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Conference papers

Substrat architecturé pour une gestion thermique efficace dans les modules électroniques de puissance

Résumé : Les modules électroniques de puissance sont des composants essentiels pour le développement de nombreuses fonctions dans les véhicules électriques et hybrides. Ces modules sont des assemblages de composants électroniques en silicium (transistor et diode) sur un substrat généralement en cuivre. Le substrat assure le maintien mécanique et le transfert de la chaleur pour obtenir une température de fonctionnement convenable (<175°C) du silicium. En fonctionnement, une partie de la puissance est dissipée sous forme d'un flux de chaleur à cause de la résistance interne des semi-conducteurs. Ce flux diffuse de la face inferieure des composants électroniques vers le substrat et engendre l'échauffement de l'assemblage. Du fait que cet assemblage comprend divers matériaux, les dilatations thermiques différentes génèrent des contraintes de cisaillement dans la zone de liaison (brasure) en provoquant l'endommagement des modules électroniques. Pour résoudre ce problème, le substrat doit avoir un compromis entre des caractéristiques électriques et thermiques proches de celles du substrat actuel (Cu) et un coefficient de dilatation linéique proche de celui du semi-conducteur (Si). Une des solutions alternatives consiste à développer un matériau composite architecturé. Nous proposons d'atténuer les effets mécaniques de la dilatation différentielle à l'aide d'un substrat architecturé. Le substrat proposé est un matériau composite métallique dont les paramètres de forme ont été optimisés par simulation numérique et validés expérimentalement afin d'accroître au mieux la conductivité du substrat et d'en réduire la dilatation macroscopique. De plus, nous avons validé la mise en oeuvre du substrat proposé par des procédés conventionnels de colaminage, de pliage et de découpe.
Document type :
Conference papers
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https://hal-mines-paristech.archives-ouvertes.fr/hal-00570547
Contributor : Bibliothèque Umr7633 <>
Submitted on : Tuesday, March 1, 2011 - 11:26:15 AM
Last modification on : Thursday, September 24, 2020 - 6:30:07 PM
Long-term archiving on: : Monday, May 30, 2011 - 2:35:38 AM

File

Kaabi-Bienvenu-Ryckelynck_MatA...
Explicit agreement for this submission

Identifiers

  • HAL Id : hal-00570547, version 1

Citation

Abderrahmen Kaabi, Yves Bienvenu, David Ryckelynck, J. Idrac, E. Font, et al.. Substrat architecturé pour une gestion thermique efficace dans les modules électroniques de puissance. Matériaux 2010, Oct 2010, Nantes, France. 5 p. ⟨hal-00570547⟩

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