– Kylningsproblematiken och värmeutvecklingen är en ödesfråga. Vi hade en situation för ungefär 15 år sedan när alla försökte springa ikapp med klockfrekvenser. När det slog i värmetaket kom multicore. Men utvecklingen har inte stannat. Digitaliseringen gör att vi är på väg mot nästa värmetak. Vår förmåga att skjuta fram det genom att vara bättre på att kyla bort problemet kommer att vara ett kritiskt konkurrensredskap.

Det säger Jussi Myllyluoma som har jobbat med elektronikkylning – thermal management – under mer än 20 år på bland annat Nolato, EG Electronics, Siemens och Avnet.

För ett år sedan kontaktade han Magnus Svensson på innovationsprogrammet Smartare Elektroniksystem för att dra igång ett arbete kring elektronikkylning på nationell nivå.

– Det här måste upp på bordet, vi måste börja jobba med frågan.

Resultatet blev CSI, Cool Sweden Initiative.

– Det var mitt arbetsnamn, ingen kom på något bättre.

Även om Smartare Elektronik­system tog in CSI under sitt paraply finns det ännu så länge ingen finansiering. CSI nyttjar bara innovationsprogrammets resurser för att hålla aktiviteter och få ut sitt budskap.

Ett första möte och workshop för att dra igång CSI hölls i januari.

– Det kom personer från både Ericsson och Saab och andra svenska elektronikföretag; det fanns deltagare från företag som både konsumerar och producerar elektronikkylteknik, liksom från institutioner och akademin. Jag ställde frågan: ”för att kunna ta fram nästa generation av elektronik, vad ser ni för trösklar?”.

Resultatet blev en diger lista på saker som industrin upplever som hinder. Planen var att ha ett andra möte i april, men pandemin har förskjutit det till den 10 november.

– Vi ska vaska fram en problembild, hur industrin förväntar sig att kylbehovet kommer att se ut på några års sikt.

Precis som med så mycket annat inom elektronikområdet är vi i Sverige nästan helt beroende av import av kylpastor, fläktar och andra produkter som behövs för att hantera värmen. Tillverkarna finns framförallt i Asien och USA så hur både USA och Kina agerat protektionistiskt och politiserat handelsrelationer till andra länder, i kombination med pandemin har effektivt visat att det inte går att fullt ut förlita sig på den internationella handeln.

– Corona visar att inte ens EU är stabilt när insatserna blir höga. Jag ser därför ett behov av att öka både den inhemska kompetensen och förmågan, säger Jussi Myllyluoma.

Det finns bara en handfull svenska företag som tillverkar produkter för kylning av elektronik. Polymerföretaget Nolato Silikonteknik gör värmeledande interfacematerial och Smart High Tech, grundat av ­professor Johan Liu på Chalmers, utvecklar elektronikkyllösningar baserade på grafen. Webra i Enköping har en patenterad teknik för att tillverka effektiva kylflänsar med extrusion, medan Comptech arbetar med ett nytt sätt att gjuta aluminium som möjliggör både legeringar och strukturer som är effektivare på att leda bort värme. Det finns några exempel till; många av dem små och me­delstora eller i en uppstartsfas.

– Men vi har exempelvis inga företag som gör fläktar, heat pipes eller Peltierelement, så det finns många luckor i vår inhems­ka teknikpalett.

Samtidigt är han snabb med att påpeka att det inte är någon vits att starta ett nytt bolag som tillverkar standardprodukter.

– Vi måste hitta på någonting nytt så att vi höjer oss ett snäpp. Det är sådant jag skulle vilja hjälpa till med att dra igång och där skulle Rise kunna hjälpa till.

Forskningsinstitutet skulle kunna ta sig an området på samma sätt som det arbetar med exempelvis EMC-frågor eller tillförlitlighetsproblem.

Det finns ett visst överlapp med det senare området eftersom hög temperatur gör att elektroniken slutar att fungera eller i värsta fall förstörs. Men värme kan också skapa andra problem. Exempelvis ergonomi – en alltför varm produkt blir otrevlig att hålla i.

– Sen är det många komponenter som tappar i verkningsgrad när de blir för varma, med försämrad energieffektivitet som följd.

Det gäller exempelvis lysdioder. Även färgkalibreringen i skärmar är temperaturberoende och bruset ökar i bildsensorer med stigande temperaturer. I många halvledarkretsar finns inbyggda temperatursensorer som sänker ­klockhastigheten när temperaturen blir för hög, så även funktionen blir ­lidande. ­Sedan påverkar thermal manage­ment även ­industridesign, liksom vår förmåga att konstruera lätta, kompakta eller materialsnåla lösningar, och mycket annat.

– Tillförlitlighet är bara en sjättedel av thermal management så det behövs någon som tar upp handsken och gör något med det. Jag försöker vara denna någon, säger Jussi Myllyluoma.

Den enda högskolan han känner till som har en utbildning i thermal management är KTH men intresset bland studenterna är lågt.

– Hans Havtun på KTH gör tappra försök att erbjuda en kurs i elektronikkylning med några års mellanrum. Den går väl ungefär en gång vart fjärde år. Det är inte fler som efterfrågar den, ofta är det industrin som skickar studenterna.

– Jag tycker det borde vara obligatoriskt för ingenjörer som avser verka inom elektronikindustrin, i varje fall en trepoängskurs så man vet vad det handlar om.

Att kännedomen om problemet inte är mer spridd innebär att intresset också blir lågt, vilket förklarar att det inte arrangeras några mässor eller konferenser på temat i Sverige om inte den årligen återkommande europeiska konferensen Therminic råkar hållas här.

– Tittar man i USA så hittade jag ett dussin återkommande mässor.

Artikeln är tidigare publicerad i magasinet Elektroniktidningen. Prenumerera kostnadsfritt!

Några av dem är allmänna medan det stora flertalet fokuserar på thermal management inom något specifikt område som exempelvis rymden eller militära tillämpningar.

– Vi ser oss själva som ett framstående land, men här har vi en blind fläck.

Mer information om CSI, Cool Sweden Initiative, finns på Smartare Elektroniksystems hemsida (länk).