Composites polymères conducteurs thermiques anisotropes structurés sous champ magnétique pour une meilleure propagation de la chaleur dans les assemblages intégrés PCB – ATOMS

Le projet ATOMS propose une approche révolutionnaire pour résoudre les problèmes de fiabilité thermique et thermomécanique dans les assemblages PCB qui intègrent des dispositifs de puissance GaN. En remplaçant localement autour des composants GaN les pregs FR4 situés entre les interconnexions via en Cu par des composites polymères anisotropes ayant une conductivité thermique améliorée et un plus faible CTE, le transfert de chaleur provenant des composants sera largement amélioré, permettant une grande atténuation des contraintes thermomécaniques dans les assemblages PCB. Pour ce faire, le composite anisotrope sera conçu en orientant des particules conductrices thermiques 2D sous une force magnétique externe en utilisant une technique sans contact originale. Ce procédé de réalisation présente une bonne compatibilité et sera facile à intégrer avec la technologie PCB. Le projet vise à relever ainsi différents défis scientifiques et techniques : (i) optimiser la fonctionnalisation chimique de surface des particules 2D pour répondre à une force magnétique, (ii) étudier la dynamique de percolation de ces systèmes composites anisotropes, (iii) évaluer l’impact du procédé d'orientation des particules sur les propriétés thermiques et thermomécaniques au niveau du matériau et (iv) mettre en œuvre ces composites anisotropes dans des démonstrateurs PCB à dispositifs GaN intégrés et vérifier l'impact sur les performances thermiques et thermomécaniques au niveau du système. Ce projet vise à soutenir le développement de systèmes de conversion électrique plus performants pour un développement accru de la mobilité électrique.