電子設(shè)備冷卻技術(shù) 斯坦伯格
譯者 的 話
在電子設(shè)備設(shè)計中，由于集成化的發(fā)展，封裝密度增高，而功能和復(fù)雜性卻以驚人的速度增長。功率增加，體積縮小，熱密度急尉上升，加之重量減輕，電子設(shè)備又在高溫惡劣環(huán)境下工作，使電子元件及電子設(shè)備的溫度迅速增高，導(dǎo)致電子設(shè)備過熱而發(fā)生故障，其性能下降，甚至破壞。因此，電子設(shè)備冷卻技術(shù)在近年來受到了廣泛的重視。
為適應(yīng)現(xiàn)代電子設(shè)備冷卻技術(shù)迅速發(fā)展的需要，翻譯了由[美]D．S．斯坦伯格著的《電子設(shè)備冷卻技術(shù)》一書，供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本書是作者25年來從事電子元件、電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計和測試等實際工作經(jīng)驗的總結(jié)，內(nèi)容廣泛、新穎，對電子設(shè)備熱設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計頗有參考價值。
本書的翻譯過程中，得到了許云劍（校對前言、第一、二章和全書的文字校閱）、高遜之（校對第三、四章）、石嬡珍（校對第五、六章）、潘心德（校對第七、八、九、十章和張秀琴（描繪全書圖表）等同志的大力幫助和支持，在此謹表示衷心感謝。
譯校過程中對原書中的部分錯誤作了更正。由于水平有限，譯文錯誤一定不少，敬請讀者批評指正。
譯者
1988.6.20
前 言
電子設(shè)備幾乎逐漸滲透到了現(xiàn)代生活的各個方面，從縫紉機、洗衣機到大量的變通運輸工具以及原子能控制系統(tǒng)等。
這些設(shè)備的可靠性對于人們的舒適和安全來說是極其重要的。如果電視機中有一個晶體管壞了，它只會帶來小小的麻煩。可是電子設(shè)備控制系統(tǒng)由于過熱，而發(fā)生故障，就會造成巨大的財產(chǎn)損失并可能造成傷害。
電子沒備的體積在迅速小型化，而其功能和復(fù)雜性卻以驚人的速度不斷增長。．功率在增加，體積在縮小，熱密度急劇上升，電子設(shè)備的溫度迅速增高，從而使電子設(shè)備的故障越來越多。
由于電路板上電子元件焊點的高熱應(yīng)力也會提高電子設(shè)備機箱的故障率。通常，故障是由于元件引線的高熱膨脹系數(shù)使其應(yīng)變釋放不夠造成的。本書詳細討論了這部分內(nèi)容，并推薦了元件的安裝方法，以防止出現(xiàn)這類故障。
本書旨在為設(shè)計師和工程技術(shù)人員提供快速設(shè)計方法，以設(shè)計出能承受惡劣環(huán)境而不失效的電子設(shè)備硬件。采用書中所述的技本，能在不借助能力很強的新型高速數(shù)字計算機的情況下，研制出許多不同類型的可靠電子設(shè)備。
本書是根據(jù)我本人自1975年以來，每年在威斯康星大學(xué)附屬部對電子設(shè)備冷卻課題所作的研究報告、講座和短期課程的一系列材料編寫而成的，也是我過去25年以來許多成熟的電子元件和電子設(shè)備進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、封裝等實際經(jīng)驗的總結(jié)。
目 錄
第一章冷卻要求評述
1.1 熱探
1.2 熱傳遞
1.3 穩(wěn)態(tài)傳熱
1.4 瞬態(tài)傳熱
1.5 飛機、導(dǎo)彈，衛(wèi)星和宇宙飛船的電子設(shè) 備
1.6 艦艇和潛水艇的電子設(shè)備
1.7 通訊系統(tǒng)和地面支援系統(tǒng)的電子設(shè)備
1.8 小型計算機，微型計算機和微處理器
1,9 電子最備的冷卻規(guī)范
1.10 耗散功率規(guī)定
l.11 量綱單位和變換系統(tǒng)
第二辜 電子設(shè)備機箱設(shè)計
2.1 用薄金屬板成形的電子機箱
2.2 整體冷板式浸焊機箱
2.3 冷卻散熱片的石膏型和蠟?zāi)ｈT法
2.4 壓鑄機箱
2.5 大型砂鑄
2.6 大型機柜的擠壓型材
2.7 電子設(shè)備機箱內(nèi)的濕度因素
2.8 敷形涂復(fù)
2.9 密封電子設(shè)備機箱
2.10 電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)機箱尺寸
第三章 機箱和電路板的傳導(dǎo)冷卻
3.1．集巾熱源的穩(wěn)態(tài)傳導(dǎo)
3.2 電子元件在托架上的安裝
3.3 實例——在托架上安齄晶體管
:.4 均勻分布熱源和穩(wěn)態(tài)傳導(dǎo)
3.6 實側(cè)——印制電路板-：集成電路的冷卻
3.6 鋁質(zhì)散熱芯電路板． -聃；
2.7 實例——印制電路板上散熱板的漏升58
3.8 怎樣避免帶有金屬散熱板的印制電路板翹曲
3.9 非均勻截面壁的機箱
3.10 實例——非均何隔板的熱流
3.11 二維模擬電阻網(wǎng)絡(luò)
3.12 實例——電源散熱器的二維熱傳導(dǎo)
3.13 空氣接觸面的熱傳導(dǎo)
3.14 實例——螺接界面的溫升
3.15 實例——薄空氣晾的溫升82
3.16 接觸面在高空的熱傳導(dǎo)83
3.17 高空漏氣問題
3.18 電路板邊緣導(dǎo)軌
3.19 宴例——印制電路板邊緣導(dǎo)軌的溫升
3.20 薄金屬蓋板的熱傳導(dǎo)
3，21 徑向熱流
3.22 實例——同柱形外殼的溫升
第四牽 電子元件的安裝和冷卻技術(shù)
4.1 各種類型的電子元件
4.2 印制電路板上元件的安裝
4.3 實例——插入式印制電路板上集成電路的熱點溫度
4.4 怎樣安裝大功率的元仆
4.5 案例——散熱器板上大功率晶體管的安裝
4.6 大功率元件的電絕緣
4.7 實例——散熱器托架上晶體管的安裝
4.8 罐封組件
4,9 實例——罐封組件內(nèi)的溫升
4.10元件引線應(yīng)變的釋放．
第五章 自然對流和輻射冷卻指南
5.1 向然對流
5.2 垂直平板的自然對流
0.3 水平平板的自然對流
5.4 自然對流傳熱
5.5 實倒——垂直板的自然對流
5.6 自然對流的湍流
5.7 實例——電子設(shè)箭機箱的敞熱
5.8 自然對流冷卻的散熱片表面
5.9 實例——電子設(shè)備機精的冷卻散熱片l50
5.10 自然對流模擬電阻網(wǎng)絡(luò)
5.11 印制電路板的由然對流冷卻
5,12 閉合空間內(nèi)空氣的自然對流換熱系數(shù)
5.13 實例——印制電路板與機箱壁相鄰
5.14 高空對自然對流散熱的影響-
5.i5 實倒——印樹電路板的高空冷卻
5.16 電子設(shè)備的輻射冷卻
5.17 輻射角系數(shù)
518 實僦——混合電路的輻射傳熱
5.19 實例——雙極型場效應(yīng)晶體管開關(guān)的結(jié)溫
5.20 宇宙空間的輻射傳熱l 86
5.21 宇宙空間中a/e對溫度的影響L89
5.22 實例——電子設(shè)備機箱在宇宙空聞中的溫度
5.23 輻射傳熱的簡化方程
5.24 實例——電子設(shè)備機箱的輻射散熱l94
5.25 對流和輻射的綜合傳熱
5.26 實側(cè)——飛機座艙內(nèi)的電子設(shè)備機箱
5.27 等效環(huán)境溫度在可靠性預(yù)測中的應(yīng)用
5.28 實例- ---Rc07電阻1的等效環(huán)境溫度
5.29 姻擴大表面積提高有效發(fā)射率
第六章 電子設(shè)備的強迫空氣冷卻208
6.1 強迫冷卻 209
6.2 風(fēng)扇的冷卻空氣流動方向
6.3 靜壓力和動壓力
6.4 用速度頭表示損失
6.5 實例——風(fēng)扇進口的空氣流動損失
6.6 電子設(shè)備機箱流量阻力曲線的確定
6.7 實例——風(fēng)扇冷卻電子設(shè)備機箱210
6,8 空心印制電路板
6.9 冷卻電子設(shè)備的空氣風(fēng)扇245
6.10 空氣過濾器
6.11 切斷開關(guān) 200
6.12 靜壓損失圖表 25l
6.13 高空條件- 254
6.14 支倒——20COO英尺高空中的風(fēng)扇冷卻機籍
6.23 具有敞熱片的冷板和熱交換器283
6.24 多重敞熱片熱交換器韻壓力損失2Sg
0.25 散熱片的效率
6.26 實例——帶散熱片熱定按器的空心印制
6.27 空氣匣向漉動 307
第七章小型計算機、微型計算機和微處理器的冷卻
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