Composites aluminium/fibres de carbone pour l’électronique de puissance

Aluminium/carbon fibres composites for power electronic

• Auteur / Autrice : Grégory Lalet
• Direction : Jean-François Silvain, Jean-Marc Heintz, Akira Kawasaki
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 24/09/2010
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Didier Albrecht, Yann Le Petitcorps, Mario Maglione, Sylvain Jouanolle
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvain Dubois, Karl Joulain

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électronique de puissance

Diffusivité thermique

Fibres de carbone

Composites à matrice métallique

Aluminium

Mots clés libres

Aluminium

Fibres de carbone

Matrice métallique

Diffusivité thermique

Coefficient de dilatation thermique

Eléments finis

Frittage flash (SPS)

Frittage sous charge

Electronique de puissance

Aluminium

Carbon fibres

Metal matrix composite

Thermal diffusivity

Coefficient of thermal expansion

Finite elements

Flash sintering (SPS)

Hot pressing

Power electronic

Résumé

L’étude a pour objectif l’amélioration de la fiabilité des assemblages électroniques à travers la mise en œuvre de drains composites aluminium/fibres de carbone. Le travail a consisté à 1) modéliser, par la méthode des éléments finis, l’influence des propriétés thermiques et mécaniques du matériau de semelle sur l’assemblage életronique ; 2) élaborer (par frittage sous charge uniaxiale, frittage flash et extrusion à chaud) des matériaux composites aluminium/fibres de carbone ; et 3) lier les microstructures observées aux paramètres des procédés d’élaboration ainsi qu’aux propriétés thermiques et mécaniques mesurées.

This study has been done in order to improve power electronic devices reliability using aluminium/carbon fibres composites. This work has consisted in 1) determining, using finite elements method, the thermal and mechanical influence of the electronic base plate material; 2) elaborating (using hot pressing, spark plasma sintering and hot extrusion) aluminium/carbon fibres composites; and 3) linking the microstructures observed to the elaboration parameters and to the thermomechanical properties measured.