第一章 热管理的效益 1
§1.1 不完善热管理的损失 1
§1.2 成功的热管理的钥匙 5
§1.2.1 建立热管理规范 6
§1.2.2 聘用热管理专家 6
§1.2.3 在系统级进行热管理的任务 7
§1.2.4 热管理的全过程 7
§1.2.5 各学科间的密切合作 7
§1.3 小结 9
第二章 具体的热管理任务和指标 10
§2.1 热管理的任务 10
§2.1.1 初步设计阶段 12
§2.1.2 方案论证和选择阶段 14
§2.1.3 全尺寸研制阶段 15
§2.1.4 生产阶段 16
§2.2 适当的热管理任务的确定 16
§2.2.1 拟定投标要求 17
§2.2.2 检查热管理任务实施的方法 19
§2.3 小结 21
第三章 热管理程序的剪裁 22
§3.1 剪裁的原则 22
§3.2 剪裁的方法 23
§3.2.1 冷却系统的超额设计 24
§3.2.2 重点分析热敏感／功耗大的器件 25
§3.2.3 核实工作温度是否低于允许的上限 26
§3.2.4 与类似的硬件系统比较分析 27
§3.2.5 其它方法 28
§3.3 忽视热分析和热试验的危险 29
§3.4 小结 30
第四章 温度对可靠性的影响 31
§4.1 温度对失效率的影响 31
§4.1.1 器件 31
§4.1.2 部件 33
§4.1.3 现场试验 34
§4.2 热致失效模式 35
§4.3 完善的热设计成本—效益 37
§4.4 小结 38
§5.1.3 功耗 39
§5.1.2 热阻 39
第五章 传热原理 39
§5.1 基本概念 39
§5.1.1 温度 39
§5.1.4 散热器 40
§5.2 冷却问题 41
§5.3 传热的方式 42
§5.3.1 传导 43
§5.3.2 对流传热 45
§5.3.3 热辐射 49
§5.4 电学模拟 50
§5.5 冷却剂的附加热效应 51
§5.6 小结 52
第六章 要求的热环境 54
§6.1 定义热环境的必要性 54
§6.2 典型的热环境 57
§6.2.1 空中系统的热环境 57
§6.3 美国军用规范 58
§6.3.1 航空电子设备的一般规范——MIL—E—5400 58
§6.2.2 地面和海面工作系统的典型热环境 58
§6.3.2 军用电子设备气候变化极限——MIL—STD—210 59
§6.3.3 极限气候条件下材料的研究、试验和鉴定——AR70—38 60
§6.3.4 环境试验方法——MIL—STD—810 61
§6.3.5 指数分布产品的可靠性试验——MIL—STD—781 61
§6.4 小结 61
§7.1.1 内部热阻 62
§7.1.2 外部热阻 62
§7.1 热阻的分类 62
第七章 电子设备的热设计 62
§7.1.3 系统热阻 63
§7.2 外部热阻 63
§7.2.1 器件的直接冷却 64
§7.2.2 电路板的应用 66
§7.2.3 用空气强迫冷却的方法 66
§7.2.4 热管 72
§7.3 系统的热路 73
§7.3.1 辐射和自然对流冷却法 74
§7.3.3 液体强迫对流冷却法 75
§7.3.2 空气强迫对流冷却法 75
§7.3.4 相变法 77
§7.3.5 强迫对流装置 79
§7.4 致冷系统 81
§7.4.1 气体循环致冷 82
§7.4.2 蒸气循环冷却 83
§7.4.3 半导体致冷器 83
§7.5 电子设备冷却的趋势 84
§7.6 小结 85
§8.1 热分析 86
第八章 热分析 86
§8.2 预计方法 87
§8.2.1 解析法 87
§8.2.2 数值法 89
§8.3 热分析的等级 90
§8.3.1 初步分析 91
§8.3.2 较细致的分析 92
§8.3.3 细致分析 92
§8.4.1 特定的热分析计算机程序 93
§8.4 计算机程序 93
§8.5 完成热分析的步骤 94
§8.5.1 热分析 94
§8.5.2 热分析的信息 94
§8.4.2 最优化的热可靠性计算机程序 94
§8.5.3 热分析的成本 95
§8.6 小结 96
第九章 热测试 97
§9.1 热测试的目的 97
§9.3.1 保证测试的真实性 98
§9.2 对热设计方案在各阶段的热测试 98
§9.3 热测试方案的设计 98
§9.3.2 测试仪器、测试参数及测量点的选择 100
§9.4 测温方法 102
§9.5 小结 104
第十章 环境应力筛选 106
§10.1 热应力筛选 106
§10.2 温度测量的必要性 107
§10.3.1 器件级的热筛选 108
§10.3 热筛选的等级 108
§10.3.2 部件级的热筛选 109
§10.4 明确筛选温度 110
§10.5 热筛选加速热致失效的和失效模式 111
§10.6 小结 112
§11.1 生产阶段热管理的任务 113
§11.1.2 确定产品允许温度上限 113
§11.1 生产阶段热评定的目的 113
第十一章 生产阶段的热评定 113
§11.1.3 确定检查的程序 115
§1.1.4 对修改建议的评价 115
§11.2 热检查技术 116
§11.3 小结 117
第十二章 热设计准则 119
§12.1 对冷却方法的要求 119
§12.2 器件的布局／安装 121
§12.2.1 尽量分散安装高功耗器件 122
§12.2.2 把器件尽可能安装在温度最低处 122
§12.2.3 把热敏感的器件安装在最冷处 123
§12.3.1 热路要短 124
§12.3 装配设计准则 124
§12.3.2 接触面积要大 125
§12.3.3 用导热率较高的材料减小热阻 126
§12.3.4 减小接触面热阻的方法 127
§12.3.5 减小辐射热阻的方法 128
§12.4 风扇的选择和安装准则 128
§12.5 冷却剂通道的设计准则 130
§12.6 小结 132
§13.1 热致失效的成本 133
第十三章 改善热设计能提高设备的可靠性 133
§13.2 修改热设计的成本 134
§13.3 改善现役设备热设计的途径 134
§13.4 改进热设计成功的实例 135
§13.5 小结 138
附录Ⅰ 单位换算系数 139
附录Ⅱ 常用公式及数据 143
附录Ⅲ MIL—HDBK—217C的修正因子 153
附录Ⅳ 常见的热设计器件温度的近似估计 160