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Article open science Etude de l ? e ?et Peltier sur le couplage électrothermomécanique d'un assemblage BGA soumis à des cycles de puissance et thermique Study of the Peltier e ?ect on the electro-thermomechanical coupling of a BGA assembly subjected to po

Etude de l ? e ?et Peltier sur le couplage électrothermomécanique d'un assemblage BGA soumis à des cycles de puissance et thermique Study of the Peltier e ?ect on the electro-thermomechanical coupling of a BGA assembly subjected to power and thermal cycles Ghenam Sinda El Hami Abdelkhalak Gafsi Wajih Akrout Ali Haddar Mohamed Laboratoire de Mécanique de Normandie LMN Institut National des Sciences Appliquées de Rouen INSA ?? Rouen Rouen France sinda ghenam enis tn abdelkhalak elhami insa-rouen fr Laboratoire de Mécanique Modélisation et Production LA MP Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax ENIS Sfax Tunisia wajih gafsi enis tn ali akrout gmail com mohamed haddar enis rnu tn RÉSUMÉ La légèreté des dispositifs électroniques et la progression de la densité de puissance amènent les concepteurs à améliorer constamment les performances des systèmes électroniques Parmi les charges fréquentes que subit cet équipement ?gurent les cycles d'alimentation électriques et les cycles thermiques La combinaison de ces cycles conduit souvent à la défaillance du dispositif électronique et par conséquent à la défaillance de l'ensemble du système Parmi les composants les plus sollicités dans ces équipements on trouve les joints de soudure dont le matériau est le SAC Dans cette étude la charge électrothermique est la combinaison de ces deux types de cycles en parallèle avec variation de l ? intensité de la tension dans le but d'étudier l ? impact de l ? e ?et Peltier combiné avec l ? e ?et joules qui se produisent simultanément avec la soumission du dispositif électronique dans une chambre thermique virtuelle La méthode des éléments ?nis FEM est utilisée pour simuler les champs électriques thermiques et mécaniques couplées dans l'assemblage et pour évaluer la réponse des joints de soudure exposés au processus mentionné Les contraintes et les déformations sont évaluées ABSTRACT Lightweight electronic devices and increasing power density are driving designers to constantly improve the performance of electronic systems Among the frequent loads experienced by this equipment are electrical power cycles and thermal cycles The combination of these cycles often leads to the failure of the electronic device and consequently to the failure of the entire system Among the most stressed components in this equipment are the solder joints the material of which is SAC In this study the electrothermal load is the combination of these two types of cycles in parallel with variation of the voltage intensity in order to study the impact of the Peltier e ?ect combined with the Joule e ?ect that occur simultaneously with the submission of the electronic device in a virtual thermal chamber The ?nite element method FEM is used to simulate the coupled electrical thermal and mechanical ?elds in the assembly and to evaluate the response of the solder joints exposed to the mentioned process Stresses and strains are evaluated MOTS -CLÉS E ?et Peltier Couplage multiphysique cycle de puissance cycle de température assemblage BGA KEYWORDS Peltier e ?ect multiphysics coupling power cycle temperature cycle BGA assembly Introduction Couplage électro-thermo-mécanique Domaine électrique Domaine thermique Domaine mécanique Ce paragraphe