Sõjaväe elektroonikaseadmete termoprojekteerimine
Teaduse ja tehnoloogia kiire arenguga muutuvad riigikaitse- ja sõjatehnika valdkonnaga seotud elektroonikaseadmed üha keerukamaks, eesrindlikumaks ja intelligentsemaks. Samal ajal seisavad insenerid seoses militaarrakenduste nõuetega toodete miniatuurseks, kergeks, kohandamiseks ja suure töökindlusega silmitsi projekteerimisprotsessis mitmete väljakutsetega, nagu millimeeterlaine elektromagnetiline ühilduvus, jahutus ja soojuse hajumine kõrge kuumuse korral. räbust, tihendamine karmis keskkonnas ja nii edasi.
Sõjavarustuse soojusdisaini väljakutsed:
1. Sõjatehnika töökeskkond on keeruline. Kõrgus, kõrge temperatuur, madal temperatuur, niiskus, temperatuurišokk, päikese soojuskiirgus, šokivibratsioon, jää ja mitmesugused karmid keskkonnad (seened, kõrb, tolm, tahm jne) mõjutavad selle soojuslikku disaini erineval määral. Lisaks keerulistele piirtingimustele on riigikaitsetööstuse elektroonikatoodete soojusjuhtimise suurimaks väljakutseks põrkuda mööduva termilise šokiga. Need elektroonikatooted on sageli äärmuslikes temperatuuritingimustes.
2. Suur töötlemine ja kõrge kütteväärtus. Sõjaliste ülesannete olemuse tõttu peavad need elektroonikatooted kannatama suurel hulgal andmetöötlust. Samas nõuavad need kiiremat andmetöötluskiirust, mis on vastavalt madal ning elektroonikatoodete soojustarve suureneb järsult. Seetõttu seavad halvad keskkonnatingimused ja kiibi soojuse tarbimise järsk kasv riigikaitsetööstuse elektroonikatoodete soojusjuhtimise silmitsi suurte väljakutsetega.
3. Kerge ja täiuslik töökindlus suurendavad soojusdisaini raskusi. Atmosfääris või kosmosekeskkonnas olevate elektroonikaseadmete puhul on kaal väga oluline element. Mida kergem on kaal, seda kauem toode töötab ja seda madalam on selle maksumus.
Sõjalise seadme soojusdisain:
Sõjaliste elektroonikatoodete suure soojustarbimise ja halva töökeskkonna tõttu näitavad kiibid tavaliselt suuremat soojusvoogu. Sarnaselt teistele elektroonikatoodetele peab neil olema hea jahutussüsteem, mille puhul tuleb arvestada seadmete tööruumi suuruse, kaalu, soojuse tarbimise, elektromagnetilise varjestuse jms nõudeid. Praegu eelistavad paljud insenerid elektroonikatoodete termilise disaini jaoks kasutada hübriidjahutust. Enamik elektroonilisi kiipe kasutab soojuse hajutamiseks õhkjahutust ja suure soojustarbimisega seadmete puhul vedelikjahutust. Kosmoselendude või avakosmose elektroonikaseadmete puhul ei ole see jahutusviis aga soovitav ning tuleb kavandada kompaktsem vedelikjahutussüsteem. Näiteks kasutades kõrge soojusjuhtivusega substraatmaterjale, aurukambrit, soojustoru, laastustrippidesse sisseehitatud TEC-d, jugajahutust või otse sukeldatud vedelikjahutust saab soojust üle kanda vedelikule ja seejärel vedeliku jahutussüsteemi soojusvahetile.
