随着科技发展的日新月异，在国防军工装备领域所涉及到的电子设备也日趋复杂化、尖端化和智能化。同时由于军品应用对于产品小型化，轻量化，定制化和高可靠性的要求，工程师在设计过程中面临着毫米波级别的电磁兼容，高热流密度下的导冷散热，恶劣环境下的密封等一系列的挑战。

军工设备的热设计挑战

海拔、高温、低温、湿度、温度冲击、太阳热辐射、冲击振动、结冰、各类恶劣环境（真菌、沙漠、灰尘、烟灰等等）均对其热设计有不同程度的影响。除了复杂的边界条件外，国防工业电子产品热管理的最大挑战是碰到短暂的热冲击问题。这些电子产品经常处于一种极端的热环境下。假想一架停放在加勒比海的喷气式战斗机，现在要去执行一项任务。飞机此时处在海平面，温度、湿度非常合适的环境下。当飞机升空后，将处于高海拔、低于冰点温度的环境中，在几分钟甚至几秒钟内改变电子产品的边界条件，因此飞机中的电子产品必须可以在较大范围的环境温度下工作。

下图为一个成功的电子产品中热设计扮演的角色以及环境对它的影响，可以看出，海拔、高温、低温、湿度、温度冲击、太阳热辐射、冲击振动、结冰、各类恶劣环境（真菌、沙漠、灰尘、烟灰等等）均对热设计有不同程度的影响。

空气的减少及密度的改变，会极大的影响电子产品的热管理，二者对热管理的影响可以参考下图：

可以清楚地看出海拔对空气行为的影响。电子产品的热设计必须克服各类边界条件，满足产品工作的环境。

由于军事任务的本性，势必导致这些电子产品承担较大的数据处理量，同时要求较快的数据处理速度，电子产品的热耗会随之急剧增加。因此，恶劣的环境条件、急剧增大的芯片热耗，使得国防工业电子产品的热管理面临巨大的挑战。

对于处于大气层或者外太空环境下的电子设备来说，重量是一个非常重要的要素。重量越轻，产品持续工作的时间越长，花费的费用越低。很明显，由于喷气式战斗机、导弹、坦克等的既有特性，使得电子产品处于恶劣的热环境下，因此国防工业电子产品的热可靠性是一个非常重要的因素。

军工设备的热设计

由于军用电子产品芯片热耗高、工作环境恶劣，通常呈现更高的热流量，与其他电子产品类似，必须具有良好的冷却系统，而其中必须要考虑设备工作的空间尺寸、重量、热耗、电磁屏蔽等要求。

通常的电子系统倾向于被设计成封闭的机箱，并且大多数电子产品尽量与冷却系统隔离。想像一辆奔驰在沙漠里的悍马汽车，如果不将电子产品密闭封装，其工作的各类环境要比如沙子、碎片等等，会使得电子产品瘫痪不工作。

目前很多工程师对电子产品偏向于使用混合冷却方式进行热设计。大部分电子芯片使用风冷散热，对于热耗极大的器件使用水冷散热。但是对于空间飞行或者外太空的电子器件来说，这种散热方式不可取，必须设计更紧凑的液冷系统。比如使用高导热率的基板材料、VC均温板、热管、内嵌在芯片Die中的TEC、射流冷却或者直接浸入式液冷，这样可以使得热量被传输至液体，进而被传送至液冷系统的换热器中。就如下图显示的一样：