Stage - Mesure de La Température de Jonction Des Semiconducteurs de Puissance Et Modélisation Multiphysique - (F/H)

Créée en 2014, SuperGrid Institute est une société privée indépendante, acteur de la transition énergétique en France et dans toute l’Europe, regroupant plus de 150 collaborateurs et plus de 20 nationalités différentes. Spécialiste des systèmes électriques innovants à courant continu en haute et moyenne tension (HVDC et MVDC). SuperGrid Institute participe également au développement de nouvelles technologies pour l’intégration des énergies renouvelables dans les réseaux électriques du futur.

SuperGrid Institute est classée sur le podium et le top 10 de l’INPI depuis 2018.

**_ Mots clés : Modélisation / Multiphysique / Semiconducteurs / Electro-thermique / Fiabilité / Température de jonction_**

**Contexte général**:
Les **semi-conducteurs de puissance**, tels que les IGBT, MOSFET et diodes, jouent un rôle clé dans la **transition énergétique** et l’électrification des systèmes modernes. Dans les convertisseurs de puissance, leur fiabilité est cruciale : des défaillances localisées — comme la rupture de fils de bonding ou le délaminage des brasures, résultant de **contraintes thermomécaniques répétées** — peuvent fortement dégrader les performances et conduire à un arrêt prématuré du système.

**La mise en œuvre d’un suivi en temps réel de la température de jonction des semi-conducteurs constitue un levier essentiel pour améliorer la fiabilité opérationnelle.** En effet, cette température est un indicateur direct de l’état de stress thermique subi par les composants. Le suivi continu de cette grandeur physique permet ainsi de détecter les signes précurseurs de défaillance, d’optimiser les stratégies de pilotage thermique, et d’instaurer une maintenance prédictive ciblée, réduisant les arrêts non planifiés et prolongeant la durée de vie des systèmes.

Pour pouvoir prédire la durée de vie restante, il est nécessaire de comprendre en profondeur les **mécanismes physiques** à l’origine des dégradations afin d’en déduire des lois de vieillissement pertinentes. La **modélisation multiphysique** — intégrant les phénomènes électriques, thermiques et mécaniques — constitue un outil précieux pour analyser ces interactions complexes et **prédire le comportement des composants** en conditions réelles de fonctionnement.

**Missions**:
**Etape 1**:

- Réaliser une étude bibliographique
- Concevoir une carte de mesure de la température de jonction d’un MOSFET SiC
- Réaliser la carte
- Valider le concept sur un convertisseur sur une de nos plateformes d’essai

**Etape 2 (en fonction du temps restant)**:

- Développer un modèle numérique multiphysique d’un **module de puissance réel** (couplage électrique / thermique / mécanique).
- Modéliser la génération de contraintes électrothermiques dans les différents matériaux (pourtour du die, résine, cuivre, Al) et en évaluer la distribution et l’évolution (fatigue)
- Valider le modèle (si possible) par comparaison avec résultats expérimentaux internes
- Master 2/Ingénieur en génie électrique, mécanique, matériaux ou physique appliquée.
- Conception de cartes électroniques ()
- Compétences souhaitées : éléments finis (FEM), modélisation multiphysique, programmation (Python/MATLAB), électronique de puissance, notion de physique semi-conducteurs.
- Atouts : expérience d’utilisation d’Altium, COMSOL/ANSYS/Abaqus, connaissance modules de puissance, expérimentation.

Durée du stage : 6 mois

Date de démarrage : Février 2026

Soft skills
- Rigueur
- Esprit d'analyse et de synthèse
- Curiosité et créativité
- Travail en équipe
- Autonomie

Ce que nous pouvons vous offrir:

- Vous intégrez un institut pour la transition énergétique, un domaine d’activité porteur et stimulant,
- Participation aux frais de repas (restaurant d’entreprise),
- Activités entre collègues au sein de l’entreprise (foot, course à pied, chorale ),
- CSE,
- Habilitations électriques prise en charge,
- Vélos en libre-service.

**Autres informations**:

- En rejoignant SuperGrid Institute, vous intégrez un environnement de travail dynamique. Chez SuperGrid Institute, nous respectons et valorisons la diversité de nos collaborateurs, leurs parcours et leurs expériences dans un objectif d’égalité des chances pour tous._