Brevet FR3066490A1 — publié le 20181123

Matériau thermique à haute capacité et haute conductivité, son procédé de préparation et les composants le comprenant La présente invention concerne la gestion thermique, notamment pour les technologies qui requièrent une limitation de la montée en température, comme par exemple la régulation en température des composants électroniques. Celle-ci cherche à limiter efficacement l'augmentation de la température des composants pendant leur utilisation en fonctionnement transitoire, tout en occupant un espace minimal avec un poids réduit et sans court-circuiter les circuits. La compacité grandissante de l'électronique rend la problématique de la gestion thermique de plus en plus cruciale. La miniaturisation de l'électronique demande aux techniques de gestion de la chaleur d'être compactes et peu couteuses en énergie. La problématique est donc de trouver un moyen de limiter l'élévation de température des composants pendant leur utilisation, afin de garantir leur fonctionnement optimal, et d'autre part de pouvoir stocker et restituer efficacement la chaleur, en particulier dans le cas d'environnements confinés. Ceci, sans endommager les composants, en limitant le poids final et en garantissant un encombrement minimum. La solution la plus répandue pour le refroidissement est l'utilisation d'un puits thermique métallique massif mais celui-ci est en général encombrant et de masse non négligeable par rapport à celle de l'électronique. De plus sa capacité à évacuer la chaleur est limitée. Aussi, pour faciliter l'extraction de la chaleur, des matériaux d'interface thermique sont utilisés afin de réduire toutes résistances thermiques de contact entre la source de chaleur et le dissipateur. Ces matériaux sont en général des pâtes ou colles qui permettent une excellente conformité avec les composants. Toutefois, ceux-ci ne permettent pas de stocker la chaleur. Enfin, une autre solution est l'utilisation de matériaux à changement de phase (MCP) permettant d'absorber et de stocker la chaleur pendant la période d'utilisation. En effet, ces matériaux ont la capacité de stocker la chaleur environnante grâce à leur enthalpie de fusion élevée (typiquement autour de 210 J/g), et en absorbant la chaleur ils limitent l'élévation de température de leur environnement. Les MCP sont des composants passifs mais ils possèdent une conductivité thermique faible (0.15-0.25 W/mK), et leur rigidité génère une résistance thermique de contact élevée qui limite leur capacité à absorber la chaleur. 3066490 2 Le premier point peut être amélioré en incorporant un matériau à forte conductivité thermique. Les premières études pour tenter d'améliorer la conductivité thermique des MCP ont été réalisées dans les années 1980. Depuis plusieurs stratégies ont été mise en oeuvre pour 5 essayer d'augmenter leur conductivité thermique sans modifier leurs propriétés de stockage thermique. Ji et al. Energy Environ. Sci., vol. 7, no. 3, pp. 1185-1192, 2014 rapporte les différentes voies d'amélioration de la conductivité des MCP. Deux stratégies sont exploitées pour améliorer la conductivité thermique des MCP. L'ajout d'additifs diffus, tel que des nanotubes de carbones, des feuilles de graphène, des fibres 10 de carbone permet une amélioration de la conductivité thermique avec un gain rapporté à la fraction volumique de l'additif inférieur à 2. Une meilleure continuité dans les matériaux conducteurs permet d'améliorer ce gain. Les premières études réalisées avec des mousses métalliques ont montré cet intérêt (Aluminium, Carbone, Nickel). Mais là encore, seul un gain maximum de 6 a pu être constaté. 15 Cependant, le graphite, ainsi que les mousses métalliques sont aussi d'excellents conducteurs électriques ce qui ne permet pas une application directe sur des composants électroniques : l'utilisation de ces matériaux sur des composants électriques pour la gestion thermique risquerait de court-circuiter les systèmes. Il est donc nécessaire de développer un matériau composite alternatif, à base de MCP et 20 d'un additif présentant une conductivité thermique élevée mais qui permet également de moduler sa conductivité électrique en rendant le composite partiellement conducteur ou isolant électriquement. Le nitrure de bore (BN) sous forme de poudre a été proposé pour améliorer les propriétés thermiques des MCP. Le BN est un excellent isolant électrique tout en étant un excellent 25 conducteur thermique. En le mélangeant avec un MCP, on augmente la conductivité thermique du MCP et donc sa capacité de stockage, tout en garantissant l'isolation électrique entre les composants. Il est aussi possible de doper ce BN avec du carbone (BN(C)) ce qui permet de rendre légèrement conducteur d'électricité. Le BN est capable de rivaliser avec les propriétés thermiques du graphène, tout en ayant 30 de plus une résistance électrique très élevée. Sous sa forme 2D, le BN est un matériau inerte chimiquement, avec une stabilité thermique parfaite jusqu'à 1000°C. Sa conductivité thermique, bien que théoriquement inferieure au graphène, reste très élevée (de l'ordre de 2000 W/mK en théorie), comparée au cuivre (400 W/mK) classiquement utilisé. 3066490 3 Ainsi, Jeong et al (Int. J. Heat Mass Transf., vol. 71, pp. 245-250, 2014) ont décrit un remplissage de MCP par de la poudre de BN à 80% en MCP, soit une fraction en BN de 20%. Un gain en conductivité thermique de 477% par rapport à la conductivité thermique du MCP est décrit, ce qui correspond donc à un gain par fraction volumique du BN de 5 0.24 seulement. La mousse de BN dopée au carbone (BN(C)) est connue (Loeblein et al, Small, vol.10, 15, 2992-2999, 2014) et a aussi montré sa conductivité thermique élevée, comparable au BN seul. Il reste donc à mettre à disposition un composite amélioré permettant un gain accru de la 10 conductivité thermique. Ainsi, il est proposé selon l'invention un matériau composite comprenant : Du nitrure de bore (BN(C)) sous forme de structure continue ; et - Un matériau à changement de phase (MCP) incorporé au sein de ladite 15 structure continue de BN(C), ledit matériau composite comprenant au moins une face, et caractérisé en ce que ledit matériau composite comprend sous tout ou partie de ladite face une portion superficielle constituée de la structure continue de BN(C) dénuée de MCP. 20 Le matériau composite selon l'invention à base de MCP et de structure continue de BN éventuellement carbonée, est tel que le MCP est incorporé dans les interstices, tel que les pores de ladite structure continue, et est caractérisé en ce que ledit composite comprend au moins sous une face une portion d'épaisseur E non nulle dénuée de MCP. Le matériau 25 possède donc au moins une couche sous tout ou partie d'une de ses faces, qui est dénuée de MCP. La « structure continue de BN(C) » fait référence à tout matériau poreux constitué de BN, de structure 3D continue, non dispersée, éventuellement carbonée (i.e.) dopée par du 30 carbone : elle est alors qualifiée ici de BNC. A titre de structure continue, on peut notamment citer les mousses, les grilles. Les mousses de BN(C) et leur procédé de fabrication sont décrites par Loeblein et al, Small, vol.10, 15, 2992-2999, 2014. Typiquement, la mousse de BN(C) peut être réalisée par croissance CVD sur un squelette métallique de cuivre ou de nickel. Après la croissance du BN(C), la mousse est enduite 3066490 4 d'un polymère tel que le PMMA pour garantir sa stabilité puis, elle est plongée dans un bain d'acide pour retirer le squelette métallique. La mousse de BN seul, est obtenue en gravant le polymère. La mousse de BN(C) peut être renforcée, par exemple en effectuant une croissance 5 longue, ou plusieurs croissances pour augmenter l'épaisseur de BN(C) ou en conservant le PMMA sur la mousse (avec une épaisseur de PMMA suffisamment fine pour maintenir la conductivité thermique désirée, le PMMA ayant une conductivité thermique faible 0.2 W/mK), et/ou en ajoutant des additifs pour augmenter la conductivité thermique Généralement, la structure continue de BN(C) peut comprendre entre 5 et 80 % de 10 carbone (en poids). Ce pourcentage dépend des applications envisagées. La teneur en carbone peut notamment être modulée de façon uniforme ou localement pour faire varier les propriétés électriques, par exemple augmenter la conductivité électrique sur l'ensemble de la structure ou sur certaines zones, typiquement dans des applications telles que la protection électromagnétique des composants électroniques. 15 Selon un mode de réalisation, la structure continue de BN(C) présente une densité comprise entre 1 et 5 mg/cm3, et une porosité comprise entre 5 et 120 pores par pouce. La conductivité thermique de la structure continue est généralement supérieure à la conductivité thermique du MCP. 20 Le terme « face » désigné ici s'entend comme une surface extérieure du matériau composite. La « portion superficielle » ou « portion » correspond à au moins une partie de la face destinée à être en contact avec l'électronique lorsque le matériau composite est appliqué 25 à un composant. Ladite portion peut correspondre à tout ou partie de la face du composite, étant entendu que la portion comprend la partie de la face sous laquelle elle est située, ainsi que la couche d'épaisseur E immédiatement située sous cette partie de la face. Dans cette portion, la structure continue est dénuée de MCP. Le matériau composite comprend donc au moins une portion superficielle, d'épaisseur E 30 sous tout ou partie de la face, telle qu'au sein de ladite portion, la structure continue est dénuée de MCP. Selon un mode de réalisation, ledit matériau comprend une face inférieure et une face supérieure, et sous chacune des deux faces au moins une portion superficielle de 35 structure continue dénuée de MCP. 3066490 5 L'épaisseur de ladite portion est substantiellement inférieure à l'épaisseur du composite. Typiquement, l'épaisseur E peut être adaptée en fonction de la rugosité du matériau sur lequel le matériau composite sera appliqué. Elle est en générale d'épaisseur au moins 5 égale au diamètre d'un pore de la structure continue. L'épaisseur E doit être suffisante pour minimiser la résistance de contact et réaliser la conduction thermique nécessaire. L'épaisseur de l'ensemble de la structure est généralement limitée en raison des impératifs de poids et d'encombrement des composants électrique. On peut par exemple citer une épaisseur E supérieure à 250 dam, notamment pour une structure continue de 10 très haute porosité. L'épaisseur E peut être contrôlée par le procédé de fabrication du matériau composite. La portion de structure continue dénuée de MCP est donc constituée de structure continue de BN(C) qui permet d'assurer un bon contact avec l'électronique et ainsi de 15 garantir une bonne conduction thermique du circuit vers le composite tout en contrôlant l'impact électrique du composite sur le reste du circuit. La structure continue telle que la mousse de BN(C) étant flexible, elle peut s'adapter à la rugosité de surface du composant électronique et réduire la présence de poches d'air, réduisant ainsi la résistance thermique de contact. Elle peut aussi endurer les 20 changements de phase du MCP qui a généralement une expansion de phase de 10 à 15%. De plus, la structure continue telle que la mousse de BN(C) présente l'avantage d'avoir une densité extrêmement faible, ce qui permet de conserver la capacité de stockage du MCP à poids constant. Le BN(C) est un matériau inerte chimiquement, il permet donc de 25 réaliser la passivation/protection des composants électroniques face à l'environnement. Ceci permet d'utiliser le composé directement sur l'électronique et d'améliorer l'absorption de la chaleur. On entend par MCP, tout matériau capable d'effectuer une transition de phase à une 30 température (ou plage de température restreinte) et de stocker et éventuellement céder de l'énergie lors de cette transition,. Lors de la transition de phase, la température du MCP reste constante. Généralement les MCP convenant à l'invention impliquent une transition de phase solide/solide ou solide/liquide. Pour assurer un stockage thermique optimal, ils possèdent typiquement une densité 35 d'énergie latente de fusion au moins égale à 50 J/g. 3066490 6 Selon un mode de réalisation, les MCP peuvent être choisis parmi les MCP de type polymères, organiques, organométalliques, inorganiques ou eutectiques. A titre de MCP, on peut notamment citer les MCP choisis parmi les MCP commercialisés par RUBITHERM, le Polywax polyethylene (commercialisé par Baker Hughes), le 5 Puretemp (commercialisé par Puretemp), la paraffine, l'érythritol. Le choix du MCP dépend de la température maximale autorisée par l'utilisation considérée. On choisira typiquement un MCP dont la température de transition de phase est inférieure ou égale à la température maximale autorisée. 10 Le matériau composite selon l'invention présente donc les avantages suivants : très bonne conformabilité avec la surface à réguler thermiquement - versatilité : la température de changement de phase peut être modulée entre 50 et 200°C, en modifiant le MCP ; 15 capacité de stockage thermique facilement élevée; conductivité thermique améliorée par rapport à celle du MCP (le gain rapporté à la fraction volumique en BN(C) peut atteindre 10) ; - isolation électrique adaptable globalement ou spatialement, pour ne pas perturber les systèmes électroniques ; 20 inerte et stable chimiquement, n'émettant pas de gaz en condition normale de fonctionnement, permettant d'éviter toutes réactions avec l'environnement ; de densité faible, permettant de limiter le poids du système ; de résistance thermique de contact faible, permettant d'assurer la bonne absorption de la chaleur du composant électrique. 25 Selon un autre objet, la présente invention concerne également le procédé de préparation dudit matériau composite. Selon l'invention, le procédé comprend l'infusion du MCP sous forme liquide dans la structure continue de BN(C), à l'exception de la portion superficielle de ladite face de la 30 structure continue dénuée de MCP. Selon un mode de réalisation, ledit procédé comprend les étapes suivantes : La protection préalable de ladite portion superficielle de la face de la structure continue de BN(C) , 35 L'imprégnation de la structure continue de BN(C) par un MCP sous forme liquide ; 3066490 7 La déprotection sélective de la portion superficielle protégée ; d'où il résulte une structure continue de BN(C) dans laquelle est incorporée le MCP, à l'exception de ladite portion superficielle, dénuée de MCP. La protection peut être effectuée par imprégnation d'un matériau protecteur dans l'épaisseur de ladite portion superficielle. Cette imprégnation peut être réalisée par toute méthode permettant d'appliquer en surface et dans l'épaisseur d'une matrice un matériau liquide. La méthode d'application 10 dépend de la nature du matériau et de sa viscosité, et de la matrice. Selon un mode de réalisation, l'imprégnation est réalisée par infusion, à chaud. L'infusion peut être réalisée par dépôt ou trempage de la portion superficielle de la structure continue de BN(C) à protéger sur ou dans une solution du matériau protecteur. Généralement, cette imprégnation est réalisée à température supérieure à la température 15 de fusion du matériau protecteur, de sorte qu'il soit sous forme liquide avec une viscosité adaptée à l'épaisseur désirée. Le matériau protecteur est choisi de telle façon qu'il puisse être : imprégné à l'état liquide, maintenu à l'état solide lors de l'imprégnation du MCP à l'état liquide, et 20 déprotégé sélectivement du composite formé. Typiquement, le matériau protecteur est un polymère, éventuellement dilué dans un solvant pour ajuster la viscosité du matériau protecteur à la nature de la structure continue de BN(C) et de l'épaisseur désirée. 25 Selon un mode de réalisation, le matériau protecteur peut être choisi notamment parmi le polyéthylèneoxyde (PEO) avec l'eau ou l'isopropanol (IPA) comme solvant, le polyfluorure de vinylidène (PVDF) avec le diméthylacétamide (DMA) ou le N,N-diméthylformamide (DMF) comme solvant, le néopentylglycol (NPG) avec l'eau comme solvant. 30 Selon un mode de réalisation, on utilise à titre de matériau protecteur le PEO, dilué dans l'eau, avec un taux de dilution compris entre 10 et 50%, notamment entre 20 et 25%. Le PEO est un polymère très commun et qui ne pose pas de problème particulier en termes de manipulation et de stockage. Son solvant est l'eau, qui présente l'avantage d'un coût faible et d'une manipulation et stockage là encore aisée. 35 3066490 8 Le matériau protecteur peut être dégazé préalablement à son utilisation, pour supprimer les bulles d'air et permettre ainsi une meilleure imprégnation. Lorsque la protection est réalisée par un matériau protecteur à l'état liquide, le procédé comprend l'étape intermédiaire de fixation du matériau protecteur sur la structure 5 continue, par augmentation de la viscosité du matériau protecteur par exemple par évaporation du solvant par exemple. L'étape de protection peut être réalisée autant de fois que nécessaire en fonction du nombre de portions superficielles à protéger, avant l'étape d'imprégnation du MCP. 10 L'imprégnation de la structure continue de BN(C) par le MCP est réalisée avec un MCP liquide, après protection de la ou des portions superficielles à protéger. L'étape d'imprégnation est conduite à une température supérieure à la température de fusion du MCP. 15 Typiquement, le matériau protecteur doit posséder soit une température de fusion supérieure à la température de fusion du MCP, soit si le matériau protecteur a une température de fusion inférieure, avoir une durée de fusion lorsqu'il est plongé dans le MCP liquide, très supérieure au temps d'infusion du MCP dans la structure continue non protégée. De plus, typiquement, le matériau protecteur ne doit pas être attaqué 20 chimiquement par le MCP sous forme liquide. Au besoin, il est possible de refroidir localement les portions superficielles avec le matériau protecteur pendant l'imprégnation du MCP. L'imprégnation du MCP peut être réalisée par trempage de la totalité de la structure continue protégée dans une solution de MCP. 25 La déprotection peut être effectuée notamment par dégradation sélective du matériau protecteur, par exemple par voie chimique, typiquement par action d'un solvant de déprotection dans lequel le matériau protecteur est soluble. Ceci peut être réalisé par trempage de la totalité de la structure continue protégée dans un bain du solvant considéré. 30 A titre de solvant de déprotection, on peut citer les solvants des matériaux protecteurs cités plus hauts. Généralement, le procédé comprend en outre l'étape intermédiaire de fixation du MCP sur la structure continue, par diminution de la température pour faire passer le MCP à l'état 3066490 9 solide, préalablement à l'étape de déprotection. Cette étape peut être réalisée dans des moules de formes variées pour s'adapter au packaging et à l'application. Le procédé selon l'invention peut également comprendre à titre préalable la préparation 5 de la structure continue de BN(C). La mousse de BN(C) peut être préparée par application ou adaptation de la méthodologie décrite par Loeblein et al., Small, vol.10, n.15, 2992-2999, 2014. Ainsi, la mousse de BN(C) peut être notamment préparée par croissance CVD (dépôt chimique en phase vapeur) sur un squelette métallique à base de cuivre ou de nickel par 10 exemple. Après la croissance du BN(C), la mousse est enduite d'un polymère tel que le PMMA pour garantir sa stabilité, puis elle est plongée dans un bain d'acide pour retirer le squelette métallique. La mousse de BN(C) est ensuite obtenue en retirant le polymère ou, selon une variante, la PMMA peut être au moins partiellement conservé pour augmenter la solidité de la mousse. 15 Le matériau composite ainsi formé peut être appliqué sur un composant électronique. La présente invention concerne donc un composant électronique comprenant un composite selon l'invention, notamment tel que le composite est appliqué sur sa face dénuée de MCP en contact avec le composant. 20 Généralement, le choix du MCP est tel que la température de fusion du MCP est inférieure ou égale à la température maximale de fonctionnement du composant. La mousse de BN(C) possède une conductivité thermique élevée et est flexible/conformable. En se compressant elle comble tous les trous d'air et réduit la 25 résistance thermique de contact. Ceci permet d'améliorer la transmission de la chaleur du composant électronique vers le MCP. De plus, la continuité de la mousse permet de diffuser cette chaleur vers le MCP pour ensuite la stoker. Aussi, la variation de la quantité de carbone dans la mousse de BN(C) de façon globale ou localisée, permet de rendre celle-ci compatible avec l'électronique sur lequel elle est appliquée. Ceci permet de mettre 30 le MCP au plus près des points chauds. Selon un autre objet, la présente invention concerne également le procédé de fabrication d'un composant électronique comprenant un composite selon l'invention 3066490 10 Ceci peut être réalisée par toute méthode habituelle par exemple par compression du composite, par exemple par encapsulation du composite dans de l'aluminium ou un autre encapsulant non métallique. 5 L'invention et ses avantages seront mieux compris à l'étude de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - les Figures 1 à 6 représentent des schémas illustratifs des étapes de fabrication d'un matériau composite selon l'invention ; et 10 - les Figures 7 et 8 représentent des schémas illustratifs des étapes de fabrication d'un composant électronique comprenant un matériau composite selon l'invention. Comme illustré sur les Figures 1 à 6, selon un mode de réalisation, le matériau composite selon l'invention peut être préparé en plusieurs étapes de protection/déprotection, 15 détaillées ci-après. La fabrication du composite comprend la réalisation de la mousse de BN(C) 1, puis la protection de portions superficielles 1' de la mousse 1 par un matériau protecteur 2 (Figures 1 à 3), afin d'éviter la présence de MCP 5 en surface, puis l'infusion du MCP 5 20 dans la mousse 1 (Figure 4) et finalement le retrait de la protection 2 (Figure 5) pour libérer la mousse des portions superficielles 1'. Plus précisément, comme illustré sur les Figures 1 et 2, un matériau protecteur 2 tel qu'un polymère en solution dans un solvant est préparé afin d'afin d'obtenir la viscosité voulue 25 (qui influe sur l'épaisseur E de la portion superficielle 1' de la mousse imprégnée par ledit matériau 2) et limiter la présence de bulles lors de sa solidification. En effet, les bulles rendraient le matériau 2 fragile par endroit et autoriseraient la pénétration du MCP 5 liquide. Cette viscosité dépend du polymère ainsi que de son taux de dilution dans un solvant. 30 Ensuite, le matériau protecteur 2 est déposé dans un récipient 3 (Figure 1) et la mousse de BN(C) 1 est déposée sur ledit matériau 2 (Figure 2). Le tout est chauffé par exemple sur une plaque chauffante 4, jusqu'à ce que le matériau 2 forme une fine couche en surface de la mousse 1. L'épaisseur de la portion superficielle 1' protégée peut être 35 contrôlée grâce à la viscosité du matériau 2. 3066490 11 En option, et comme représentée à la Figure 3, cette opération peut être réalisée de la même façon sur une autre face de la mousse de BN(C). 5 Comme illustré sur la Figure 4, une fois que chaque face sur laquelle on souhaite préserver une portion superficielle 1' dépourvue de MCP est protégée, le MCP 5 est chauffé pour passer à l'état liquide. La mousse 1 protégée est plongée dans un bain du MCP 5. On laisse le MCP 5 infuser seulement le coeur de la mousse 1 puis on retire la mousse ainsi imprégnée du bain de MCP 5. Le matériau composite obtenu est laissé à 10 refroidir pour que le MCP 5 passe à l'état solide. La forme du moule pour le MCP est arbitrairement carrée sur les schémas, mais celle-ci peut être modifiée pour s'adapter aux contraintes du packaging et de l'application. Enfin, comme illustré sur la Figure 6 on plonge le matériau composite dans un bain de 15 solvant 6 du matériau protecteur 2, de façon à solubiliser le matériau 2, libérant ainsi chaque portion superficielle 1' du matériau 2. Le matériau composite ainsi formé peut ensuite être appliqué sur un composant électronique. 20 Selon une variante représentée à la Figure 7, le matériau composite est encapsulé entre un capot d'aluminium 8 et un composant électronique 7, tel que par exemple un processeur. 25 Le composant 7 présente un relief irrégulier en surface. Par compression, les portions superficielles 1' du matériau composite comblent les cavités et épousent les rugosités du composant 7. Ainsi, comme illustré la Figure 8, les portions superficielles 1' comprimées forment des 30 couches 9 de BN(C) qui sont en contact avec le composant 7 d'une part et le capot 8 d'autre part. Ceci assure une isolation électrique, la passivation du composant et la réduction de la résistance thermique de contact. Les exemples suivants illustrent la présente invention de façon non limitative. 35 3066490 12 Exemple 1 : Préparation de la mousse de BN(C) Une mousse de BN a été préparée par application de la méthodologie décrite par Loeblein et al., Small, vol.10, n.15, 2992-2999, 2014, sans réaliser l'étape de croissance du carbone. Du PMMA est déposé juste avant la gravure du nickel afin de renforcer 5 mécaniquement le BN. Le PMMA peut être retiré ou conservé après gravure du Nickel. Exemple 2 : préparation du composite Stratégie Pour réaliser la mousse de BNC infusée par le MCP (Matériau à changement de phase) 10 uniquement en son centre et pas en surface, la première stratégie est d'utiliser un matériau qui va protéger les surfaces de la mousse pendant l'infusion. Ce matériau protecteur sera ensuite retiré. Protection des faces de la mousse 15 Le PEO (Polyéthylène Oxyde) a été utilisé à titre de matériau protecteur. Dans un premier temps, celui-ci est dilué dans de l'eau dans des proportions qui permettent d'obtenir un polymère avec une viscosité adéquate, ici entre 20 et 25% de PEO. En deuxième étape, le polymère dilué est entreposé sous vide à environ 2.5 mTorr pendant 30 min. Le but de cette étape de « dégazage », est de retirer les bulles d'air qui 20 ont été piégées dans le polymère pendant le mélange. Sans cette étape, pendant la phase de densification des bulles d'air pourraient se former, endommager la mousse et compromettre l'uniformité de l'épaisseur du polymère. Troisième étape, le polymère est déposé dans un moule en aluminium. La quantité de polymère va dépendre des dimensions du moule, afin d'avoir une épaisseur de polymère 25 d'environ 3 mm. Ensuite la mousse est déposée sur le polymère qui va légèrement le pénétrer. La profondeur de pénétration va dépendre de la viscosité du polymère. Enfin, le moule est déposé sur une plaque chauffante, afin de densifier le polymère en évaporant le solvant (ici l'eau) de façon progressive. Il a été établit expérimentalement qu'une étape de 80 °C pendant 40 min puis une élévation de 5 °C toute les 5 min pour atteindre 120 °C 30 est favorable. Toutefois, ces températures et temps dépendent de la sonde de température de la plaque chauffante ainsi que de l'environnement du laboratoire car tout est fait sous air. Quatrième étape, la mousse avec une face protégée est retirée du moule. Une des faces est perforée à l'aide d'une aiguille. Ces perforations ont pour but d'aider à l'infusion du 35 MCP par la suite et n'endommagent que très peu la mousse. 3066490 13 La cinquième étape est identique à la troisième mais sur la face opposée de la mousse. L'infusion du MCP dans la mousse protégée La paraffine a été utilisée à titre de MCP. La paraffine est chauffée à 110 °C, c'est-à-dire légèrement au-dessus de la température de fusion de 90 °C de la paraffine, dans le moule en aluminium. Une fois la paraffine en phase liquide, la mousse avec les deux faces protégée y est plongée : la paraffine s'infiltre sur les côtés mais aussi par la face perforée qui est gardée au-dessus. La 10 mousse reste entre 3 et 5 min dans le MCP pour s'assurer que l'infusion soit complète, tout en évitant la fusion du polymère de protection. Enfin celui-ci est mis à refroidir, naturellement ou dans un frigidaire pour accélérer le refroidissement. Le retrait du polymère de protection 15 Pour retirer le polymère, on plonge la mousse protégée dans de l'eau à température ambiante. Le composé est maintenu à la verticale (pour ne pas endommager les surfaces) dans un bécher d'eau pendant une nuit. On renouvelle le bain d'eau et on laisse agir pendant une nuit supplémentaire pour améliorer la déprotection en fonction de l'épaisseur du polymère ainsi que de la taille de l'échantillon et la quantité d'eau. Enfin, 20 l'échantillon est mis à sécher. Exemple 3 : caractérisations/performance du composite Caractérisations thermiques : - Mesure de la densité du composé final. Afin de montrer que la mousse ne modifie 25 que très peu le poids du MCP seul. - Mesure de l'énergie latente de fusion du composé. Pour la même raison, qui est de montrer le faible impact de la mousse sur la capacité de stockage thermique du MCP. On cherche à conserver l'énergie latente de fusion du MCP. - Mesure de la conductivité thermique afin de montrer l'apport et l'intérêt de la 30 mousse. - Mesure de résistance de contact pour vérifier la capacité du composé à se conformer aux surfaces. Caractérisations électriques 35 - Evaluer la conductivité électrique du composé pour confirmer son aspect isolant pour le BN(C) pure, et légèrement conducteur pour le BN(C)C. De même pour la 3066490 14 validation des zones isolantes ou légèrement conductrices dans le cas d'un dopage localisé. - Mesures Radiofréquences (pertes, transmissions) pour connaitre l'impact de la présence du composé dans un environnement électronique. Caractérisations physiques - Coefficient d'expansion thermique du composé pour le futur design du packaging. - Résistance mécanique en compression et tension - Visualisation de la conformabilité de la mousse libérée en surface. Exemple 4 : fabrication d'un composant comprenant le composite L'invention peut être appliquée dans le cas d'un transistor de puissance, dissipant par exemple 20 W, lors d'une utilisation cyclique, par exemple pour un fonctionnement 15 continu inférieur à 15 min, avec 15 min de refroidissement. Le MCP est choisi en fonction de la température maximale critique du transistor : la température de fusion du MCP doit être égale ou inférieure à celle de la température critique du transistor. Le matériau selon l'invention est appliqué directement sur le transistor, avec une des faces dénudée du MCP en contact avec le transistor pour assurer le bon contact thermique. Une 20 encapsulation est réalisée autour du MCP ainsi qu'à la base du processeur pour assurer l'étanchéité. 5 10 REVENDICATIONS1. Matériau composite comprenant : - Du nitrure de bore (BN(C)) sous forme de structure continue (1); et Un matériau à changement de phase (MCP) (5) incorporé au sein de ladite structure continue de BN(C) (1), ledit matériau composite comprenant au moins une face ; et caractérisé en ce que ledit matériau composite comprend sous tout ou partie de ladite face une portion superficielle (1') constituée de la structure continue de BN(C) (1) dénuée de MCP (5). 2. Matériau composite selon la revendication 1 tel que chaque portion superficielle est une couche d'épaisseur E non nulle sous la totalité de ladite face. 3. Matériau composite selon la revendication 1 ou 2, tel que la structure continue de BN(C) est une mousse de BN(C). 4. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que la structure continue de BN(C) (1) est une structure continue de BNC. 5. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que ledit matériau composite comprend une face inférieure et une face supérieure, et tel qu'il comprend sous chacune des deux faces au moins une portion superficielle (1') de la structure continue dénuée de MCP (5). 6. Procédé de préparation du matériau composite selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comprenant l'infusion du MCP sous forme liquide dans la structure continue de BN(C) (1), à l'exception de la portion superficielle (1') de la structure continue dénuée de MCP (5). 7. Procédé selon la revendication 6 comprenant les étapes suivantes : - La protection préalable de ladite portion superficielle (1') de la structure continue de BN(C) (1); - L'imprégnation de la structure continue de BN(C) (1) par un MCP (5) sous forme liquide ; 3066490 16 La déprotection sélective de la portion protégée ; Formant ainsi une structure continue de BN(C) dans laquelle est incorporée le MCP (5), à l'exception de ladite portion superficielle (1'), dénuée de MCP. 5 8. Procédé selon la revendication 6, tel que l'imprégnation par le MCP (5) est réalisée à une température supérieure à la température de fusion du MCP (5) et soit inférieure à la température de fusion du matériau protecteur, soit pour une température générant une durée de fusion du matériau protecteur inferieur au temps d'infusion du MCP (2). 10 9. Composant électronique (7) comprenant un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 10. Procédé de fabrication du composant (7) selon la revendication 9 15 comprenant l'étape d'application du composite sur le composant (7).