第1章 緒論 1 1.1 熱管理概述 1 1.2 傳熱學(xué)概述 4 1.3 傳熱學(xué)在微電子系統(tǒng)中的應(yīng)用 8 第2章 導(dǎo)熱微分方程 12 2.1 傅里葉導(dǎo)熱定律 12 2.2 導(dǎo)熱微分方程的建立 15 2.3 單值性條件和熱云圖 17 第3章 穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 23 3.1 一維單層平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 23 3.1.1 無內(nèi)熱源、一類邊界條件 23 3.1.2 有內(nèi)熱源、一類邊界條件 24 3.1.3 無內(nèi)熱源、三類邊界條件 25 3.1.4 有內(nèi)熱源、三類邊界條件 26 3.2 一維多層平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 28 3.2.1 無內(nèi)熱源、一類邊界條件 28 3.2.2 有內(nèi)熱源、一類邊界條件 29 3.2.3 無內(nèi)熱源、三類邊界條件 29 3.2.4 有內(nèi)熱源、三類邊界條件 30 3.2.5 封裝體的一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 30 3.3 二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 31 第4章 定性熱分析 35 4.1 封裝的散熱常識 35 4.2 電子材料的熱性能 37 4.3 封裝結(jié)構(gòu)的熱性能 39 第5章 熱阻網(wǎng)絡(luò)分析 42 5.1 熱阻網(wǎng)絡(luò) 42 5.2 界面熱阻 48 5.3 擴散熱阻 51 5.4 PCB熱阻 54 5.5 翅片與散熱器 57 5.5.1 翅片方程 57 5.5.2 翅片熱阻、功效和效率 61 5.5.3 散熱器的熱阻、功效和效率 64 5.6 系統(tǒng)冷卻技術(shù) 71 5.6.1 封裝體的冷卻 71 5.6.2 PCB的冷卻 72 5.6.3 集成式冷卻 73 第6章 數(shù)值熱分析 76 6.1 有限元方法簡介 76 6.2 力場計算流程 80 6.2.1 力場單元構(gòu)造 80 6.2.2 ANSYS力場分析過程 83 6.3 熱場計算流程 89 6.3.1 熱單元構(gòu)造 89 6.3.2 ANSYS熱場分析過程 90 6.4 微系統(tǒng)熱分析 97 6.4.1 單位統(tǒng)一 97 6.4.2 建模技巧 98 6.4.3 數(shù)值結(jié)果的正確性 102 6.4.4 封裝案例分析 105 6.5 微系統(tǒng)熱機分析 115 第7章 熱實驗 120 7.1 材料熱參數(shù)的測量方法 120 7.1.1 導(dǎo)熱率(導(dǎo)熱系數(shù))的測量 120 7.1.2 比熱容的測量 122 7.1.3 熱膨脹系數(shù)的測量 124 7.2 溫度的測量方法 126 7.2.1 熱電偶的單點溫度測量 126 7.2.2 紅外測溫儀的表面溫度測量 127 7.3 熱阻的測量方法 129 第8章 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱 132 8.1 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱概述 132 8.2 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的集總參數(shù)法 134 8.2.1 集總參數(shù)法溫度場的分析解 134 8.2.2 集總參數(shù)法的適用范圍 137 8.3 一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的分析解 138 8.3.1 平板導(dǎo)熱 138 8.3.2 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段 140 8.4 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱仿真 142 8.4.1 非穩(wěn)態(tài)熱分析的控制方程 142 8.4.2 時間積分與時間步長 142 8.4.3 數(shù)值求解的過程 143 8.4.4 非穩(wěn)態(tài)傳熱分析實例 144 附錄 例題的有限元程序 160