Оптимизация тепловой системы радиоэлектронной аппаратуры с помощью теплоотвода из арсенида бора 

Николай Кондратьевич Юрков, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: yurkov_nk@mail.ru
Илья Михайлович Рыбаков, кандидат технических наук, доцент кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: rybakov_im@mail.ru
Егор Андреевич Вершинин, аспирант, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), E-mail: egor.verschinin2011@yandex.ru 

Актуальность и цели. В современной радиоэлектронике одной из главных нерешенных проблем является проблема теплоотвода. Технические решения для оптимизации тепловой системы радиоэлектронной аппаратуры становятся все более важными аспектами в контексте повышенных требований внешних воздействующих факторов к эффективности и надежности работы устройств. Предлагается оригинальный подход к оптимизации теплового режима радиоэлектронной аппаратуры с помощью теплоотвода на основе высокотеплопроводного арсенида бора. Цель исследования: разработка и оптимизация тепловой системы радиоэлектронной аппаратуры с использованием теплоотвода из арсенида бора для обеспечения стабильной температуры работы устройств и повышения их надежности, стойкости. Материалы и методы. Проведен анализ современных материалов теплоотвода. Создана модель теплоотвода с учетом физических свойств материала арсенида бора. Проведено численное моделирование системы теплоотвода. Получена оценка эффективности использования теплоотвода из арсенида бора в тепловой системе. Результаты. Результаты работы позволили повысить эффективность управления тепловыми потоками и обеспечить оптимальные условия работы радиоэлектронной аппаратуры. Имитационное моделирование подтвердило эффективность управления тепловым режимом и снижение вероятности риска перегрева устройства. Выводы. Разработанные научно-технические решения по оптимизации тепловой системы радиоэлектронной аппаратуры с применением теплоотвода из арсенида бора обеспечивают повышение надежности, стойкости и эффективности работы устройств, приборов, изделий, блоков в условиях агрессивных внешне воздействующих факторов. 

Ключевые слова

теплоотвод, тепловой режим, микросхема, материалы, арсенид бора, вычислительная система, радиоаппаратура 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Юрков Н. К., Рыбаков И. М., Вершинин Е. А. Оптимизация тепловой системы радиоэлектронной аппаратуры с помощью теплоотвода из арсенида бора // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2024. № 3. С. 64–77. doi: 10.21685/2072-3059-2024-3-7