Sujet de la thèse :
Mots clés : Gestion thermique, Accroche de composants, Module de puissance pour environnement sévère |
Contexte :
Pour tendre vers le modèle de l'avion plus électrique, et ainsi réduire la masse embarquée dans les aéronefs, les industriels cherchent à fabriquer des modules de puissance toujours plus fiables, étant capables de fonctionner dans des environnements sévères, et bien sûr les plus légers possible. A travers le projet Copperpack, plusieurs technologies qui pourraient permettre d'améliorer ces aspects sont étudiés.
Objectifs du travail de recherche
Pour limiter le nombre de matériaux dans les modules de puissance, l’objectif premier est de réaliser un dissipateur tout en cuivre et ainsi éviter la brasure classique entre la métallisation du substrat et la partie dissipateur, grâce à des dépôts de cuivre thermocompressés. Le second objectif est de travailler sur l’accroche de composants (toujours dans le but de supprimer les brasures) grâce à ces mêmes dépôts de cuivre.
Schéma du dissipateur en question
Principaux travaux réalisés
Après avoir choisi une géométrie de dissipateur innovante à base de mousse de cuivre qu’il a fallu caractériser, un démonstrateur expérimental a été réalisé et comparé à des simulations thermo-hydrauliques. Des travaux sur la résistance thermique de contact ont été menés, que ce soit pour l’accroche du dissipateur ou des composants. De nombreuses caractérisations matériaux ont été effectuées (imagerie RX, optique, mécanique et autres).
Banc d’essai d’un dissipateur de chaleur
Dépôt de cuivre thermocompressé
Test thermique de l’accroche réalisée