Thèse soutenue

Management thermique des composants électroniques embarqués : conception et caractérisation de modules de refroidissement diphasiques actifs
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Auteur / Autrice : Lucas Blanc
Direction : Fabien ParrainMarion Woytasik
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies
Date : Soutenance le 12/04/2021
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio-physics and engineering
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de nanosciences et de nanotechnologies (Palaiseau, Essonne ; 2016-....)
référent : Faculté des sciences d'Orsay
Jury : Président / Présidente : Eric Labouré
Examinateurs / Examinatrices : Marion Woytasik, Olivier Français, Benoît Charlot, Louis Renaud
Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Français, Benoît Charlot

Résumé

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Les systèmes diphasiques à pompage capillaire sont des dispositifs efficaces de refroidissement des équipements électroniques. Ils trouvent cependant leurs limites dans le cas des applications embarquées en environnements militaires sévères du fait des accélérations importantes et des larges plages de température rencontrées. Une manière d’étendre les performances de ces boucles de refroidissement est de venir assister le pompage passif par un système de pompage actif. L’utilisation des forces Electro-Hydro-Dynamiques (EHD) dans les fluides aux propriétés diélectriques apporte à la fois une solution aux problématiques de mise en mouvement du matériau caloporteur dans ces systèmes, tout en respectant les besoins de fiabilité et de compatibilité avec les environnements propres aux applications visées. Les travaux de cette thèse contribuent à la compréhension des phénomènes physiques prenant place au sein de tels systèmes de pompage et leur intégration au sein d’une boucle diphasique assimilable à un microsystème dédié au refroidissement des composants électroniques embarqués dans les missiles. La première partie des travaux effectués se focalise sur le développement, la conception et la caractérisation de systèmes de pompage EHD. La seconde partie se concentre sur la réalisation d’une boucle diphasique microsystème, à pompage capillaire, assistée par pompage EHD et la caractérisation thermique de cette dernière. En parallèle de cette approche, une transposition des technologies développées a été réalisée à l’échelle de la carte électronique en utilisant les procédés de fabrication des circuits imprimés.