군용 전자 장비의 열 설계

과학 기술의 급속한 발전으로 국방 및 군사 장비 분야와 관련된 전자 장비는 점점 더 복잡하고 정교하며 지능화되었습니다.

동시에, 제품 소형화, 경량화, 맞춤화 및 높은 신뢰성에 대한 군용 응용 프로그램의 요구 사항으로 인해 엔지니어는 설계 과정에서 밀리미터파 전자기 호환성, 높은 열유속 밀도에서의 전도 냉각 및 가혹한 조건에서의 밀봉에 직면해 있습니다. 환경. 일련의 도전.

군사 장비의 열 설계 문제

(1) 군용장비의 작업환경은 고도, 고온, 저온, 다습, 온도충격, 태양열복사, 충격진동, 결빙 및 각종 가혹한 환경(곰팡이, 사막, 먼지, 그을음 등)이 모두 복잡하다. 열 설계에 다양한 정도의 영향을 미칩니다.

복잡한 경계 조건 외에도 방위 산업에서 전자 제품의 열 관리에서 가장 큰 문제는 단기 열 충격입니다.

이러한 전자 제품은 종종 극한의 열 환경에 노출됩니다.

카리브해에 주차된 제트 전투기가 이제 임무를 수행하려고 한다고 가정합니다.

이때 기체는 해수면에 있으며 온도와 습도가 매우 적합합니다.

항공기가 이륙하면 고도가 높고 영하의 기온 환경이 되며 전자 제품의 경계 조건은 몇 분 또는 몇 초 이내에 변경됩니다. 따라서 항공기의 전자 제품은 다양한 주변 온도에서 작동할 수 있어야 합니다.

(2) 대형 가공 및 높은 발열

군사 작업의 특성으로 인해 이러한 전자 제품은 필연적으로 상대적으로 많은 양의 데이터 처리로 이어질 것이며 동시에 더 빠른 데이터 처리 속도가 필요하며 이에 따라 낮고 전자 제품의 열 소비는 급격히 증가합니다.

따라서 열악한 환경 조건과 급격히 증가하는 칩의 열 소비로 인해 방위 산업에서 전자 제품의 열 관리는 큰 문제에 직면해 있습니다.

(3) 가볍고 완벽한 신뢰성은 열 설계의 어려움을 증가 대기 또는 우주 환경에서 전자 장비의 무게는 매우 중요한 요소입니다.

무게가 가벼울수록 제품이 더 오래 작동하고 비용이 낮아집니다. 분명히 제트 전투기, 미사일, 탱크 등의 기존 특성으로 인해 전자 제품은 열악한 열 환경에 있으므로 방위 산업에서 전자 제품의 열 신뢰성은 매우 중요한 요소입니다.

군용 전자 제품의 높은 열 소비량과 열악한 작업 환경으로 인해 일반적으로 더 높은 열 흐름을 나타냅니다. 다른 전자 제품과 마찬가지로 냉각 시스템이 좋아야 하며 장비의 공간 크기, 무게, 열 소비량 및 열 소비량을 고려해야 합니다. 전자기 차폐 및 기타 요구 사항.

현재 많은 엔지니어들이 전자 제품의 열 설계에 하이브리드 냉각 방법을 사용하는 것을 선호합니다.

대부분의 전자 칩은 공랭식 방열 방식을 사용하고, 열을 많이 소모하는 소자에는 수냉식 방열 소자를 사용합니다.

그러나 우주 비행이나 우주 공간에 있는 전자 장치의 경우 이러한 종류의 방열 방식은 바람직하지 않으며 보다 컴팩트한 액체 냉각 시스템을 설계해야 합니다.

예를 들어, 열전도율이 높은 기판 재료, VC 균일 온도 플레이트, 히트 파이프, 칩 다이에 내장된 TEC, 제트 냉각 또는 직접 침지 액체 냉각을 사용하여 열이 액체로 전달된 다음 액체로 전달될 수 있습니다. 냉각 시스템 열교환기에서.

현재 군용 장비에 사용되는 방열 제품과 핵심 기술은 모두 주요 기업에서 통제하고 있습니다.

앞으로 몇 년 안에 더 높은 열전도율과 더 나은 처리 성능을 가진 더 많은 방열 재료가 국가에서 나타나서 군용 전자 제품의 방열을 충족시킬 수 있을 뿐만 아니라 군용 전자 장비의 정상적인 작동 및 널리 홍보 될 수 있습니다. 그리고 고급 민간 장비의 열 제어 시장을 해결하고 군사 및 민간 기술의 통합을 촉진하는 데 사용됩니다.