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了解如何以適當的精度和速度對散熱通孔建模，從而為極具競爭性的印刷電路板熱設計流程助力在電子產品設計中，進行印刷電路板 (PCB) 熱管理以確保組件足夠冷卻，對于可靠性而言至關重要。對于緊湊設計的需求以及成本的縮減推動設計創意階段產生準確、提早的冷卻選項評估。本次網絡研討會介紹 PCB 中廣泛使用的通孔、金屬化孔如何幫助 PCB 熱管理改進關鍵組件周圍的散熱。

在電子產品仿真中，PCB/封裝結構的建模準確性一直是影響仿真速度和精度的關鍵因素。 Ansys 一直致力于該功能研發，例如 Trace mapping 局部材料等效方法，可以快速高效地對PCB/封裝結構進行等效建模。

<strong>5月27日，</strong>Ansys 2025R1系列網絡研討會將推出「<strong>多階PCB+PKG過孔自動建模和S參數AI瞬仿</strong>」主題內容。歡迎感興趣的用戶免費報名參會。

由于課程重點在于方法傳授，因此不詳細闡述部件建模的具體操作，主要圍繞導入后的仿真分析流程進行深入拆解與演示。

用鉆頭把電路板鉆穿，然后在孔里鍍銅，形成通路。 這里要注意，通孔內徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm，但一般0.2mm的要比0.3mm的貴不少。因為鉆頭太細容易斷，鉆的也慢一些。

如今，制造商使用仿真軟件進行PCB設計，以便在開發的各個環節都能對其設計進行建模、分析和驗證。</p><p><br></p><p>PCB設計面臨的挑戰包括尺寸限制、熱因素、電遷移、機械集成和電源效率。這些復雜性要求設計人員與不同領域的專家合作，以確保在整個流程中解決電氣、結構和熱工程方面的問題。

用鉆頭把電路板鉆穿，然后在孔里鍍銅，形成通路。 這里要注意，通孔內徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm，但一般0.2mm的要比0.3mm的貴不少。因為鉆頭太細容易斷，鉆的也慢一些。

前處理 (1) PCB導入 通過菜單Import，導入EDA設計文件，如brd、odb++等，完成建模，此案例直接采用參考的工程文件進行仿真。 (2) 疊層設置 打開工程文件V_induced.siw，通過主菜單Home→Layer Stackup Editor設置好PCB疊層數據，如圖1-3 所示。圖1-3 疊層設置2.

07術語現在你知道了PCB的結構組成，下面我們來看一下PCB相關的術語吧。孔環：PCB上的金屬化孔上的銅環。DRC：設計規則檢查，一個檢查設計是否包含錯誤的程序，比如走線短路，走線太細，或者鉆孔太小。鉆孔命中：用來表示，設計中要求的鉆孔位置和實際的鉆孔位置的偏差，鈍鉆頭導致的不正確的鉆孔中心是PCB制造里的普遍問題。

PCB 熱點處的高溫可能導致設備故障。因此，PCB 熱管理技術必須在 PCB 中進行。熱性能是設計電子產品時要考慮的最關鍵因素之一。為了解決發熱問題，PCB 設計人員需要結合減少發熱影響的技術。這意味著設計人員需要學習電子設備中使用的冷卻方法，并且需要了解減少內部散熱的技術。什么是 PCB 熱管理和熱建模？熱建模是用于進行熱失效分析的關鍵工具。

詳細PCB建模涉及從EDA軟件導入疊層、走線層布線、過孔分布以及電源和接地層上的銅皮形狀。

不知道大家遇到過沒，小編目前做過轉向電機，BSG還有高壓電驅動和DCDC電源的系統級電磁兼容性仿真，由于這些都是大型復雜的仿真模型，小編多次遇到由于建模失誤導致仿真電信號跑的不對，甚至是差別很大。小編列舉了曾經遇到過的建模的問題：（1）建模過程中出現電源銅排和機構件或者PCB短路。（2）電源銅排和銅排之間不完全連接，例如Gap只有0.00006mm，導致電路開路。

不知道大家遇到過沒，小編目前做過轉向電機，BSG還有高壓電驅動和DCDC電源的系統級電磁兼容性仿真，由于這些都是大型復雜的仿真模型，小編多次遇到由于建模失誤導致仿真電信號跑的不對，甚至是差別很大。小編列舉了曾經遇到過的建模的問題：（1）建模過程中出現電源銅排和機構件或者PCB短路。（2）電源銅排和銅排之間不完全連接，例如Gap只有0.00006mm，導致電路開路。

為了提高效率，根據PCB的層數會將1~3個相同的PCB板疊在一起進行穿孔。最后在最上面的PCB上蓋上一層鋁板，上下兩層的鋁板是為了當鉆頭鉆進和鉆出的時候，不會撕裂PCB上的銅箔。 在之前的層壓工序中，融化的環氧樹脂被擠壓到了PCB外面，所以需要進行切除。靠模銑床根據PCB正確的XY坐標對其外圍進行切割。

Ansys SIwave?：SIwave軟件專門用于PCB電磁仿真，為用戶提供了快速而強大的幾何結構導入和信號完整性（SI）、電源完整性（PI）、電磁干擾（EMI）、阻抗和串擾建模方法。 Ansys Icepak?：PCB熱仿真和散熱設計的行業標準，其專為PCB仿真構建的用戶界面中包含了業界領先的多物理場求解器。

最后在最上面的PCB上蓋上一層鋁板，上下兩層的鋁板是為了當鉆頭鉆進和鉆出的時候，不會撕裂PCB上的銅箔。 在之前的層壓工序中，融化的環氧樹脂被擠壓到了PCB外面，所以需要進行切除。

可以找到非常好的近似方法，對集成電路晶圓上的平面電感進行建模。 為了達到這一目的，對標準惠勒公式進行修改，得到非常適合小尺寸及方形規格的平面電感估算方法12。 式中，ρ為充填比： ；n為匝數，dAVG為平均直徑： 。對于方形螺旋，K1 = 2.36，K2 = 2.75。

在有限元分析（FEA）中，將PCB中的主體和跡線建模為單元通常使用具有耦合或接觸的實體、殼和梁單元。然而，由于PCB的每個樹脂層中所涉及的嵌入體數量巨大，該方法通常是困難和耗時的 網格獨立增強單元技術通過使用MESH200單元定義嵌入區域的拓撲并無縫創建嵌入增強單元，為PCB建模和網格化提供了更好的選擇。不涉及復雜的接觸建模、耦合或困難的網格劃分技術。