Microstructure et propriétés mécaniques de composite Cu/C fabriqué par méthode solide-liquide.

Valérie AUDURIER^c, Dominique EYIDI^c, Clio AZINA^a,b, Joël BONNEVILLE^c, Yong Feng LU^b,  Anne JOULAIN^c, Jean-François SILVAIN^a,b

a Université Bordeaux, ICMCB-CNRS, 33608 Pessac, France
b Department of Electrical and Computer Engineering, University of Nebraska-Lincoln, USA
c Institut Pprime, CNRS – Université de Poitiers, France


Les températures de fonctionnement élevées dans l'industrie microélectronique limitent la durée de vie des composants électroniques. De ce fait, la dissipation thermique dans les composants microélectroniques s’avère capitale. Des drains thermiques sont alors utilisés pour évacuer la chaleur produite par le fonctionnement du composant. Dans ce contexte, nous proposons une alternative aux drains métalliques aux coefficients thermiques élevés par un système composite à matrice cuivre renforcée par des fibres de carbone.

Les composites sont synthétisés à l'aide d'un processus dit semi-liquide pour obtenir des gradients de composition et des propriétés optimisées d'interface matrice - renfort. Des éléments d'alliage (Cu-Ti) sont insérés dans le matériau pour former des interphases de carbure à l'interface Cu/C.

Les observations par microscopie électronique à balayage couplées à la spectroscopie de rayons X montrent une interphase régulière et homogène montrant que le Ti a réagi avec les fibres de carbone.

Les propriétés mécaniques des composites sont étudiées par des essais de compression et les microstructures de déformation analysées par microscopie électronique à balayage.

Les résultats montrent l’importance de la présence ou non de l’interphase dans le comportement mécanique.