Grant: Collaborative Research and Development Grants
Université de Sherbrooke
$255,000.00
Integration technologies for immersion cooling in microelectronics
EF 2019-20
Résumé
Le projet de recherche proposé est une collaboration entre l'Université de Sherbrooke, Systemex Energy inc. et Varitron Technologies inc., dont le but est de développer une nouvelle technologie de refroidissement à haute capacité pour des dispositifs électroniques avancés. Cette technologie se base sur l'immersion des dispositifs dans un liquide diélectrique qui, par son changement de phase (vaporisation), permet d'évacuer la chaleur des dispositifs et ainsi de les refroidir avec une grande efficacité. Cette approche a été étudiée auparavant dans des systèmes simples qui démontrent clairement ses excellentes performances thermiques. En revanche, le refroidissement par immersion n'a toujours pas atteint son plein potentiel d'utilisation commerciale, principalement en raison de deux verrous technologiques qui sont reliés à un manque de compréhension scientifique des phénomènes impliqués. Le premier verrou, connu sous le nom de «Â crise d'ébullition », est un phénomène complexe qui touche les flux de chaleur, de la phase liquide et de la phase vapeur. Ce phénomène limite les performances thermiques et amène des problèmes de stabilité. Le second verrou concerne le risque d'effets négatifs sur la fiabilité des systèmes, qui seraient produits par l'immersion de composantes électroniques qui n'ont pas été conçues à cet effet, et qui pourraient donc être sujettes à de nouveaux modes de défaillances lorsqu'elles seront immergées. Dans ce projet, nous proposons une étude fondamentale de la crise d'ébullition et de la fiabilité, afin de développer des dispositifs de refroidissement conçus spécifiquement pour l'immersion, et pour lesquels nous pouvons rigoureusement démontrer l'efficacité, la stabilité et la fiabilité. Le projet mettra en oeuvre des techniques expérimentales et des méthodes de simulations avancées afin de contribuer à la compréhension du refroidissement par ébullition. Des prototypes utilisant ce type de refroidissement seront développés et testés sur des équipements industriels au C2MI afin de démontrer leur intégration efficiente dans des procédés d'encapsulation standards et d'accélérer un éventuel transfert technologique vers l'industrie.
Programme
Collaborative Research and Development Grants
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data
Tel que publié
Application id
513262-2017
Name nom
Sylvestre, Julien
Department département
Génie mécanique
Organization id
68
Institution établissement
Université de Sherbrooke
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2019
Competition year année de concours
2017
Award amount
255000
Program id
CRDPJ
Program name en
Collaborative Research and Development Grants
Program name fr
Subventions de recherche et développement coopérative
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
141
Committee name en
University/Industry
Committee name fr
Universités/industrie
Area of application code
513
Area of application group en
Manufacturing processes and products
Area of application group fr
Procédés et produits industriels
Area of application en
Electrical and electronic machinery and equipment (including computer hardware)
Area of application fr
Machinerie et équipement électriques et électroniques (y compris matériel informatique)
Research subject code
2519
Research subject group en
Electrical and electronic engineering
Research subject group fr
Génie électrique et électronique
Research subject en
Microelectronics
Research subject fr
Microélectronique
Installment
inst:2 - 2
Partie
2
Nb partie
2
Application title
Integration technologies for immersion cooling in microelectronics
Keyword
NSERC
Application summary
Le projet de recherche proposé est une collaboration entre l'Université de Sherbrooke, Systemex Energy inc. et Varitron Technologies inc., dont le but est de développer une nouvelle technologie de refroidissement à haute capacité pour des dispositifs électroniques avancés. Cette technologie se base sur l'immersion des dispositifs dans un liquide diélectrique qui, par son changement de phase (vaporisation), permet d'évacuer la chaleur des dispositifs et ainsi de les refroidir avec une grande efficacité. Cette approche a été étudiée auparavant dans des systèmes simples qui démontrent clairement ses excellentes performances thermiques. En revanche, le refroidissement par immersion n'a toujours pas atteint son plein potentiel d'utilisation commerciale, principalement en raison de deux verrous technologiques qui sont reliés à un manque de compréhension scientifique des phénomènes impliqués. Le premier verrou, connu sous le nom de «Â crise d'ébullition », est un phénomène complexe qui touche les flux de chaleur, de la phase liquide et de la phase vapeur. Ce phénomène limite les performances thermiques et amène des problèmes de stabilité. Le second verrou concerne le risque d'effets négatifs sur la fiabilité des systèmes, qui seraient produits par l'immersion de composantes électroniques qui n'ont pas été conçues à cet effet, et qui pourraient donc être sujettes à de nouveaux modes de défaillances lorsqu'elles seront immergées. Dans ce projet, nous proposons une étude fondamentale de la crise d'ébullition et de la fiabilité, afin de développer des dispositifs de refroidissement conçus spécifiquement pour l'immersion, et pour lesquels nous pouvons rigoureusement démontrer l'efficacité, la stabilité et la fiabilité. Le projet mettra en oeuvre des techniques expérimentales et des méthodes de simulations avancées afin de contribuer à la compréhension du refroidissement par ébullition. Des prototypes utilisant ce type de refroidissement seront développés et testés sur des équipements industriels au C2MI afin de démontrer leur intégration efficiente dans des procédés d'encapsulation standards et d'accélérer un éventuel transfert technologique vers l'industrie.