逢宇翔

（南京理工大学机械工程学院，江苏南京210001）

伴随电子技术的飞速发展[1-2]，印制电路板上的功能日益强大，模块化、信息化、智能化的发展趋势使得印制电路板在民用领域和军用领域发挥着举足轻重的作用。然而，电子元器件以及电子芯片的小型化、密集化发展，功耗的不断提升，复杂的工作环境以及温度变化，对印制电路板的热可靠性提出了越发苛刻的要求[3]。

在某型雷达装备的科研生产和使用维护的过程中，我们发现某分系统的一个模块经常因器件温度过高失效从而发生故障[4]。为了从设计层面分析原因，排除故障，需要针对该模块的PCB板进行热可靠性的理论分析，建立有限元模型，然后结合可靠性温度试验，验证分析结果[5]。以此得出有效的印制电路板热可靠性有限元分析方法，推广并应用到以后的印制电路板研制过程中[6]。

通过对印制电路板的合理建模、仿真与分析，定位温度较高的故障易发部位，以此有针对性地提出解决PCB板局部温度过高的优化散热方案。

1 印制电路板的热可靠性分析与建模

印制电路板的组成复杂，包含了线路、过孔、电子芯片、电阻电容、焊点等。针对印制电路板的热可靠性分析首先需要对其各个组成部分进行热可靠性的理论分析和建模[7]。

1.1 基 板

印制电路板基板是电路构成的基础，它支撑着电子器件并在其上进行相应的电路连接[8]。PCB基板的主要材料是环氧树脂，厚度1.6 mm，导热率0.3W/（m·℃）。

1.2 线 路

印制电路板线路的主要材料是铜箔，厚度0.1 mm，导热率400 W/（m·℃）。……