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 Sommaire

 

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Puce sur substrat - Utilisation de LabelMover

Un circuit intégré génère un flux thermique de 104 W/m². Elle est fixée sur un radiateur en aluminium par de la colle epoxy d'épaisseur connue. Le refroidissement se produit sur la face opposée.

  • Données :
  • Colle époxy : épaisseur = 0.02 mm, Rth = 0.9 e-4 (K.m²)/W
  • Radiateur : épaisseur = 8 mm, k = 238 W/(K.m)
  • Température environnement (air) : 25 °C
  • Quel doit être le coefficient de convection sur la face libre pour que la température de la puce ne dépasse pas 85°C ?
  • Informations
  • La notion de résistance thermique est utilisée pour l'épaisseur d'époxy car il s'agit d'une surface de contact. La conductivité thermique de l'époxy est donnée par k = 0.02 mm / 0.9 e-4 W/(K.m²) = 0.22 W/(K.m).
  • On utilisera LabelMover "Optimisation" ( voir ci-contre ) .

  • Réponse : h = 159 W/K.m² ( ce qui implique une convection forcée - ventilation ).
  • Téléchargement :

échanges thermiques de surface

  1. Ouvrir le fichier "chip_on_substrate_pro.qva"
  2. Onglet "Values" définir l'objectif
  3. Onglet "Variations" autoriser les variations de h ( α ) de -8 à 250
  4. Avec hinit = 10 W/K.m² , 7 itérations suffisent


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Perte d'azote liquide

Un récipient sphérique est utilisé pour contenir de l'azote liquide. Il n'est pas clos mais on considère que ses échanges thermiques se font sur toute la sphère et se font par convection.

  • Données :
  • Azote liquide :
    température : T = 77 K
    chaleur latente : L = 2 e5 J/Kg
    masse volumique : mv = 800 Kg/m³
  • Sphère : Φext = 27.5 cm, Φint = 25 cm
  • Matériau sphère : conductivité thermique k = 0.0017 W/(K.m)
  • Convection : coefficient h = 20 W/(K.m²), Tambiant = 300 K.
  • Connaissant la chaleur latente de vaporisation et la masse volumique de l'azote, quelle est la perte en azote liquide ?

  • Réponse : Un contour défini par la paroi extérieure donne une puissance dissipée de 6.5392 W soit 13.07 W pour l'ensemble. La masse perdue est alors : 13.07 (J/s) / ( 2•105 J/Kg) = 6.53 e-5 Kg/s = 5.64 Kg/jour = 7 litre/jour, à comparer au recipient qui a un volume d'environ 65 litres.
perte d'azote liquide dans une sphère

Résultats - visualisation des symétries

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