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| 24III-T38 2024-11-MBU(陆毅刚) PCB热应力分析.pdf |
PCB热应力分析 |
2024-12-03 14:43:28 2024-12-03 14:43:28 |
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PCB热应力分析
2024.12.03前言
电子产品已经广泛应用于我们的生活中，可谓无处不在，现代人们高度依赖这些电子设备，而其中确保设备正常运行的核心关键正是PCB，其本身作为电子产品的核心部件，用于实现设备的功能。因此，电子设备的功能越多，就需要越多的 PCB 来保证正常运行。为了在设备中整合更多的 PCB，并满足电压要求，PCB 通常是分层的。
虽然多层电路板具备一些优势，例如 PCB 体积小、重量轻，同时具备更高的可靠性等优点。但多层结构会对电路板造成热应力，制作多层 PCB 时，介质层和核心材料层堆叠在一起。导体被封装在树脂材料中，各层则用粘合剂粘合起来。多层 PCB 涉及的所有材料都有不同的热膨胀和收缩率，CTE 差异和温度升高导致了多层 PCB 的温度场和热应力场。高热应力会导致 PCB 变形，并造成电路运行、可靠性和寿命出现严重问题。为此必须对多层电路板进行热应力分析，以确定受应力影响的区域并防止热变形。
本文采用 PCB 示例模型进行分，模型显示了 PCB 在瞬态状态下组件上产生的热应力，并在此基础上对结构进行分析，查看在瞬态热状态下 PCB 组件的应力。
实现过程
热应力分析是指在多层 PCB 上进行温度和应力耦合现场分析，使用热应力分析法来分析高温和低温对电路器件和运行的影响。然后根据热应力分析结果修改设计，以此有助于减少多层 PCB 的温度场和热应力场。
1. 打开Ansys Workbench，创建一个“瞬态热系统”系统。
2. 在瞬态热系统的解上拖拽一个“瞬态结构系统”，使两个分析系统之间的四个单元共享。
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