在大电流 PCB（印刷电路板）应用中，确保其在热循环工况下的可靠性至关重要。热循环会导致 PCB 上的不同材料经历反复的膨胀与收缩，这其中，焊盘与铜箔的 CTE（热膨胀系数）匹配问题成为了影响 PCB 性能与寿命的关键因素。

一、热循环对 PCB 的影响

热循环过程中，PCB 温度不断变化，材料随之膨胀或收缩。焊盘通常由铜等金属制成，而铜箔作为导电层也具有一定的热膨胀特性。如果两者 CTE 不匹配，就会在界面处产生热应力。这种应力长期累积，可能导致焊盘与铜箔的分离、焊点开裂以及 PCB 的分层等问题，直接影响 PCB 的电气连接性能和机械强度。

二、焊盘与铜箔的 CTE 匹配策略

（一）材料选择

选择 CTE 相近的材料组合是基础策略。对于焊盘，除了考虑铜等传统金属，还可以探索新型合金材料，其经过特殊配比与处理，能够使 CTE 更好地与铜箔匹配。同时，对于铜箔本身，研究不同处理工艺对铜箔 CTE 的影响，如采用特定的表面处理或添加特定成分，使其在热循环下更稳定地与焊盘相互适应。

（二）结构设计优化

在 PCB 布局上，合理安排焊盘与铜箔的相对位置和连接方式。例如，采用分散式布线，避免焊盘集中区域承受过大热应力。还可以设计过渡结构，在焊盘与铜箔之间增加一层热膨胀系数逐渐变化的材料层，起到缓冲作用，平滑两者之间的热膨胀差异，减少应力集中。

三、实际案例与效果评估

在一款高功率 LED 照明 PCB 的设计中，通过优化焊盘与铜箔的材料选择和结构布局，重点关注 CTE 匹配。经过热循环测试，发现优化后的 PCB 在经历了 1000 次以上的热循环后，焊盘与铜箔的分离现象减少了约 30%，焊点开裂率降低了约 20%，整体可靠性显著提升。同时，电气性能测试显示，其载流能力基本不受影响，证明了 CTE 匹配优化策略的有效性。

总之，在大电流 PCB 的热循环工况设计中，深入分析并优化焊盘与铜箔的 CTE 匹配，是提高其可靠性和性能的重要途径。通过合理的材料选择与结构设计，能够有效应对热循环带来的挑战，满足现代电子设备对 PCB 高性能、高稳定性的要求。