Caloducs à rainures
Caloducs plats en silicium pour composants électroniques

3.1 Comparaison avec les caloducs métalliques

Du point de vue technologique, la plus grande différence que l’on puisse trouver entre un réseau capillaire à rainures en cuivre et un réseau capillaire à rainures en silicium est la dimension minimale envisageable des rainures. En effet, la réalisation des rainures dans un métal peut se faire par extrusion, par brochage, par fraisage ou par électroérosion. De plus, si on veut que le produit soit industrialisable, seules les deux premières méthodes peuvent être utilisées. Or, d’après les données que nous avons trouvées dans la littérature , ces types d’usinage ne permettent pas d’obtenir des largeurs de rainure inférieures à 200 µm avec un rapport de forme hauteur/largeur ne dépassant pas 3. Au contraire, les techniques de gravure du silicium permettent d’obtenir des largeurs de rainure très faibles (inférieures au micron) avec des rapports de forme de 10. Nous allons maintenant voir que cette potentialité offerte par le silicium peut améliorer les performances des caloducs à rainures.

Les caloducs à rainures fonctionnent mal lorsqu’ils sont inclinés car leur pression capillaire est trop faible pour permettre la remontée du liquide sur des hauteurs très importantes. Pour améliorer le comportement du caloduc contre la gravité, il paraît nécessaire de réduire la largeur des rainures. A contrario, la diminution de la largeur des rainures entraîne une augmentation des chutes de pression de la phase liquide, ce qui implique une diminution de la puissance maximale transférable. Il y a donc une largeur optimale à trouver suivant le mode de fonctionnement du caloduc.

Afin d’illustrer ce propos, nous présentons...