Nous refroidissons la RF et la HF sur toutes les fréquences imaginables

Oui. Les brides refroidies pour raccordements de chambre sont un cas typique pour les tubes emmanchés : la bride reste une pièce massive et usinable avec une surface d’étanchéité définie, et le fluide circule dans le tube à travers la matière, sans toucher à la fonction d’étanchéité. Pour les applications HF, il est déterminant que le refroidissement ne perturbe pas la fonction électrique : les canaux et les tubes doivent être placés de manière à ne pas former de cavités résonantes et à ne pas interrompre la paroi métallique continue. C’est pourquoi nous définissons le tracé des canaux et les épaisseurs de paroi avec ta géométrie HF, plutôt que d’adapter une plaque standard. Limite : le dimensionnement HF lui-même (répartition du champ, adaptation, efficacité de blindage) te revient ; nous évaluons le volet thermique et le volet fabrication et indiquons quel tracé de canaux est mécaniquement possible.

Pour les surfaces de contact HF, la surface n’est pas une protection contre la corrosion, mais fait partie de la fonction électrique : le courant circule en surface, et une couche mal conductrice augmente les pertes. L’anodisation standard est isolante électriquement et donc inadaptée aux surfaces de contact. On travaille alors avec un nickelage chimique, un étamage, une argenture ou une passivation conductrice sur aluminium. En pratique, cela signifie un revêtement partiel : le dissipateur est anodisé, les surfaces de contact sont masquées et traitées séparément. C’est possible, mais cela augmente sensiblement la charge de travail et le prix. Il est important d’indiquer clairement sur le plan quelle surface reçoit quel traitement. Limite : il n’existe pas de combinaison sur toute la surface entre une anodisation épaisse pour la protection anticorrosion et une bonne conductivité ; obtenir les deux à la fois exige un revêtement partiel ou un compromis.

Pour les étages de puissance haute fréquence, on choisit le cuivre parce qu’il conduit à la fois la chaleur et le courant et qu’il n’est pas magnétique. Le refroidissement se fait généralement par des tubes emmanchés ou brasés, ou par une structure de canaux fraisée avec un couvercle brasé. Ce n’est pas la chaleur qui est exigeante, mais la combinaison : la surface sous le transistor doit être plane et propre, les canaux ne doivent pas affaiblir cette surface, et les liaisons brasées doivent rester étanches bien que le cuivre se dilate fortement sous l’effet de la chaleur. Pour les pièces de rechange, nous travaillons d’après échantillon ou d’après plan. Limite : le cuivre est nettement plus cher et plus lourd que l’aluminium ; là où il n’y a ni fonction électrique ni densité de puissance locale extrême, l’aluminium avec insert en cuivre est souvent le meilleur choix, et nous le disons lorsque nous le voyons ainsi.

Pour des cas de charge mixtes (par exemple des transistors de plusieurs centaines de watts à côté de résistances qui, selon le cas de fonctionnement, ne portent aucune charge ou bien la charge principale), la plaque ne se dimensionne pas sur une valeur moyenne, mais sur le cas de fonctionnement le plus défavorable pour chaque zone. Concrètement, cela signifie : nous calculons plusieurs cas de charge séparément et dimensionnons le tracé des canaux de sorte que chaque cas reste maîtrisable ; souvent, l’écoulement est délibérément amené d’abord sur le composant le plus sensible. Un répartiteur de chaleur en cuivre intégré sous les sources particulièrement denses est un moyen éprouvé de répartir les pointes locales sans réaliser toute la plaque en cuivre. Limite : sans indication des cas de fonctionnement, le dimensionnement est soit surdimensionné, soit incertain. Indiquez donc tous les cas de charge pertinents, et pas seulement le cas nominal.

Les caloducs et le refroidissement diphasique font l’objet de demandes régulières, et la réponse honnête distingue deux cas : intégrer des caloducs comme élément de transport de la chaleur dans un dissipateur est réalisable. Le caloduc lui-même est alors un composant acheté que nous intégrons, brasons ou emmanchons. En revanche, le développement et la fabrication en propre de systèmes diphasiques tels que des thermosiphons ou des chambres à vapeur ne sont pas notre cœur de métier. Là où les caloducs aident vraiment, c’est pour transporter la chaleur sur une distance ou en contournant un angle, par exemple depuis un boîtier exigu vers une surface de refroidissement extérieure ; là où ils sont souvent surestimés, c’est sur la densité de puissance directement à la source. Limite et honnêteté : si ton projet vise une véritable solution diphasique, nous te le disons et te recommandons un spécialiste, plutôt que de vendre une solution de compromis.

Nous partons de ton cas de charge : puissance dissipée, répartition sur la surface, température admissible du composant, température d’entrée, débit volumique et espace disponible. Il en résulte le budget Rth, que nous confrontons en simulation thermique à des variantes de tracé des canaux, avant que la conception ne commence. Dans notre simulation thermique (FloEFD), nous intégrons les variantes que tu nous valides. S’il faut absolument une plaque froide avec un tube emmanché, nous optimisons alors la conception avec les possibilités existantes. Si tu nous laisses la liberté de conception, il se peut aussi que la meilleure variante possible soit par exemple une plaque froide soudée par friction-malaxage et structurée intérieurement.

Par une structure de canaux fine dans la plaque froide à liquide directement sous la source de chaleur, des canaux de refroidissement imprimés en 3D ou des Turbulatoren placés de manière ciblée dans des tubes insérés ou emmanchés dans des plaques froides. Si nécessaire, avec un changement de matériau via un répartiteur de chaleur ou des inserts au niveau de l’interface. L’essentiel est d’étaler au mieux le flux thermique dans la plaque froide avant qu’il ne passe dans le fluide, qui l’évacue ensuite le plus rapidement possible.

Nous mettons en œuvre le cuivre, le cupronickel, l’acier inoxydable et l’aluminium. Le choix suit trois critères : conductivité thermique, compatibilité avec le fluide et exigence mécanique. Nous combinons souvent : un matériau conducteur à la source de chaleur, un matériau résistant au contact du fluide. Nous nous conformons bien entendu aux directives de conception et de validation en vigueur chez nos clients. Dans le domaine de la haute performance, nous contournons rarement le cuivre dans les plaques froides et les répartiteurs de chaleur, mais nous misons aujourd’hui aussi beaucoup plus fortement sur des formes hybrides, jusqu’aux canaux de refroidissement en acier inoxydable dans les applications à haute performance.

Le contrôle en pression de chaque plaque froide à liquide est le standard ; pour les applications exigeantes, nous contrôlons en plus par test d’étanchéité à l’hélium ou par essai de chute de pression et documentons le taux de fuite par pièce. Le taux de fuite cible est défini ensemble lors du processus de conception ou de l’évaluation de la faisabilité industrielle.

Du refroidisseur à microcanaux de 30 mm de long à la plaque froide de 3 m (30 000 mm), et jusqu’à la grande pièce de précision entièrement refroidie. Ce qui est faisable ne dépend pas de la seule taille, mais du matériau, de la conception et de la tolérance : indique-nous tes dimensions, nous te dirons dans quelle conception nous les fabriquons.

Il le peut : par la masse, la mise à la terre et la liaison mécanique. C’est pourquoi nous concevons en dialogue avec ton développement HF, et non après lui. À bien des endroits, nos refroidisseurs assument en outre des fonctions étendues de boîtier ou de conducteur. Que ce soit pour recevoir un transformateur ou un adaptateur ohmique, nous rendons possible ce que tu attends de notre dissipateur.

Oui. Dans les systèmes HF, une part considérable de la chaleur dissipée naît en dehors de l’étage de puissance : au niveau des circulateurs, des charges de terminaison et dans la structure. Nous refroidissons l’ensemble du chemin, idéalement de façon totalement intégrée par un seul refroidisseur.

Selon la technologie de fabrication, nous réalisons des échantillons en environ 6-8 semaines en délai standard, en 2-4 semaines en express. Pour la série, nous produisons de manière hautement automatisée en Allemagne ; les pièces standard sensibles au coût proviennent de nos joint-ventures en Asie. Nous livrons de 1 à 100 000 pièces par an, selon la complexité et la taille de la pièce.

Oui, bien entendu. C’est pour nous le cas normal. Nous signons ton accord de confidentialité ou fournissons le nôtre. Nous ne transmettons par principe ni les projets clients ni les détails d’application. N’hésite pas à joindre directement ton NDA, nous pourrons ainsi démarrer plus vite.