在现代PCB（印刷电路板）设计中，混压结构的应用日益广泛。由于不同材料的热膨胀系数（CTE）差异，热膨胀不匹配会引发热应力，从而影响PCB的可靠性和使用寿命。本文将重点探讨金属嵌埋层（CTE 17ppm/℃）与有机基板（CTE 14ppm/℃）之间的热膨胀协调设计，并分析其热应力分布。

 金属嵌埋层与有机基板的CTE差异

金属嵌埋层的CTE为17ppm/℃，而有机基板的CTE为14ppm/℃。这种差异在温度变化时会导致材料之间的膨胀和收缩不协调，从而产生热应力。研究表明，CTE差异越大，热应力越显著，尤其是在高温环境下，这种应力可能导致材料分层或裂纹。

 热应力的产生与分布

热应力的产生与材料的CTE差异、温度变化范围以及材料的几何结构密切相关。根据热膨胀公式：

 热膨胀协调设计策略

1. 材料选择与优化：选择CTE接近的材料组合，以减少热膨胀不匹配。

2. 结构设计：采用拓扑优化设计，增强材料的热膨胀协调性。

3. 界面增强：通过界面增强技术，提高材料之间的粘结强度，减少热应力集中。

在PCB混压结构设计中，热膨胀协调设计是确保可靠性的重要环节。通过合理选择材料、优化结构设计以及增强界面粘结，可以有效降低热应力，延长PCB的使用寿命。