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[美] 仝兴存（Xingcun，Colin，Ton 著

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• 先进材料
• 散热材料
• 热界面材料
• 电子散热
• 封装技术
• 材料科学
• 热传导
• 可靠性

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118100617

商品编码：29705608818

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名:电子封装热管理先进材料

：139.00元

售价：94.5元,便宜44.5元,折扣67

作者: 仝兴存（Xingcun,Colin,Tong）；安兵,

出版社：国防工业出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787118100617

字数：

页码：413

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

电子封装中先进热管理材料的需求已经被广泛认识，因为电子工业在不断改善器件和系统性能，但热挑战已经成为它的阻碍。随着对电子功率器件高性能、小型化、多功能、高效率的需求日益增加，从有源电子扫描雷达阵列到网络服务器等系统都要求元器件能够进行高效的散热。这就要求材料有很高的散热能力，并保持与芯片和电子封装的兼容性。为应对这些关键的需求，各种主动和被动冷却技术都提供了集成化、具有成本效益的热管理解决方案，推动了热管理材料和技术的革命性发展，《电子封装热管理先进材料》针对电子封装先进热管理给出了全面的阐述，内容覆盖了热传递基础，元器件设计指南，材料选择和评估，空气、液体和热电制冷，表征技术和方法，加工和制造技术，成本与性能之间的平衡，以及应用技术。后一章介绍了电子封装中的先进热管理材料的发展路线图和远景。
　　主要特点：
　　覆盖了陶瓷、玻璃、聚合物、金属、金属复合材料、多层材料、碳质材料和碳基复合材料；
　　将热管理解决方案的全面理解提供给读者；
　　包括热传递和材料表征技术的基础；
　　评估热管理中的成本与性能。

目录

作者介绍

文摘

序言

章 电子封装热管理基础与设计指南
1．1 热管理基本理论
1．1．1 集成电路工作的热源和热效应
1．1．2 热膨胀系数不同引起的热失效
1．1．3 热失效率
1．1．4 热管理面临的挑战和存在的普遍问题
1．2 不同封装层级的热管理总体现状
1．2．1 芯片级封装热管理
1．2．2 板卡级封装热管理
1．2．3 系统级封装热管理
1．3 热管理方案
1．3．1 硬件解决方案
1．3．2 软件解决方案和基于软件的动态热管理
1．3．3 优化的封装散热设计
1．4 电子封装中热传导和热计算的基本原理
1．4．1 热传导
1．4．2 热对流
1．4．3 辐射
1．4．4 电子封装中多种热传导状态
1．4．5 微尺度热传导
1．5 先进的电子封装热管理设计
1．5．1 热设计准则
1．5．2 热特性建模与模拟
1．5．3 实验验证
1．6 先进热管理的材料选择
1．6．1 界面连接材料
1．6．2 传热和散热的块体材料
1．6．3 材料和器件集成
1．7 热管理材料的环保性
1．7．1 RoHS条例
1．7．2 WEEE条例
1．8 结语
参考文献

第2章 热管理材料的表征方法
2．1 热性能及其测量技术
2．1．1 热传导和热扩散
2．1．2 热膨胀系数
2．1．3 比热容
2．1．4 抗热冲击
2．1．5 微纳米材料的热特性
2．2 电性能和测量技术
2．2．1 电导率和电阻率
2．2．2 介电常数及其表征
2．3 热力学表征
2．3．1 热感应应力和应变的表征技术
2．3．2 变形体的基本方程
2．3．3 本构行为
2．3．4 热力学分析
2．3．5 热力学失效
2．4 材料特性分析技术
2．4．1 光学显微镜
2．4．2 X射线衍射
2．4．3 扫描电子显微镜
2．4．4 透射电子显微镜
2．4．5 扫描声学显微镜
2．4．6 原子力显微镜
2．5 表面粗糙度要求和接触界面的兼容性
2．5．1 腐蚀和抗氧化保护
2．5．2 表层结构的可焊性
2．5．3 咬合循环周期和作业环境对接触表面处理层的影响
2．5．4 电化学腐蚀和接触界面的兼容性
2．6 可靠性分析和环境绩效评估
2．6．1 失效模式和机制
2．6．2 可靠性认证
参考文献

第3章 电子封装材料及其在热管理中的功能
第4章 单片碳素材料和碳基复合材料
第5章 聚合物基导热复合材料
第6章 高热导率金属基复合材料
第7章 导热陶瓷基复合材料
第8章 电子封装中的热界面材料
第9章 先进散热片和空冷热沉有关的材料和设计
0章 液体冷却器件及材料选择
1章 热电材料的热电冷却
2章 先进热管理材料的开发和应用
附录 电子工业热管理评价标准和规范

探索宇宙奥秘：从奇点到黑洞的引力之旅 本书将带领读者踏上一段穿越时空的宏伟旅程，深入探索宇宙最深邃、最引人入胜的谜团——引力的本质及其在宇宙结构和演化中的关键作用。我们将从宇宙的黎明，那个难以想象的“奇点”出发，追溯引力如何在宇宙大爆炸后逐渐塑造出我们所知的浩瀚星系、璀璨恒星以及行星系统。 第一章：引力的种子——从牛顿的苹果到爱因斯坦的弯曲时空 我们将从人类对引力认识的开端讲起。牛顿万有引力定律的简洁优雅，如何解释了苹果为何落地，又如何预测了行星的运行轨道，这无疑是科学史上的一座丰碑。我们会详细分析牛顿理论的贡献，也探讨其局限性，例如它无法解释水星近日点的进动。 随后，我们将迎来科学思想史上的又一次革命：爱因斯坦的广义相对论。这不仅仅是对牛顿理论的修正，而是一种全新的理解。本书将以通俗易懂的方式，揭示爱因斯坦如何将引力描述为时空的几何弯曲。我们将借助直观的比喻和思想实验，帮助读者理解质量如何扭曲周围的时空，而这种扭曲又如何反过来指导物质的运动。从光线在恒星引力场中的弯曲，到引力如何影响时间的流逝，我们将一步步走进爱因斯坦的引力世界。 第二章：宇宙的编织者——引力如何塑造星系与宇宙结构 引力并非只是将物体拉向彼此的简单力量，它更是宇宙万物相互作用、组织成有序结构的根本驱动力。在本章，我们将聚焦于引力在宏观宇宙尺度上的壮丽篇章。 从星系的形成开始，我们将探讨原初的物质密度扰动如何在引力作用下不断聚集，坍缩，最终形成旋转的盘状星系、椭圆星系等丰富多彩的形态。我们会解析星系内部恒星的诞生与死亡，以及它们如何在引力的牵引下组成星团，填充星系。 进一步，我们将视野投向宇宙的更大尺度。星系并非孤立存在，它们在引力的作用下形成了星系团，而星系团又进一步汇聚成更为庞大的宇宙网状结构。本书将深入浅出地讲解这些宏伟结构的形成机制，以及宇宙微波背景辐射在揭示这些早期结构形成线索中所扮演的角色。我们将探讨暗物质在其中扮演的关键角色，解释为何我们看到的物质不足以解释观测到的引力效应，以及引力透镜效应如何成为我们探测暗物质的有力工具。 第三章：时空的深邃与奇异——黑洞的诞生与探索 黑洞，无疑是宇宙中最神秘、最极端的天体之一，它们是引力作用达到极致的产物。本章将引领读者深入黑洞的“死亡之海”。 我们将从恒星演化的终点开始，详细阐述大质量恒星如何在其生命末期发生超新星爆发，并最终坍缩成黑洞。我们会解析黑洞的两个核心概念：事件视界和奇点。事件视界，那条不可逾越的边界，将解释为何没有任何物质或信息可以逃脱黑洞的引力束缚。而奇点，那个理论上密度无限大、时空曲率无限大的点，则代表着我们现有物理学理论的极限。 本书将不仅介绍理论上的黑洞，更会追踪人类探测黑洞的漫漫征程。从史瓦西半径的理论预言，到射电干涉仪捕捉到的第一张黑洞“照片”，我们将详细回顾科学家们如何通过观测黑洞对周围物质的影响、引力波的探测等手段，一步步揭开黑洞的神秘面纱。我们会探讨不同类型的黑洞：恒星级黑洞、超大质量黑洞以及可能的中间质量黑洞，并深入分析它们在星系演化，甚至宇宙能量循环中的作用。 第四章：宇宙的脉搏——引力波与时空的涟漪 宇宙并非静止不动，而是充满着动态的事件。当大质量天体发生剧烈运动时，它们会扰动周围的时空，产生如同在平静水面上投下一颗石子激起的涟漪——这就是引力波。引力波的探测，是近年来天文学领域最激动人心的进展之一。 本章将详细介绍引力波的理论基础，解释它是广义相对论最直接的预言之一。我们将阐述引力波的产生机制，例如两个黑洞的合并、中子星的碰撞等，以及这些事件如何产生不同频率和振幅的引力波信号。 随后，我们将聚焦于引力波探测器的发展历程，从早期的LIGO、Virgo到未来的下一代探测器。我们会深入讲解这些精密仪器的运作原理，如何捕捉到宇宙中最微弱的时空扰动。引力波的探测，不仅仅是验证了爱因斯坦的理论，更开启了“引力波天文学”这一全新的观测窗口。我们将探讨引力波天文学如何与其他天文学观测手段（如电磁波望远镜）结合，提供对宇宙事件前所未有的多信使观测，例如中子星合并事件的双信使观测，如何帮助我们理解金元素的起源等。 第五章：探索未知——引力理论的前沿与未来 尽管爱因斯坦的广义相对论在宏观宇宙尺度上取得了巨大的成功，但当我们将目光聚焦于宇宙的最微观层面，或者试图统一引力与其他基本力时，新的挑战便应运而生。 本章将带领读者走进引力理论的最前沿。我们将探讨量子引力理论的探索，以及它与弦理论、圈量子引力等理论的联系。这些前沿理论试图解决量子力学与广义相对论在极端条件下（如黑洞奇点附近、宇宙大爆炸的最初时刻）的矛盾。 我们还会探讨暗能量的奥秘。虽然引力主导着宇宙结构的形成，但近期的观测却显示宇宙正在加速膨胀，这背后的驱动力——暗能量——依然是个谜。本书将梳理当前关于暗能量的各种假说，以及科学家们如何设计实验来探测和理解这种神秘的力量。 最后，本书将展望引力研究的未来方向。从寻找可能存在的第五种基本力，到利用引力探测器进一步探索宇宙的黑暗角落，再到开发更精密的理论模型以理解宇宙的终极命运，我们将勾勒出一幅激动人心的科学图景。 总结 《探索宇宙奥秘：从奇点到黑洞的引力之旅》是一本为所有对宇宙充满好奇的读者量身打造的引力科普读物。本书旨在以清晰、生动的语言，深入浅出地阐述引力这一基本力量在宇宙中的重要作用。我们相信，通过阅读本书，您将能够更深刻地理解宇宙的起源、结构的演化、黑洞的神秘以及宇宙的未来。引力，这股无处不在的力量，正以其深邃的魅力，引导我们不断探索宇宙最根本的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我印象深刻的是它对未来趋势的把握和前瞻性探讨。作者没有沉溺于现有的成熟技术，而是将大量的篇幅留给了“下一代”的热管理方案，这使得整本书保持了极高的时效性和前瞻性。例如，它对基于电热效应（如电卡效应、热释电效应）的主动式热控技术的潜力进行了非常大胆的预测，并分析了其实现大规模商业化所面临的能量效率瓶颈。书中关于可靠性工程和长期服役性能评估的部分也极为详尽，特别是对材料在极端温度和湿度循环条件下的老化模型预测，提供了行业内最新的评估标准和测试方法。我尝试对照书中的方法论去审视我们团队目前正在开发的一个新器件的热衰减问题，发现书中的分析框架具有极强的普适性和指导价值。可以说，这本书不仅是一本知识的汇集，更像是一张通往未来热管理技术前沿的导航图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计非常巧妙，它遵循了从宏观到微观，再从基础到前沿的逻辑链条。一开始铺陈的是整个电子设备的热流密度演变趋势，这为后续的材料选择和结构设计提供了背景支撑。随后，作者聚焦于不同维度的热传输机制，比如从纳米尺度的声子输运理论到宏观尺度的流体力学分析，每一步的过渡都非常自然流畅。我发现书中对“热设计文化”的讨论也很有启发性，强调了热管理不应是设计的最后一步，而应贯穿始终的理念。书中对于新兴的热管理技术，例如基于微流控的液体冷却系统，其换热系数的计算方法和泵送功率的优化算法，讲解得深入浅出，即便是复杂的偏微分方程组，作者也用通俗易懂的语言进行了概括和解释。对于希望系统性提升热设计综合能力的人来说，这本书无疑是一部里程碑式的著作。

评分☆☆☆☆☆

阅读完这本书，最大的感受是其内容的广度与深度的完美平衡。它并没有仅仅停留在理论层面，而是大量的篇幅用于探讨实际制造工艺中的挑战与解决方案。比如，在介绍先进制造技术（如增材制造）在散热器结构优化中的应用时，作者详细对比了激光粉末床熔融（LPBF）和电子束熔融（EBM）工艺对最终热性能的影响差异。这种结合了材料科学、热力学和先进制造工程的交叉视角，是目前市面上很多单一学科书籍所不具备的。另外，书中对无源与有源散热方案的对比分析也极为精辟，特别是对热管和循环泵的可靠性评估方法，提供了严谨的数学模型和工程经验。我个人认为，这本书非常适合作为研究生阶段的参考资料，因为它既能打下坚实的理论基础，又能指导未来的工程实践，避免了“纸上谈兵”的风险。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式非常引人入胜，不像传统教科书那样枯燥乏味，更像是一位经验丰富的行业专家在与你进行深入的面对面交流。作者在开篇就点明了当前电子产品小型化、高密度化带来的严峻热挑战，这种代入感极强。我特别欣赏它对传统热界面材料（TIMs）局限性的批判性分析，逻辑层层递进，让人信服。随后，它引出了对相变材料（PCMs）在瞬态热管理中潜力的探讨，这一点在我看来是全书的一大亮点。书中对PCMs的选择标准、封装技术和循环稳定性问题的探讨非常细致，给出了许多工程实践中的“避坑指南”。例如，针对不同应用场景（如服务器、移动设备）的温度需求，作者推荐了不同的PCM类型及其优化策略，这种“量身定制”的建议，对于工程技术人员来说价值连城。整体阅读下来，我感觉自己不仅学到了知识，更重要的是对整个电子热管理领域的发展脉络有了更宏观的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉稳的深蓝色调，配上烫金的字体，透露出一种专业且权威的气息。拿到手里，分量感十足，预示着里面内容的扎实程度。我主要关注的是它对新兴材料在电子设备散热应用中的介绍。比如，它对石墨烯复合材料的导热机制进行了深入剖析，不仅讲解了理论模型，还结合了最新的实验数据，这一点非常实用。我尤其欣赏它在分析不同界面热阻的章节中，用大量的图表来阐述复杂的物理现象，使得即便是初次接触这个领域的读者也能快速把握核心概念。书中对微通道散热器中流体动力学和热传递耦合的讨论，也为我后续的研究工作提供了新的思路和方向。虽然篇幅不小，但排版清晰，注释详尽，阅读体验上佳，感觉作者团队确实在这本书的细节打磨上花费了大量心血，完全不是那种应付了事的技术手册。