PCB电热耦合仿真培训课程
培训对象
热设计工程师、硬件设计工程师、电源完整性工程师、需要评估PCB热性能与电-热相互影响的CAE仿真人员。
培训目标
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理解电-热耦合的基本机理（焦耳热、温度对电导率的影响）。
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掌握电-热协同仿真（Electrothermal Simulation）的方法与工具（SIwave、PowerDC with Thermal、Icepak）。
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能够独立完成PCB的电-热耦合分析，评估温升对信号/电源完整性的影响。
培训内容介绍
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电-热耦合基础理论：焦耳热定律（P = I²R）；PCB中的热源分析（铜损、介质损耗、元件功耗）；温度对材料属性的影响（电导率随温度升高而降低、介电常数随温度变化）；电-热双向耦合的必要性。
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PCB热传导基础：热传导的基本方程；PCB层叠结构的热阻模型；铜箔对导热的增强作用；过孔的热传导效应；各向异性导热系数的处理（平面方向与厚度方向的差异）。
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电-热耦合分析工具：ANSYS SIwave/ PowerDC with Thermal、Keysight Electrothermal、Fluent/Icepak在电-热耦合中的应用；不同工具的分工（电磁场计算→功率损耗→温度场计算）。
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功率损耗计算：直流IR Drop分析中的功率损耗分布；高频下的导体损耗（集肤效应、邻近效应）；介质损耗的计算；元件功耗的导入与设置（热源模型）。
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热边界条件设置：对流换热系数的定义（自然对流、强制风冷）；辐射换热的考虑；导热界面材料（TIM）的建模；散热器/散热片的热阻模型；环境温度的设定。
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电-热顺序耦合：单向耦合的基本流程（电磁分析→损耗导出→热分析加载）；损耗数据从电磁场到温度场的映射；材料属性随温度更新的单次修正。
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电-热双向耦合：双向耦合的必要性（电导率显著随温度变化）；耦合迭代的设置；温度更新→电导率变化→损耗重分布→温度重计算的迭代收敛；计算效率的优化。
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电流密度与热点识别：电流密度分布对局部温升的贡献；热点（Hot Spot）的自动识别；大电流路径的设计优化；过孔阵列的电流承载与散热能力。
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温升对信号完整性的影响：温度对导体损耗的影响（电阻率升高）；温度对介电常数的影响（信号传播延迟变化）；温度对眼图闭合的贡献；热-电-信号协同分析。
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温升对电源完整性的影响：温度对IR Drop的恶化效应；温度对去耦电容性能的影响（电容值随温度漂移）；温度对PDN阻抗的影响；高温下的电压余量损失。
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热可靠性分析：热循环引起的PCB热应力；高温下的电迁移加速效应；焊点的热疲劳寿命预测；温度与可靠性的关联（Arrhenius模型）。
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综合实战项目：典型高功率PCB模块（如VRM电源模块、功率放大器电路）的电-热耦合仿真，包含直流/交流损耗计算、温度场分析、电-热迭代耦合、热问题诊断与散热优化设计。
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