Modules de puissance SiC innovants sur radiateur céramique à refroidissement liquide double face

par Nicolas Botter

Projet de thèse en Genie electrique

Sous la direction de Yvan Avenas et de Jean-Michel Missiaen.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de génie électrique (Grenoble) (laboratoire) et de Electronique de Puissance (equipe de recherche) depuis le 05-11-2018 .


  • Résumé

    L'objectif principal est le développement d'un module de puissance compact à refroidissement double face d'une puissance de 60kW à 90 kW en utilisant des composants semi-conducteurs en Carbure de Silicium (SiC) ainsi que des radiateurs céramiques. Les composants semi-conducteurs du module de puissance seront reportés directement sur le dissipateur céramique via une attache créée par frittage de pâte d'argent. Des techniques innovantes d'assemblage et de conditionnement du module de puissance seront utilisées dans le but d'atteindre les objectifs fixés en termes de résistance thermique (<0.1°C/W), d'inductance parasite (inductance dans la boucle de commutation < 10nH), de contraintes électriques (courant et tension), de rendement (>95%), de densité volumique de puissance, de densité massique de puissance et de durée de vie dans des environnements aéronautiques sévères.

  • Titre traduit

    Design of a double sided liquid cooled SiC phase leg module using ceramic heatsink


  • Résumé

    The main motivation is to design an ultra-compact double side cooled 60-90 kW power module for aeronautics applications using SiC WBG power semiconductor devices and ceramic liquid cooled heat sinks. The power semiconductor dice will be attached to the ceramic heat sinks by using silver based pastes and inks. Innovative assemblies and packaging technologies will be developed and used in order to reach the fixed targets in term of packaging thermal resistance (<0.1°C/W), parasitic inductance (power loop inductance < 10nH), electrical stresses (current and voltage), efficiency (>95%), high volume and mass power density and reliability in aeronautic harsh environment.