Etude et réalisation de caloducs plats miniatures pour l'intégration en électronique de puissance

The increasing thermal losses of power semiconductors components led the LEG to work on the integration of heat sinks in power electronics systems. The use of flat miniature heat pipes in this field provides the thermal extraction of dissipated energies and the reduction of the heat flux density. Firstly, thermal and hydraulic models were made in order to design and construct metal prototypes. Experimental setups were carried out to characterize them. Two types of capillary wick were studied: trapezoidal axial grooves and sintered powder wick. The use of silicon as envelop material was then presented. The whole study shows the contribution of new technologies to design integrated thermal drains and heat spreaders in power substrates.L'augmentation des pertes thermiques générées dans les composants semiconducteurs a amené le LEG à travailler sur l'intégration de refroidisseurs dans les systèmes de puissance. L'apport des caloducs miniatures plats dans ce domaine permet d'assurer une extraction thermique des énergies dissipées et de réduire les densités de flux thermique. Dans un premier temps, des modélisations thermique et hydraulique ont été conduites pour concevoir et réaliser des prototypes métalliques. Des bancs expérimentaux ont été réalisés pour les caractériser. Deux types de réseau capillaire ont été étudiés. Le premier est constitué de rainures axiales trapézoïdales et le second d'un dépôt de poudres frittées. Enfin, la seconde partie de ces travaux s'est orientée sur l'utilisation du silicium comme matériau support. L'ensemble des études conduites montre l'apport des nouvelles technologies pour concevoir des drains thermiques et des répartiteurs uni et bidimensionnels intégrés dans les substrats de puissance