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CPO共封装光学热机械协同设计

共计 30 章节
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01
课程导入
CPO共封装光学技术背景 · 热机械协同设计的必要性 · 课程目标与学习路径
课程导入CPO
02
CPO基础概念
共封装光学的定义 · 架构演进（可插拔光模块到CPO） · 关键组件（光引擎
CPO基础概念
03
热管理基础
传热学三大基本方式（传导 · 对流 · 辐射）
热管理基础传热学三大基本方…
04
力学基础
材料力学基础（应力 · 应变 · 弹性模量）
力学基础材料力学基础
05
CPO封装结构解析
2D/2.5D/3D封装形式 · 光引擎与交换芯片的集成方式 · 基板材料（有机
CPO封装结构解析
06
热源与功耗分析
CPO系统功耗分布（芯片 · 光引擎 · 驱动电路）
热源功耗分析
07
热机械协同设计理念
协同设计的目标 · 多物理场耦合（热-力-光-电）分析框… · 设计变量与约束条件
热机械协同设计理…协同设计的目标
08
热仿真方法
计算流体动力学（CFD）基础 · 热仿真软件（如ANSYS Icepa… · FloTHERM）建模流程
热仿真方法CFD
09
结构力学仿真方法
有限元分析（FEA）基础 · 热应力与翘曲仿真流程 · 材料属性输入与网格划分技巧
结构力学仿真方法FEA
10
热-力耦合仿真技术
顺序耦合与直接耦合方法 · 热-结构耦合分析步骤 · 仿真结果解读（温度场
力耦合仿真技术顺序耦合
11
光-热-力多物理场协同
折射率随温度变化 · 应力引起的光学畸变 · 光路对准与热机械变形的关联
力多物理场协同折射率随温度变化
12
散热方案设计
风冷 · 液冷 · 微通道冷却
散热方案设计风冷
13
热界面材料（TIM）
TIM的种类（硅脂 · 相变材料 · 焊料）
TIM热界面材料
14
基板与封装材料选择
低CTE材料 · 高导热材料 · 有机基板与陶瓷基板对比
基板封装材料选择
15
翘曲控制与应力缓解
翘曲机理 · 防翘曲结构设计（加强筋 · 应力释放槽）
翘曲控制应力缓解
16
热机械可靠性设计
热循环 · 功率循环 · 跌落冲击等失效模式
热机械可靠性设计热循环
17
协同设计流程与方法论
从需求定义到设计验证的完整流程 · 多学科优化（MDO）方法 · 设计空间探索
协同设计流程方法论
18
仿真与实验验证
热测试（热像仪 · 热电偶） · 应变测试（应变片
仿真实验验证
19
CPO热机械协同设计案例（一）
典型2.5D CPO模块的热仿真与应… · 展示设计优化过程
CPO热机械协同设计案…
20
CPO热机械协同设计案例（二）
液冷CPO系统热-力耦合仿真 · 解决高功耗散热与结构变形问题
CPO热机械协同设计案…
21
CPO热机械协同设计案例（三）
光引擎与交换芯片集成中的翘曲控制实战 · 通过材料与结构优化降低失准风险
CPO热机械协同设计案…
22
先进封装技术中的热机械挑战
chiplet · 硅桥 · 玻璃基板等新技术对热机械设计的影响
先进封装技术热机械挑战
23
热机械协同设计中的机器学习应用
代理模型 · 优化算法（遗传算法 · 贝叶斯优化）加速设计空间探索
热机械协同设计机器学习应用
24
常见问题与解决策略
热应力集中 · 界面开裂 · 散热不足
常见问题解决策略
25
设计工具与软件实操
主流仿真软件（ANSYS · COMSOL · Mentor）在CPO热机械协同设计…
设计工具软件实操
26
行业标准与规范
JEDEC · IPC等热机械测试标准 · CPO相关行业规范
行业标准规范
27
成本与可制造性设计
热机械方案对成本的影响 · 制造工艺约束（如回流焊 · 封装良率）
成本可制造性设计
28
前沿趋势与未来方向
共封装光学在AI/数据中心的应用 · 新型冷却技术（浸没式 · 微流道）
前沿趋势未来方向
29
综合实战项目
从零开始设计一个CPO模块的热机械方… · 包括需求分析 · 仿真
综合实战项目CPO
30
课程总结与进阶路径
核心知识点回顾 · 常见误区提醒 · 推荐书籍//工具
课程总结进阶路径