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Recherche - Valorisation

Analyse Matériaux pour les modules de puissance

le 10 décembre 2010

Soutenance de thèse de doctorat de Sylvain Pietranico, ENS Cachan, Domaine: Mécanique, Génie Mécanique, Génie Civil

   
Cette thèse porte sur l'étude de la durée de vie de composants et modules de puissance dans des environnements thermiques sévères, lorsque les modules de puissance sont amenés à travailler à haute température ou sous des cycles de température de forte amplitude. Les domaines visés par cette étude concernent plus particulièrement des applications extrêmement contraignantes telles que les applications aéronautiques.

Un module de puissance est un assemblage de plusieurs matériaux (semi-conducteurs, brasures, céramiques, conducteurs) présentant des propriétés mécaniques, notamment de coefficient de dilatation thermiques (CTE) différentes. Les pertes dans les puces actives et les variations de température ambiante (profils de mission) sont responsable de contraintes mécaniques liées aux différences de CTE entre les différents matériaux.
Les modes de défaillance étant principalement d'origine mécanique, ces travaux ont été effectués entre le SATIE et le LMT (Institut Farman).

L'étude mécanique a complété des travaux expérimentaux de caractérisation et de vieillissement de modules de puissance à semi-conducteur. Ces études ont nécessité la mise en place d'essais de vieillissement spécifiques, passifs (utilisation d'une étuve permettant de contraindre les assemblages de puissance sous des cycles thermiques de grande amplitude) et actifs (utilisation de régimes extrêmes de fonctionnement tels que le court-circuit pour accélérer le vieillissement de certaines parties de l'assemblage).

La recherche d'indicateurs de vieillissement a demandé la mise au point de différents bancs de caractérisation électrique pour la mesure fine de différentes grandeurs électriques (courants de fuite, tensions de seuil, chute de tension à l'état passant...) dans un environnement thermique contrôlé.
Type :
Thèses - HDR
Lieu(x) :
Campus de Cachan


Composition du jury:

M. CAMBRONNE Jean-Pascal (rapporteur)
M. ESTEVEZ Rafael (rapporteur)
M. LEGROS Marc
Mme BERDIN-MÉRIC Clotilde
M. REY Christian
M. KHATIR Zoubir

Directeurs de thèse : Stéphane LEFEBVRE / Sylvie POMMIER

Laboratoire

lmt-cachan

École doctorale EDSP

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