Analyse de matériaux pour la modélisation des mécanismes de défaillances des modules électroniques de puissance - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Analyse de matériaux pour la modélisation des mécanismes de défaillances des modules électroniques de puissance

Résumé

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.
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Dates et versions

tel-00543040 , version 1 (05-12-2010)
tel-00543040 , version 2 (24-05-2011)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00543040 , version 1

Citer

Sylvain Pietranico. Analyse de matériaux pour la modélisation des mécanismes de défaillances des modules électroniques de puissance. Physique [physics]. École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00543040v1⟩
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