique d'un produit translucide qui en se durcissant permet la formation de la lentille. Cette lentille accroît un couplage électrooptique entre le dispositif optoélectronique et la fibre optique. Ce produit présente aussi l'avantage de protéger le dispositif optoélectronique d'éventuelles particules de poussières qui pourraient s'immiscer dans la cavité du boîtier et dans le dispositif optoélectronique. Ce produit présente enfin également l'avantage de protéger le dispositif optoélectronique d'une éventuelle corrosion pouvant être provoquée par l'humidité de l'air sur le dispositif optoélectronique. To amplify the reception or emission of the optical signal, a lens may also be interposed between the optoelectronic device and the optical fiber. This lens can be obtained after filling the cavity provided with the optoelectronic device with a translucent product which hardening allows the formation of the lens. This lens increases an electro-optical coupling between the optoelectronic device and the optical fiber. This product also has the advantage of protecting the optoelectronic device from any dust particles that could intrude into the cavity of the housing and into the optoelectronic device. Finally, this product also has the advantage of protecting the optoelectronic device from any corrosion that may be caused by the humidity of the air on the optoelectronic device.
L'invention apporte avantageusement un blindage électromagnétique et un contrôle thermique en intégrant tous les composants nécessaires au fonctionnement du module pour la transmission de données dans de bonnes conditions environnementales. Elle apporte en plus, dans sa conception et son mode de fabrication, la présence d'une lentille et un système d'alignement passif de la fibre avec le dispositif optoélectronique, sans nécessiter des phases supplémentaires d'intégration et d'assemblage du module dans un sur-ensemble spécifique à l'obtention de toutes ces fonctions. The invention advantageously provides an electromagnetic shielding and a thermal control by integrating all the components necessary for the operation of the module for the transmission of data under good environmental conditions. In addition, in its design and manufacturing method, it provides the presence of a lens and a system for passive alignment of the fiber with the optoelectronic device, without requiring additional phases of integration and assembly of the module in a superset specific to obtaining all these functions.
Le réceptacle et le trou sont réalisés de telle manière que le réceptacle et le trou communiquent l'un avec l'autre pour permettre au dispositif optoélectronique d'être placé directement au contact du bloc de métal. Le trou est formé de telle manière que le dispositif optoélectronique est placé en regard de la fibre optique. L'invention présente ainsi l'avantage qu'une action mécanique pour placer précisément le dispositif optoélectronique n'est plus nécessaire. The receptacle and the hole are made in such a way that the receptacle and the hole communicate with each other to allow the optoelectronic device to be placed directly in contact with the metal block. The hole is formed such that the optoelectronic device is placed opposite the optical fiber. The invention thus has the advantage that a mechanical action to precisely place the optoelectronic device is no longer necessary.
L'invention présente également l'avantage qu'une qualité de transmission du signal peut être obtenue du fait la surface de dissipation formée par le bloc de métal. The invention also has the advantage that a signal transmission quality can be obtained because of the dissipation surface formed by the metal block.
Ainsi l'utilisation de l'invention est simple et directement fonctionnelle. Un autre avantage de l'invention est l'obtention d'un module optoélectronique à faible coût de fabrication. Thus the use of the invention is simple and directly functional. Another advantage of the invention is the obtaining of an optoelectronic module with a low manufacturing cost.
Un autre avantage de l'invention est la facilité de positionnement du dispositif optoélectronique en regard de la fibre optique. Another advantage of the invention is the ease of positioning of the optoelectronic device opposite the optical fiber.
L'invention a donc pour objet un module optoélectronique comportant - un support et un couvercle, le support et le couvercle s'associant pour former un boîtier délimitant une cavité, - un dispositif optoélectronique placé dans la cavité tout en étant alimenté par une source d'énergie, le dispositif recevant un signal optique d'une fibre optique ou émettant un signal optique vers cette même fibre optique débouchant dans la cavité par un conduit formé par le couvercle, caractérisé en ce que - le support délimite une face avant et une face arrière, la face avant délimitant partiellement la cavité et la face arrière étant opposée à la face avant, - la face arrière du support comprend des moyens pour maintenir un dissipateur thermique, et la face avant comprend au moins un logement s'étendant depuis la face avant jusqu'à la face arrière, le logement étant réalisé pour recevoir le dispositif, - le dispositif est placé à l'intérieur du logement et est connecté au dissipateur thermique à travers le logement. The subject of the invention is therefore an optoelectronic module comprising: a support and a cover, the support and the associated cover for forming a housing delimiting a cavity; an optoelectronic device placed in the cavity while being powered by a source; energy, the device receiving an optical signal from an optical fiber or emitting an optical signal to the same optical fiber opening into the cavity through a conduit formed by the cover, characterized in that - the support delimits a front face and a face rear, the front face partially delimiting the cavity and the rear face being opposite to the front face, the rear face of the support comprises means for holding a heat sink, and the front face comprises at least one housing extending from the face before to the rear face, the housing being made to receive the device, - the device is placed inside the housing and is connected heat sink through the housing.
L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'un module optoélectronique comportant un dispositif optoélectronique placé dans une paroi formée par le boîtier tout en étant collé au bloc métallique. The invention also provides a method of manufacturing an optoelectronic module comprising an optoelectronic device placed in a wall formed by the housing while being bonded to the metal block.
L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'un module optoélectronique comportant les étapes suivantes - on produit un support et un couvercle, le support et le couvercle s'associant pour former un boîtier délimitant une cavité, - on place un dispositif optoélectronique placé dans la cavité en regard d'un conduit formé par le couvercle, caractérisé en ce que - on forme des moyens pour maintenir sur une face arrière du support, - on place un dissipateur thermique dans les moyens pour maintenir, - on réalise au moins un logement dans le support, lequel logement traverse le support depuis une face avant jusqu'à la face arrière de ce même support, - on connecte le dispositif au dissipateur thermique à travers le logement, - on associe le support au couvercle pour former le boîtier de telle manière que le dispositif est placé dans la cavité en regard de la fibre optique. The subject of the invention is therefore a process for manufacturing an optoelectronic module comprising the following steps: a support and a cover are produced, the support and the associated cover to form a housing delimiting a cavity; Optoelectronics placed in the cavity opposite a conduit formed by the cover, characterized in that - means are formed for maintaining on a rear face of the support, - a heat sink is placed in the means for maintaining, - it is realized at less a housing in the support, which housing passes through the support from a front face to the rear face of the same support, - the device is connected to the heat sink through the housing, - the support is associated with the cover to form the housing so that the device is placed in the cavity opposite the optical fiber.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont données qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent: - Figure 1: une représentation schématique tridimensionnelle d'un module optoélectronique, selon l'invention; Figure 2: une représentation schématique d'un premier mode et d'un deuxième mode de réalisation de l'invention; - Figures 3a à 3f: des représentations schématiques d'un procédé de fabrication d'un module optoélectronique, selon l'invention. The invention will be better understood on reading the description which follows and on examining the figures which accompany it. These are given only as an indication and in no way limit the invention. The figures show: FIG. 1: a three-dimensional schematic representation of an optoelectronic module, according to the invention; Figure 2: a schematic representation of a first mode and a second embodiment of the invention; - Figures 3a to 3f: schematic representations of a method of manufacturing an optoelectronic module, according to the invention.
La figure 1 illustre un module optoélectronique 1, selon l'invention. Le module optoélectronique 1 est destiné à traiter un signal optique fourni par au moins une fibre optique 5 pour le transformer en un signal électrique. Ou bien ce module 1 est destiné à transformer un signal électrique en un signal optique qui est ensuite transmis à la fibre optique 5. FIG. 1 illustrates an optoelectronic module 1, according to the invention. The optoelectronic module 1 is intended to process an optical signal supplied by at least one optical fiber 5 to transform it into an electrical signal. Or this module 1 is intended to transform an electrical signal into an optical signal which is then transmitted to the optical fiber 5.
Le module optoélectronique 1 comporte un boîtier 2 et un dispositif optoélectronique 38. Le boîtier 2 forme une paroi délimitant une cavité 6. Cette cavité 6 est destinée à recevoir la fibre optique 5. Le boîtier 2 peut être formé par une réunion d'une première pièce ou support 7 et d'une deuxième pièce ou couvercle 8. Le support et le couvercle sont réalisés en matière plastique. La réunion du support 7 avec le couvercle 8 forme le boîtier 2 tout en délimitant la cavité 6. The optoelectronic module 1 comprises a housing 2 and an optoelectronic device 38. The housing 2 forms a wall delimiting a cavity 6. This cavity 6 is intended to receive the optical fiber 5. The housing 2 can be formed by a meeting of a first part or support 7 and a second part or cover 8. The support and the cover are made of plastic. The meeting of the support 7 with the cover 8 forms the housing 2 while delimiting the cavity 6.
Le dispositif optoélectronique 38 est plus spécifiquement chargé de réaliser une conversion optoélectronique. Le dispositif optoélectronique 38 peut être formé par un premier composant électronique 3 et par un deuxième composant électronique 4. Le premier composant 3 et le deuxième composant 4 sont destinés à être placés dans la cavité 6 du boîtier 2. The optoelectronic device 38 is more specifically responsible for performing an optoelectronic conversion. The optoelectronic device 38 may be formed by a first electronic component 3 and a second electronic component 4. The first component 3 and the second component 4 are intended to be placed in the cavity 6 of the housing 2.
Dans un premier mode de réalisation de l'invention figure 2, le premier composant 3 reçoit un signal optique X émis par la fibre optique 5. Ce signal optique X est ensuite transformé en un signal électrique par le premier composant 3 puis transmis au deuxième composant 4. Ce deuxième composant 4 transforme ce signal tout en l'amplifiant en un signal X'. Dans ce premier mode de réalisation, le premier composant 3 forme un récepteur de signal optique et la fibre optique 5 forme un émetteur de signal optique. In a first embodiment of the invention FIG. 2, the first component 3 receives an optical signal X emitted by the optical fiber 5. This optical signal X is then transformed into an electrical signal by the first component 3 and then transmitted to the second component 4. This second component 4 transforms this signal while amplifying it into a signal X '. In this first embodiment, the first component 3 forms an optical signal receiver and the optical fiber 5 forms an optical signal transmitter.
Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention figure 2, le deuxième composant 4 forme un récepteur de signal électrique Y tout en le transformant et en le transmettant au premier composant 3. Le premier composant 3 transforme ce signal électrique en un signal optique Y' qui sera transmis à la fibre optique 5. Dans ce deuxième mode de réalisation de l'invention, le premier composant 3 forme un émetteur de signal optique et la fibre optique forme un récepteur de signal optique. In a second embodiment of the invention FIG. 2, the second component 4 forms an electric signal receiver Y while transforming it and transmitting it to the first component 3. The first component 3 converts this electrical signal into an optical signal Y which will be transmitted to the optical fiber 5. In this second embodiment of the invention, the first component 3 forms an optical signal transmitter and the optical fiber forms an optical signal receiver.
Dans l'exemple figure 2, lorsque le premier composant 3 forme un récepteur de signal optique ou capteur optique (C.O.), le premier composant 3 peut former une photodiode ou tout autre détecteur optique. Ou bien lorsque le premier composant 3 forme un émetteur de signal optique, le premier composant 3 peut former une diode électroluminescente ou LED ou toute autre source optique. Le deuxième composant 4 forme un circuit intégré (C.I.) chargé selon le mode de fonctionnement d'émetteur ou de récepteur du deuxième composant 4 de fournir un signal électrique ou bien d'en recevoir. In the example 2, when the first component 3 forms an optical signal receiver or optical sensor (C.O.), the first component 3 can form a photodiode or any other optical detector. Or when the first component 3 forms an optical signal transmitter, the first component 3 can form a light emitting diode or LED or any other optical source. The second component 4 forms an integrated circuit (C.I.) charged according to the emitter or receiver operating mode of the second component 4 to provide an electrical signal or to receive one.
Selon l'invention, le premier composant 3 et le deuxième composant 4 sont incrustés dans le boîtier 2. Plus précisément, le premier composant 3 et le deuxième composant 4 sont incrustés dans une épaisseur 36 du support 7. Une épaisseur 36 du support 7 est mesurée le long d'un axe perpendiculaire à un plan formé par une face avant 9 du support 7. Le support 7 comporte en effet une face avant 9 destinée à délimiter partiellement la cavité 6 et une face arrière 10 opposée à cette même face avant 9. According to the invention, the first component 3 and the second component 4 are embedded in the housing 2. More specifically, the first component 3 and the second component 4 are embedded in a thickness 36 of the support 7. A thickness 36 of the support 7 is measured along an axis perpendicular to a plane formed by a front face 9 of the support 7. The support 7 has in fact a front face 9 intended to partially delimit the cavity 6 and a rear face 10 opposite to the same front face 9 .
Pour permettre au premier composant 3 et au deuxième composant 4 de s'incruster dans le support 7, le support est creusé dans l'épaisseur 36 du support 7 d'un premier logement 11 et d'un deuxième logement 12 destinés chacun à recevoir respectivement le premier composant 3 et le deuxième composant 4, figure 3a. Chacun des logements forme un orifice débouchant depuis une face avant 9 du support vers la face arrière 10 de ce même support. To allow the first component 3 and the second component 4 to become embedded in the support 7, the support is hollowed out in the thickness 36 of the support 7 of a first housing 11 and a second housing 12 each intended to receive respectively the first component 3 and the second component 4, Figure 3a. Each housing forms an opening opening from a front face 9 of the support to the rear face 10 of the same support.
Figure 1, 3a et 3b, la face arrière du support 7 comporte des moyens 30 pour maintenir un dissipateur thermique 31. Dans un exemple préféré, le support est creusé sur sa face arrière 10 d'un réceptacle 30. Ce réceptacle 30 est destiné à recevoir un bloc métallique 31. Le bloc métallique peut être bordé par le support qui en délimitant le réceptacle peut former des ailes tendant à retenir le bloc à l'intérieur du réceptacle. Ces ailes tendent préférentiellement à empêcher le bloc de sortir du réceptacle selon une direction d'insertion des composants sur le support. Selon l'invention, les logements 11 et 12 débouchent depuis la cavité 6 jusqu'au réceptacle 30 de manière à ce que l'on puisse coller le premier composant 3 et le deuxième composant 4 directement sur le bloc métallique. Dans ce cas, les emplacements 11, 12 dédiés aux composants électroniques 3, 4 respectivement sont ouverts, c'est-à-dire qu'ils créent un orifice, un trou: les composants sont alors collés avec une colle thermiquement conductrice sur le bloc métallique préalablement inséré dans le boîtier. La colle utilisée est thermiquement conductrice pour assurer un bon échange des flux de chaleur entre les composants et le bloc, et éventuellement électriquement conductrice dans le cas où une surface inférieure des composants fait office de masse électrique (alors le bloc métallique est relié à une masse électrique). Enfin la présence du bloc, relié à la masse, permet d'accroître le blindage électromagnétique. 1, 3a and 3b, the rear face of the support 7 comprises means 30 for holding a heat sink 31. In a preferred example, the support is hollowed on its rear face 10 of a receptacle 30. This receptacle 30 is intended for The metal block may be bordered by the support which delimiting the receptacle may form wings tending to retain the block inside the receptacle. These wings preferentially tend to prevent the block from leaving the receptacle in a direction of insertion of the components on the support. According to the invention, the housings 11 and 12 open from the cavity 6 to the receptacle 30 so that the first component 3 and the second component 4 can be bonded directly to the metal block. In this case, the locations 11, 12 dedicated to the electronic components 3, 4 respectively are open, that is to say they create an orifice, a hole: the components are then glued with a thermally conductive adhesive on the block metal previously inserted into the housing. The adhesive used is thermally conductive to ensure a good exchange of heat flows between the components and the block, and possibly electrically conductive in the case where a lower surface of the components acts as an electrical mass (then the metal block is connected to a mass electric). Finally, the presence of the block, connected to the ground, makes it possible to increase the electromagnetic shielding.
Le bloc métallique permet avantageusement d'évacuer la chaleur éventuellement dégagée par chacun de ces composants 3 et 4 lors de leur 20 mode opérationnel. The metal block advantageously makes it possible to evacuate the heat possibly released by each of these components 3 and 4 during their operational mode.
Le module 1 comporte également au moins une broche de raccordement telle que 15, figure 1. Dans l'exemple préféré figures 1, 3d à 3f, le module comporte quatre broches de raccordement telles que 15, 16, 17 et 18 débordant partiellement à l'extérieur du boîtier 2. The module 1 also comprises at least one connecting pin such as 15, FIG. 1. In the preferred example, FIGS. 1, 3d to 3f, the module comprises four connecting pins such as 15, 16, 17 and 18 partially overlapping with each other. outside the housing 2.
Dans un mode préféré de fonctionnement du module à deux voies, le module comporte une première broche d'alimentation 15 qui est destinée à véhiculer une alimentation électrique du premier composant 3. Le module comporte également une deuxième broche 16, M qui est destinée à servir de masse pour ce même premier composant 3. Les deux dernières broches 17 et 18 du module sont dédiées à transmettre un signal utile en entrée ou sortie selon que le module soit en configuration de conversion électriqueoptique ou optique-électrique respectivement. Elles sont reliées par un pont conducteur chacune au deuxième composant 4. In a preferred mode of operation of the two-way module, the module comprises a first supply pin 15 which is intended to convey a power supply of the first component 3. The module also comprises a second pin 16, M which is intended to serve for the same first component 3. The last two pins 17 and 18 of the module are dedicated to transmitting a useful signal input or output depending on whether the module is in electricaloptical or optical-electrical conversion configuration respectively. They are connected by a conductor bridge each to the second component 4.
Dans un autre mode de fonctionnement du module à une voie, la 35 broche 17 peut être utilisée pour contrôler une fonction bien précise du composant 4, paramètre imposé par une architecture même du composant, et dans ce cas, la broche 17 ne véhicule pas d'alimentation électrique. In another mode of operation of the single-channel module, pin 17 may be used to control a very precise function of component 4, a parameter imposed by a very architecture of the component, and in this case, pin 17 does not convey a specific function. power supply.
Selon le mode préféré de l'invention à deux voies, Figure 3d, le premier composant 3 est relié au second composant 4 par un premier pont conducteur 24 et par un deuxième pont conducteur 25. Le deuxième composant 4 est relié à la première broche 15, à la deuxième broche 16, à la troisième broche 17 et à la quatrième boche 18 par un troisième pont conducteur 26, par un quatrième pont conducteur 27, par un cinquième pont conducteur 28 et par un sixième pont conducteur 29 respectivement. According to the preferred embodiment of the two-way invention, FIG. 3d, the first component 3 is connected to the second component 4 by a first conducting bridge 24 and by a second conducting bridge 25. The second component 4 is connected to the first pin 15 , at the second pin 16, the third pin 17 and the fourth pin 18 by a third conductor bridge 26, a fourth conductor bridge 27, a fifth conductor bridge 28 and a sixth conductive bridge 29 respectively.
Dans un autre mode de fonctionnement de l'invention à une seule voie, la première broche d'alimentation 15 est destinée à véhiculer une alimentation électrique au premier composant 3. La deuxième broche 16, M est destinée à servir de masse pour ce même premier composant 3. La troisième broche d'alimentation 17 est destinée à véhiculer tout type de signal de contrôle du deuxième composant 4. La quatrième broche d'entrée ou de sortie de signal 18 est destinée, soit à recevoir un signal électrique pour le transmettre au deuxième composant 4, soit à émettre un signal électrique provenant du deuxième composant 4. Le premier composant 3 et le second composant 4 sont reliés entre eux par un seul pont conducteur. In another mode of operation of the invention with a single channel, the first supply pin 15 is intended to convey a power supply to the first component 3. The second pin 16, M is intended to serve as a mass for the same first component 3. The third power pin 17 is intended to convey any type of control signal of the second component 4. The fourth signal input or output pin 18 is intended either to receive an electrical signal to transmit it to the second component 4, either to emit an electrical signal from the second component 4. The first component 3 and the second component 4 are interconnected by a single conductive bridge.
Chacune des broches de raccordement est partiellement incrustée par la face avant 9 du support 7 et dans l'épaisseur 36 du support 7. Pour ce faire, la face avant 9 est creusée d'un premier motif 15.1, d'un deuxième motif 16.1, d'un deuxième motif 17.1 et d'un quatrième motif 18.1 respectivement de forme correspondante à une forme de la première broche 15, de la deuxième broche 16, de la troisième broche 17 et de la quatrième broche 18, figures 3c et 3d. Les motifs 15.1, 16.1, 17.1 et 18. 1 sont réalisés de telle manière que chacune des broches est insérée fixement sur la face avant 9 du support 7. Par exemple, les broches peuvent être insérées par emmanchement à force sur la face avant 9. Ou bien les broches peuvent également être collées sur la face avant 9 du support avec une colle de type époxy, que les broches soient ou non placées dans les motifs correspondants. Ces motifs 15.1, 16.1, 17.1 et 18.1 ainsi que les logements 11 et 12 peuvent être réalisés par moulage. Each of the connection pins is partially inlaid by the front face 9 of the support 7 and in the thickness 36 of the support 7. To do this, the front face 9 is hollowed out with a first pattern 15.1, a second pattern 16.1, a second pattern 17.1 and a fourth pattern 18.1 respectively shaped corresponding to a shape of the first pin 15, the second pin 16, the third pin 17 and the fourth pin 18, Figures 3c and 3d. The patterns 15.1, 16.1, 17.1 and 18. 1 are made in such a way that each of the pins is fixedly inserted on the front face 9 of the support 7. For example, the pins can be inserted by force-fitting on the front face 9. Or the pins can also be glued on the front face 9 of the support with an epoxy type of glue, whether or not the pins are placed in the corresponding patterns. These patterns 15.1, 16.1, 17.1 and 18.1 and the housings 11 and 12 can be made by molding.
Les broches peuvent posséder des formes différentes entre elles. 35 Mais préférentiellement et par soucis d'économie d'un coût de fabrication d'un tel module 1, les broches possèdent une forme semblable les unes par rapport aux autres. Dans un exemple figure 3d, chacune des broches possède une première portion cylindrique 19 à une première extrémité se prolongeant à une deuxième extrémité de cette même broche par une deuxième portion 20 de forme évasée ou élargie par rapport à la première portion 19. La première portion cylindrique 19 est éloignée du dispositif 38 et la deuxième portion 20 est proche du dispositif 38. La première portion 19 est destinée à sortir partiellement du boîtier 1 par une ouverture 23 du boîtier par laquelle débouche la cavité 6, figure 1. Préférentiellement, la première portion 19 peut être de forme cylindrique rectangulaire. La forme rectangulaire permet d'éviter que la broche ne glisse sur elle-même à l'intérieur du motif correspondant creusé dans la face avant 9 du support 7. Ou bien, la première portion peut être de forme cylindrique circulaire. The pins may have different shapes to each other. But preferably and for the sake of saving a manufacturing cost of such a module 1, the pins have a shape similar to each other. In an example FIG. 3d, each of the pins has a first cylindrical portion 19 at a first end extending at a second end of this same pin by a second portion 20 of flared or widened shape with respect to the first portion 19. The first portion cylindrical 19 is remote from the device 38 and the second portion 20 is close to the device 38. The first portion 19 is intended to exit partially from the housing 1 through an opening 23 of the housing through which opens the cavity 6, Figure 1. Preferably, the first portion 19 may be rectangular cylindrical. The rectangular shape prevents the pin from sliding on itself inside the corresponding pattern dug in the front face 9 of the support 7. Or, the first portion may be circular cylindrical.
Chaque broche comporte donc une partie évasée qui permet de faciliter la liaison d'une broche à une autre par un pont conducteur. En effet, le pont conducteur comporte une première extrémité et une deuxième extrémité s'insérant chacune sur une partie évasée d'une broche correspondante. Each pin therefore has a flared portion that facilitates the connection of one pin to another by a conductive bridge. Indeed, the conductive bridge has a first end and a second end each fitting on a flared portion of a corresponding pin.
Chacun de ces ponts conducteurs peut être formé par un fil d'or qui 20 relie les broches aux composants et les composants entre eux. Ce fil d'or peut posséder un diamètre de 100 micromètres (pm). Each of these conductive bridges may be formed by a gold wire which connects the pins to the components and the components to each other. This gold wire may have a diameter of 100 micrometers (μm).
Le couvercle 8 est destiné à recevoir la fibre optique 5 par l'intermédiaire d'un conduit 35, figure 3e. Ce conduit 35 débouche dans la cavité 6 et reçoit une extrémité 32 de la fibre optique 5 débouchant dans cette même cavité 6. Dans un soucis de simplification, les figures 3e et 3f représentent la fibre optique 5 et le moule 39 par un même motif. The cover 8 is intended to receive the optical fiber 5 via a conduit 35, FIG. 3e. This conduit 35 opens into the cavity 6 and receives an end 32 of the optical fiber 5 opening into the same cavity 6. For the sake of simplification, Figures 3e and 3f represent the optical fiber 5 and the mold 39 by the same pattern.
Le premier composant 3 est placé en regard de la fibre optique 5 tout en étant centré par rapport à un axe d'allongement 33 de cette même fibre optique. Dans un exemple, le premier composant 3 peut supporter un écart de 100 pm par rapport à l'axe 33 de la fibre optique 5. Cet écart est tout à fait compatible avec des écarts susceptibles d'être produits du fait des tolérances de fabrication. Le premier composant 3 est placé en regard d'une section formée par l'extrémité 32 de la fibre optique 5 tout en étant centré par rapport à l'axe 33 de la fibre optique 5. La section de cette même extrémité 32 forme un plan parallèle au plan formé par le premier composant 3. Le premier composant 3 comporte une surface de réception de signal optique du premier composant 3. Cette surface de réception est plus précisément centrée par rapport à l'axe 33 de la fibre optique. Le premier composant 3 peut ainsi être placé par rapport à la fibre optique 5 de manière à ce qu'un maximum de faisceaux lumineux émis par la fibre optique converge sur la surface de réception formée par le premier composant 3. The first component 3 is placed facing the optical fiber 5 while being centered with respect to an elongation axis 33 of this same optical fiber. In one example, the first component 3 can withstand a difference of 100 μm with respect to the axis 33 of the optical fiber 5. This difference is entirely compatible with deviations that may be produced due to manufacturing tolerances. The first component 3 is placed facing a section formed by the end 32 of the optical fiber 5 while being centered with respect to the axis 33 of the optical fiber 5. The section of this same end 32 forms a plane parallel to the plane formed by the first component 3. The first component 3 comprises an optical signal receiving surface of the first component 3. This receiving surface is more precisely centered with respect to the axis 33 of the optical fiber. The first component 3 can thus be placed with respect to the optical fiber 5 so that a maximum of light beams emitted by the optical fiber converges on the reception surface formed by the first component 3.
Un système simple mécanique permet de respecter ces tolérances d'alignement avec précision entre le premier composant 3 et l'axe de la fibre 33, ou par extension lors de l'assemblage du support 7 et du couvercle 8 pour former le boîtier 2. Le support 7 (figure 3c) contient sur sa face avant 9, deux trous 38.a et 38.b de forme cylindrique et diamétralement opposés. Ces trous peuvent être réalisés lors du moulage du support 7. Le couvercle 8 dispose de deux excroissances 37.a et 37.b (figure 3f) de forme géométrique complémentaire aux trous 38.a et 38.b, et situées en vis à vis des trous 38.a et 38.b. Ces excroissances font partie intégrante du couvercle 8. Ces trous et excroissances permettent d'aligner le composant source de lumière ou détecteur de lumière dans l'axe de la fibre afin d'avoir un couplage optique maximal. En effet, lors de cet assemblage, les excroissances 37.a et 37.b viennent s'emboîter dans les trous 38.a et 38.b. La disposition des trous 38.a et 38.b et des excroissances complémentaires 37.a et 37.b est telle que, après assemblage du support 7 avec le couvercle 8 pour former le boîtier 2, le premiercomposant 3 est placé avec une surface de réception parallèle à une section transversale de la fibre optique et avec l'axe de la fibre optique centré par rapport à cette même surface de réception. A simple mechanical system makes it possible to respect these alignment tolerances with precision between the first component 3 and the axis of the fiber 33, or by extension during the assembly of the support 7 and the cover 8 to form the housing 2. The support 7 (Figure 3c) contains on its front face 9, two holes 38.a and 38.b cylindrical and diametrically opposed. These holes can be made during the molding of the support 7. The cover 8 has two protuberances 37.a and 37.b (Figure 3f) of geometric shape complementary to the holes 38.a and 38.b, and located opposite holes 38.a and 38.b. These protrusions are an integral part of the cover 8. These holes and protuberances allow to align the light source component or light detector in the axis of the fiber to have a maximum optical coupling. Indeed, during this assembly, the protuberances 37.a and 37.b fit into the holes 38.a and 38.b. The arrangement of the holes 38.a and 38.b and additional protuberances 37.a and 37.b is such that, after assembly of the support 7 with the cover 8 to form the housing 2, the first component 3 is placed with a surface of receiving parallel to a cross section of the optical fiber and with the axis of the optical fiber centered with respect to the same receiving surface.
Ce dispositif de trous et d'excroissances permet aux rayonnements lumineux provenant du premier composant 3 et destinés à être transmis à la fibre optique 5 d'être parallèles à l'axe d'allongement 33 de la fibre optique 5. II permet également aux rayonnements lumineux provenant de la fibre optique 5 de converger vers le premier composant 3 selon l'axe d'allongement 33 de la fibre. Pour faciliter la convergence des rayonnements lumineux sur la surface réceptrice du premier composant électronique 3, il est possible d'utiliser au moins une lentille 34. This hole and protrusion device allows the light radiation coming from the first component 3 and intended to be transmitted to the optical fiber 5 to be parallel to the elongation axis 33 of the optical fiber 5. It also allows the radiations light from the optical fiber 5 to converge to the first component 3 along the axis of elongation 33 of the fiber. To facilitate the convergence of the light rays on the receiving surface of the first electronic component 3, it is possible to use at least one lens 34.
Cette lentille 34 est placée entre la fibre optique 5 et le premier composant 3. Cette lentille 34 peut être obtenue après avoir rempli la cavité 35 6 d'un produit translucide. Cette lentille 34 est réalisée à l'aide d'un moule 39 qui peut être placé dans le conduit 35 destiné à recevoir la fibre optique 5 figure 3f. Ce moule possède à une extrémité 40 une surface de forme concave lisse permettant d'obtenir une lentille de forme sphérique lisse. Ou bien, ce moule possède à une extrémité une surface de forme globalement sphérique tout en présentant une multitude de facettes inclinées les unes par rapport aux autres. Cette dernière forme de lentille présentant une multitude de facettes inclinées en correspondance du moule permet avantageusement d'étendre des rayonnements lumineux émis par la fibre optique sur la surface réceptrice du premier composant 3. This lens 34 is placed between the optical fiber 5 and the first component 3. This lens 34 can be obtained after having filled the cavity 6 with a translucent product. This lens 34 is made using a mold 39 which can be placed in the conduit 35 for receiving the optical fiber 5 Figure 3f. This mold has at one end 40 a smooth concave surface to obtain a smooth spherical shaped lens. Or, this mold has at one end a surface of globally spherical shape while having a multitude of facets inclined relative to each other. This last lens shape having a multitude of inclined facets corresponding to the mold advantageously makes it possible to extend light radiation emitted by the optical fiber onto the receiving surface of the first component 3.
Ce moule peut alors former une lentille telle que 34 suite au durcissement d'un produit translucide qui a été injecté dans la cavité 6 pour remplir la cavité 6. Puis lorsque le produit translucide se durcit, le moule 39 est retiré du conduit 35. This mold can then form a lens such as following the curing of a translucent product which has been injected into the cavity 6 to fill the cavity 6. Then, as the translucent product hardens, the mold 39 is removed from the conduit 35.
Le produit translucide destiné à remplir la cavité 6 présente également l'avantage de protéger les fils formant les ponts conducteurs ainsi que composants électroniques 3 et 4 vis-à-vis d'éventuelles particules de poussières qui pourraient pénétrer dans la cavité 6 et altérer la transmission du signal dans les composants 3 et 4. Ce produit translucide permet également de protéger les composants 3 et 4 d'une éventuelle corrosion provoquée par l'humidité de l'air. Ce produit peut également servir d'isolant. Il doit laisser passer la lumière provenant du premier composant ou de la fibre optique. Ce produit est polymérisable après refroidissement. Ce produit est un matériau classiquement vendu par des fabriquants de polymères. Dans un exemple ce produit peut être du polycarbonate, du PMMA (polyméthyl Méta Acrylate), du COC (Cyclo oléfine copolymère). Ces différents produits possèdent des propriétés mécaniques et optiques particulières. Ils possèdent une haute transparence optique et ils présentent une faible expansion thermique. Ces produits peuvent également être un gel optique à base de silicone, polymérisable par des rayonnements ultra-violets (UV). The translucent product intended to fill the cavity 6 also has the advantage of protecting the wires forming the conductive bridges as well as the electronic components 3 and 4 with respect to any particles of dust that could penetrate into the cavity 6 and alter the signal transmission in components 3 and 4. This translucent product also protects components 3 and 4 from possible corrosion caused by moisture in the air. This product can also be used as insulation. It must let in light from the first component or optical fiber. This product is polymerizable after cooling. This product is a material classically sold by polymer manufacturers. In one example, this product may be polycarbonate, PMMA (polymethyl methacrylate) or COC (cycloolefin copolymer). These different products have special mechanical and optical properties. They have a high optical transparency and they have a low thermal expansion. These products can also be a silicone-based optical gel that can be polymerized by ultraviolet (UV) radiation.
Le procédé de fabrication d'un tel module optoélectronique 1 selon l'invention, est réalisé de la manière suivante, figures 3a à 3f. On réalise un premier logement 11 et un deuxième logement 12 sur la face avant 9 du support 7. On réalise également sur cette même face avant 9 un premier motif 15.1, un deuxième motif 16.1, un troisième motif 17.1 et un quatrième motif 18.1, ainsi que deux trous 38.a et 38.b. Pour ce faire, il est possible de réaliser ces différents logements, motifs et trous par moulage. The method of manufacturing such an optoelectronic module 1 according to the invention is carried out as follows, FIGS. 3a to 3f. A first housing 11 and a second housing 12 are made on the front face 9 of the support 7. On the same front face 9, a first pattern 15.1, a second pattern 16.1, a third pattern 17.1 and a fourth pattern 18.1, and only two holes 38.a and 38.b. To do this, it is possible to make these different housing, patterns and holes by molding.
On insère ensuite le bloc métallique 31 par emmanchement à force dans le réceptacle 30 du support. On insère le bloc métallique selon une direction orthogonale à l'axe de la fibre optique à un endroit du support 7 où les broches sortent de la cavité 6 du boîtier. La direction d'insertion du bloc métallique est représentée par une flèche figure 3a. Les composants sont alors collés directement sur ce bloc de métal à travers les logements 11 et 12. Les logements 11 et 12 sont alors réalisés débouchant depuis la cavité 6 jusqu'au réceptacle 30. Le bloc métallique renforce ainsi le rôle d'écran protecteur contre les rayonnements électromagnétiques. The metal block 31 is then inserted by force-fitting into the receptacle 30 of the support. The metal block is inserted in a direction orthogonal to the axis of the optical fiber at a location on the support 7 where the pins emerge from the cavity 6 of the housing. The direction of insertion of the metal block is represented by an arrow Figure 3a. The components are then glued directly to this block of metal through the housings 11 and 12. The housings 11 and 12 are then made opening out from the cavity 6 to the receptacle 30. The metal block thus reinforces the role of protective screen against electromagnetic radiation.
Puis on place la première broche 15, la deuxième broche 16, la troisième broche 17 et la quatrième broche 18 dans le premier motif 15.1, dans le deuxième motif 16.1, dans le troisième motif 17.1, et dans le quatrième motif 18.1 respectivement. Ces broches peuvent être insérées dans les motifs correspondants par emmanchement à force. Then the first spindle 15, the second spindle 16, the third spindle 17 and the fourth spindle 18 are placed in the first pattern 15.1, in the second pattern 16.1, in the third pattern 17.1, and in the fourth pattern 18.1 respectively. These pins can be inserted into the corresponding patterns by press fit.
On relie le premier composant 3 au second composant 4 par un premier pont conducteur 24 et un second pont conducteur 25 pour les fonctions d'alimentation électrique et de masse. Le deuxième composant 4 est ensuite relié à la première broche 15 et à la deuxième broche 16 par le troisième pont conducteur 26 et par le quatrième pont conducteur 27 respectivement, figure 3d. On relie le deuxième composant 4 à la troisième broche 17 et à la quatrième broche 18 par le cinquième pont conducteur 28, et par le sixième pont conducteur 29 respectivement. The first component 3 is connected to the second component 4 by a first conducting bridge 24 and a second conducting bridge 25 for the power supply and grounding functions. The second component 4 is then connected to the first pin 15 and the second pin 16 by the third conductor bridge 26 and the fourth conductive bridge 27 respectively, Figure 3d. The second component 4 is connected to the third pin 17 and the fourth pin 18 by the fifth conductive bridge 28, and the sixth conductive bridge 29 respectively.
On réalise la cavité 6 en positionnant le couvercle 8 contre le support 7 par le vis à vis des trous 38.a et 38.b de la face avant 9 du support 7 avec les excroissances 37.a e t 37.b du couvercle 8. Le couvercle 8 peut être collé au support 7 ou inséré par encastrement. Puis on insert le moule 39 à travers le conduit 35 du couvercle. On rempli la cavité 6 du produit translucide. On attend que le produit translucide durcisse de manière à laisser le temps à la lentille 34 de se former. On réalise une métallisation du support 7 et du couvercle 8 par l'extérieur du support et du couvercle, tous deux reliés à la broche masse du module. On retire ensuite le moule du conduit 35. The cavity 6 is made by positioning the cover 8 against the support 7 by the screw opposite the holes 38.a and 38.b of the front face 9 of the support 7 with the protuberances 37.a and 37.b of the cover 8. The cover 8 can be glued to the support 7 or inserted by embedding. Then the mold 39 is inserted through the conduit 35 of the lid. The cavity 6 is filled with the translucent product. The translucent product is expected to harden to allow time for lens 34 to form. Metallization of the support 7 and the cover 8 by the outside of the support and the cover, both connected to the ground pin of the module. The mold is then removed from the conduit 35.
La métallisation a pour but de protéger les composants des rayonnements électromagnétiques susceptibles de perturber le fonctionnement de ces mêmes composants. The purpose of the metallization is to protect the components of the electromagnetic radiation that may disturb the operation of these same components.
Dans une variante, on métallise préférentiellement le boîtier avant de retirer le moule de manière à éviter que la lentille risque d'être métallisée. In a variant, the housing is preferentially metallized before the mold is removed so as to prevent the lens from being metallized.
Le boîtier ainsi formé par le couvercle 8 et le support 7 forme un écran protecteur contre les rayonnements électromagnétiques. Le produit translucide destiné à remplir la cavité 6 présente également comme avantage d'éviter une éventuelle métallisation des composants électroniques situés dans la cavité 6. The housing thus formed by the cover 8 and the support 7 forms a shield against electromagnetic radiation. The translucent product intended to fill the cavity 6 also has the advantage of avoiding any metallization of the electronic components located in the cavity 6.
Dans un exemple, le module mesure 9,5 millimètres (mm) de longueur L, 6 mm de hauteur H et 5,10 mm d'épaisseur 36. La longueur L est mesurée le long d'un axe perpendiculaire à l'axe 33 de la fibre optique. La hauteur H est également mesurée le long d'un axe perpendiculaire à l'axe 33 de la fibre selon une direction perpendiculaire à l'axe le long duquel est mesurée la longueur L. Le bloc métallique favorise une évacuation d'un excès de chaleur produit par les composants du fait que ces mêmes composants sont en contact direct physique avec le bloc, avec une colle qui en plus des propriétés thermiques, offre une bonne conduction électrique. Le bloc métallique relié éventuellement par un point de colle électriquement conductrice à la borne de masse joue le rôle de blindage électromagnétique en plus de dissipateur thermique. Il n'est alors pas nécessaire de métalliser le support. Le couvercle est par contre métallisé sur sa face externe ou interne (en ce cas, la métallisation est réalisée avant l'assemblage du couvercle au support) ou même métallique, son contact avec la borne de masse assure le blindage de la partie avant du module. In one example, the module measures 9.5 millimeters (mm) in length L, 6 mm in height H and 5.10 mm in thickness 36. Length L is measured along an axis perpendicular to axis 33 of the optical fiber. The height H is also measured along an axis perpendicular to the axis 33 of the fiber in a direction perpendicular to the axis along which the length L is measured. The metal block promotes an evacuation of an excess of heat produced by the components of the fact that these same components are in direct physical contact with the block, with an adhesive which in addition to the thermal properties, offers good electrical conduction. The metal block optionally connected by a point of electrically conductive adhesive to the ground terminal acts as electromagnetic shielding in addition to heat sink. It is not necessary to metallize the support. The lid is on the other hand metallized on its external or internal face (in this case, the metallization is carried out before the assembly of the lid to the support) or even metal, its contact with the ground terminal ensures the shielding of the front part of the module .
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| FR0350659A FR2860600A1 (en) | 2003-10-07 | 2003-10-07 | OPTOELECTRONIC MODULE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
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2003
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2004
- 2004-10-05 WO PCT/EP2004/011347 patent/WO2005033757A1/en active Application Filing
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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