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.
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Colle époxy : épaisseur = 0.02 mm, Rth = 0.9 e-4 (K.m²)/W
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Radiateur : épaisseur = 8 mm, k = 238 W/(K.m)
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Température environnement (air) : 25 °C
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Quel doit être le coefficient de convection sur la face libre
pour que la température de la puce ne dépasse pas 85°C ?
- 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 ) .
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Réponse : h = 159 W/K.m² ( ce qui implique une convection forcée - ventilation ).
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Ouvrir le fichier "chip_on_substrate_pro.qva"
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Onglet "Values" définir l'objectif
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Onglet "Variations" autoriser les variations de h ( α ) de -8 à 250
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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.
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Azote liquide :
température : T = 77 K
chaleur latente : L = 2 e5 J/Kg
masse volumique : mv = 800 Kg/m³
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Sphère : Φext = 27.5 cm, Φint = 25 cm
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Matériau sphère : conductivité thermique k = 0.0017 W/(K.m)
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Convection : coefficient h = 20 W/(K.m²), Tambiant = 300 K.
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Connaissant la chaleur latente de vaporisation et la masse
volumique de l'azote, quelle est la perte en azote liquide ?
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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.
Résultats - visualisation des symétries
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