Elektroniikan lämmönsiirto kuntoon

Elektroniikkaa sisältävien laitteiden uudet lämmönsiirtomenetelmät nostavat laitteiden tuottavuutta. VTT:n kehittämien menetelmien avulla lämmöksi muuttuva hukkateho jakaantuu laitteessa tasaisesti, ja lämpö siirtyy laitteesta ulos ilman puhallinta. Täten yhä tiheämmin pakattavien komponenttien ominaisuudet voidaan käyttää maksimaalisesti hyväksi. Laitteen vikaantumisriski ja huoltotarve pienenevät, ja lisäksi käyttäjä arvostaa laitetta ja sen valmistajaa.

Parhaimmillaan uusilla menetelmillä lämpö siirtyy haluttavalla tavalla itsestään: käytetään järkevästi lämpöä johtavia materiaaleja ja käytetään hyväksi luonnollisesti syntyvää ilmavirtausta. Suurin muutos tulee elektroniikkalaitteiden mekaanisiin rakenteisiin; laitteisiin ja osiin aletaan rakentaa hyviä ilmakanavia ja käytetään hyvin lämpöä johtavia materiaaleja. Koska puhallinta ei tarvita, pöly-, ilmankosteus- ja meluhaitat vähenevät.

VTT Automaatio ja Ideal Engineering Oy suunnittelivat uudet lämmönsiirtoratkaisut aluksi tietokonesimuloinneilla. Saadut tulokset todennettiin protolaitteiston avulla, ja samalla kehitettiin uudenlaisia lämmönsiirtoelementtejä ja niiden valmistustekniikkaa. Uusien lämmönsiirtotapojen käyttöönotto aiheuttaa siirtymäkaudella elektroniikkaa sisältävään laitevalmistukseen lisäkustannuksia.

Lämmönsiirron kehitystyön rahoittivat Efore Oyj, Nokia Networks Oy, Tecnomen Oyj, Tekes ja VTT. Tulevaisuudessa elektroniikassa aletaan käyttää lujia ja hyvin lämpöä johtavia komposiittimateriaaleja sekä kuparia ja timanttia; näistä Suomessa kehitetään erityisesti komposiitteja ja timanttikalvoja. Lisäksi lämpöenergian dynaamisten ilmiöiden hallitsemiseksi käytetään virtauslaskentaa ja mallinnustekniikkaa.

Projektiin liittyvät raportit ovat saatavissa maksua vastaan VTT:ltä.

 

Lisätietoja:
http://www.kotel.fi TR 18 Elektroniikan lämpösuunnittelu
VTT Automaatio
Risto Hienonen
puh. (09) 456 6534
risto.hienonen@vtt.fi