电子封装热管理先进材料
作者：（美）仝兴存
出版时间： 2016年版
内容简介
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。最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
第1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
第10章 液体冷却器件及材料选择
第11章 热电材料的热电冷却
第12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
