Etude d'interconnexions ultimes et du packaging avancé pour composants de puissance de conversion d'énergie et d'amplification à haute efficacité et haute fréquence.

par El mostafa Barik

Projet de thèse en 2MGE : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie

Sous la direction de Fiqiri Hodaj et de Charlotte Gillot.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble) , en partenariat avec Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés (laboratoire) depuis le 27-02-2017 .


  • Résumé

    Au sein du laboratoire Composants Electroniques pour l'Energie, nous développons des composants de puissance innovants en GaN pour la conversion d'énergie. Les applications visées sont par exemple les onduleurs des véhicules électriques ou des systèmes photovoltaïques. Ces applications nécessitent des développements particuliers pour intégrer les composants dans le système, les solutions actuelles utilisées pour les composants silicium étant limitées en température et en fréquence. Les composants développés (1200V / 100A), par leurs performances élevées, présentent de fortes densités de puissance, nécessitant une étude particulière des interconnexions et de leur intégration dans un module. De nouvelles techniques de connectique des composants doivent être développées, permettant d'exploiter les caractéristiques des composants GaN à haute fréquence et à température élevée (200 à 250°C). Le travail consistera à : 1/ choisir les matériaux adaptés et les dimensionner en fonction de contraintes thermomécaniques et électriques par des simulations ; 2/ mettre en œuvre les matériaux : réalisation des assemblages en salle blanche et caractérisations mécanique et électrique ; 3/ développer la compréhension des assemblages et des contraintes thermomécaniques induites dans les matériaux. Dans un deuxième temps, il s'agira de mettre en œuvre le procédé sur des démonstrateurs avec une architecture module tridimensionnelle.

  • Titre traduit

    Study of interconnection and advanced packaging of power devices for power conversion with high yield and high frequency


  • Résumé

    In the laboratory of Components and Circuits for Energy, GaN power devices are developed. They can be used in applications such as inverters for electric cars or photovoltaic systems. New developments of interconnection and assembly are required to integrate the power devices in modules to meet the requirements of high temperature (200 to 250°C) and high frequency. In a first stage, the PhD student will have to select the bonding materials, set up and characterize the die attach process. He will also work on a comprehensive study of assembly and thermomechanical constraints. The second stage will focus on the implementation of this technology in the assembly process of an innovative converter architecture.