电子设备冷却技术 斯坦伯格
译者 的 话
在电子设备设计中，由于集成化的发展，封装密度增高，而功能和复杂性却以惊人的速度增长。功率增加，体积缩小，热密度急尉上升，加之重量减轻，电子设备又在高温恶劣环境下工作，使电子元件及电子设备的温度迅速增高，导致电子设备过热而发生故障，其性能下降，甚至破坏。因此，电子设备冷却技术在近年来受到了广泛的重视。
为适应现代电子设备冷却技术迅速发展的需要，翻译了由[美]D．S．斯坦伯格著的《电子设备冷却技术》一书，供有关工程技术人员参考。
本书是作者25年来从事电子元件、电子设备结构设计和测试等实际工作经验的总结，内容广泛、新颖，对电子设备热设计和结构设计颇有参考价值。
本书的翻译过程中，得到了许云剑（校对前言、第一、二章和全书的文字校阅）、高逊之（校对第三、四章）、石嫒珍（校对第五、六章）、潘心德（校对第七、八、九、十章和张秀琴（描绘全书图表）等同志的大力帮助和支持，在此谨表示衷心感谢。
译校过程中对原书中的部分错误作了更正。由于水平有限，译文错误一定不少，敬请读者批评指正。
译者
1988.6.20
前 言
电子设备几乎逐渐渗透到了现代生活的各个方面，从缝纫机、洗衣机到大量的变通运输工具以及原子能控制系统等。
这些设备的可靠性对于人们的舒适和安全来说是极其重要的。如果电视机中有一个晶体管坏了，它只会带来小小的麻烦。可是电子设备控制系统由于过热，而发生故障，就会造成巨大的财产损失并可能造成伤害。
电子没备的体积在迅速小型化，而其功能和复杂性却以惊人的速度不断增长。．功率在增加，体积在缩小，热密度急剧上升，电子设备的温度迅速增高，从而使电子设备的故障越来越多。
由于电路板上电子元件焊点的高热应力也会提高电子设备机箱的故障率。通常，故障是由于元件引线的高热膨胀系数使其应变释放不够造成的。本书详细讨论了这部分内容，并推荐了元件的安装方法，以防止出现这类故障。
本书旨在为设计师和工程技术人员提供快速设计方法，以设计出能承受恶劣环境而不失效的电子设备硬件。采用书中所述的技本，能在不借助能力很强的新型高速数字计算机的情况下，研制出许多不同类型的可靠电子设备。
本书是根据我本人自1975年以来，每年在威斯康星大学附属部对电子设备冷却课题所作的研究报告、讲座和短期课程的一系列材料编写而成的，也是我过去25年以来许多成熟的电子元件和电子设备进行结构设计、封装等实际经验的总结。
目 录
第一章冷却要求评述
1.1 热探
1.2 热传递
1.3 稳态传热
1.4 瞬态传热
1.5 飞机、导弹，卫星和宇宙飞船的电子设 备
1.6 舰艇和潜水艇的电子设备
1.7 通讯系统和地面支援系统的电子设备
1.8 小型计算机，微型计算机和微处理器
1,9 电子最备的冷却规范
1.10 耗散功率规定
l.11 量纲单位和变换系统
第二辜 电子设备机箱设计
2.1 用薄金属板成形的电子机箱
2.2 整体冷板式浸焊机箱
2.3 冷却散热片的石膏型和蜡模铸法
2.4 压铸机箱
2.5 大型砂铸
2.6 大型机柜的挤压型材
2.7 电子设备机箱内的湿度因素
2.8 敷形涂复
2.9 密封电子设备机箱
2.10 电子设备标准机箱尺寸
第三章 机箱和电路板的传导冷却
3.1．集巾热源的稳态传导
3.2 电子元件在托架上的安装
3.3 实例——在托架上安齄晶体管
:.4 均匀分布热源和稳态传导
3.6 实侧——印制电路板-：集成电路的冷却
3.6 铝质散热芯电路板． -聃；
2.7 实例——印制电路板上散热板的漏升58
3.8 怎样避免带有金属散热板的印制电路板翘曲
3.9 非均匀截面壁的机箱
3.10 实例——非均何隔板的热流
3.11 二维模拟电阻网络
3.12 实例——电源散热器的二维热传导
3.13 空气接触面的热传导
3.14 实例——螺接界面的温升
3.15 实例——薄空气晾的温升82
3.16 接触面在高空的热传导83
3.17 高空漏气问题
3.18 电路板边缘导轨
3.19 宴例——印制电路板边缘导轨的温升
3.20 薄金属盖板的热传导
3，21 径向热流
3.22 实例——同柱形外壳的温升
第四牵 电子元件的安装和冷却技术
4.1 各种类型的电子元件
4.2 印制电路板上元件的安装
4.3 实例——插入式印制电路板上集成电路的热点温度
4.4 怎样安装大功率的元仆
4.5 案例——散热器板上大功率晶体管的安装
4.6 大功率元件的电绝缘
4.7 实例——散热器托架上晶体管的安装
4.8 罐封组件
4,9 实例——罐封组件内的温升
4.10元件引线应变的释放．
第五章 自然对流和辐射冷却指南
5.1 向然对流
5.2 垂直平板的自然对流
0.3 水平平板的自然对流
5.4 自然对流传热
5.5 实倒——垂直板的自然对流
5.6 自然对流的湍流
5.7 实例——电子设箭机箱的敞热
5.8 自然对流冷却的散热片表面
5.9 实例——电子设备机精的冷却散热片l50
5.10 自然对流模拟电阻网络
5.11 印制电路板的由然对流冷却
5,12 闭合空间内空气的自然对流换热系数
5.13 实例——印制电路板与机箱壁相邻
5.14 高空对自然对流散热的影响-
5.i5 实倒——印树电路板的高空冷却
5.16 电子设备的辐射冷却
5.17 辐射角系数
518 实僦——混合电路的辐射传热
5.19 实例——双极型场效应晶体管开关的结温
5.20 宇宙空间的辐射传热l 86
5.21 宇宙空间中a/e对温度的影响L89
5.22 实例——电子设备机箱在宇宙空闻中的温度
5.23 辐射传热的简化方程
5.24 实例——电子设备机箱的辐射散热l94
5.25 对流和辐射的综合传热
5.26 实侧——飞机座舱内的电子设备机箱
5.27 等效环境温度在可靠性预测中的应用
5.28 实例- ---Rc07电阻1的等效环境温度
5.29 姻扩大表面积提高有效发射率
第六章 电子设备的强迫空气冷却208
6.1 强迫冷却 209
6.2 风扇的冷却空气流动方向
6.3 静压力和动压力
6.4 用速度头表示损失
6.5 实例——风扇进口的空气流动损失
6.6 电子设备机箱流量阻力曲线的确定
6.7 实例——风扇冷却电子设备机箱210
6,8 空心印制电路板
6.9 冷却电子设备的空气风扇245
6.10 空气过滤器
6.11 切断开关 200
6.12 静压损失图表 25l
6.13 高空条件- 254
6.14 支倒——20COO英尺高空中的风扇冷却机籍
6.23 具有敞热片的冷板和热交换器283
6.24 多重敞热片热交换器韵压力损失2Sg
0.25 散热片的效率
6.26 实例——带散热片热定按器的空心印制
6.27 空气匣向漉动 307
第七章小型计算机、微型计算机和微处理器的冷却
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