Communication science et technologie
Volume 20, Numéro 2, Pages 36-45
2022-07-03
Le Transfert Thermique Dans Les Microstructures, Application Aux Indctances Spirales Planaires
Auteurs : Melati Rabia . Benzidane Mohammed Ridha . Adda Benattia Tekkouk .
Résumé
Nous présentons dans cet article notre contribution à l’avancement des travaux de recherches menés dans différents laboratoires à travers le monde sur les effets thermiques en microélectroniques. Nous présentons une approche qui nous permet de calculer la température de fonctionnement d’une micro bobine de type planaire spirale en se basant sur la conception de son circuit thermique en π. Cette inductance est dotée d’un noyau ferromagnétique séparé du conducteur par une couche isolante en dioxyde de silicium. Un substrat en silicium fait également parti des éléments de cette inductance. Le circuit thermique en π associé à la méthode nodale, nous a permis de mettre au point une matrice des résistances thermiques du composant. En appliquant nos données issues de la référence [1] à la loi de Fourier et en servant des valeurs calculées de la matrice des résistances thermiques, nous avons obtenu les valeurs des températures dans différentes régions de notre l’inductance spirale planaire. Les résultats obtenus étant satisfaisants, nous sommes passé à la simulation des effets thermiques. Par le biais du logiciel de simulation COSOL Multihysics, nous avons simulé la répartition de la température dans les différentes couches empilées de l’inductance spirale. Nous avons également tracé les courbes de températures par COMSOM. Les résultats de simulation ont montré une température uniformément répartie dans toutes les couches, avec des valeurs très proches de celles issues des calculs. Nous avons conclu à travers les résultats obtenus que le circuit thermique fût très utile pour le calcul des températures dans chaque région de l’inductance.
Mots clés
Inductance planaire ; Circuit thermique en π ; Effet thermique ; Microstructure ; Résistance thermique
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