Aller au menu Aller au contenu
Université Grenoble Alpes


L’électrification intelligente au service de la transition énergétique

Smart electrification towards energy transition

> Recherche > EP

Goulven Janod

Sujet de la thèse :
Conception et caractérisation d’un dissipateur de chaleur électroformé

Mots clés : Gestion thermique, Accroche de composants, Module de puissance pour environnement sévère

Encadrants G2ELab : Yvan AVENAS
Encadrants (autres)  : Didier BOUVARD (SIMaP)
Projet de rattachement : Copperpack
Date de début : 01/10/2020
Date de soutenance prévue : non définie
------------------------------------------------------------------------------

Logo partenaires

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

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

Banc d’essai d’un dissipateur de chaleur

Dépôt de cuivre thermocompressé

Dépôt de cuivre thermocompressé

Test thermique de l’accroche réalisée

Test thermique de l’accroche réalisée
 

Publications en lien avec le travail de recherche :

G. Janod, Y. Avenas, D. Bouvard and R. Khazaka, "Evaluation of the thermal contact resistance between bulk copper and metal foam using transient measurements," CIPS 2022; 12th International Conference on Integrated Power Electronics Systems, Berlin, Germany, 2022, pp. 1-6
 

mise à jour le 22 juin 2023

Université Grenoble Alpes