随着电子信息技术水平的不断提高，电子设备进一步向着智能、便携、高效和高可靠性方向发展。印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)作为电子元器件的互联载体，它的制造技术水平很大程度上影响着产品的性能和可靠性。传统的PCB制造方法不但制造工艺复杂、周期长、浪费原料、污染环境，而且受到技术限制很难达到超高精度的要求。3D打印技术(3D Printing Technology)以其产品制造多样、制造过程简单和快速、产品精度高和对环境污染小等特点被誉为引领“第三次工业革命”的新兴技术。把3D打印技术应用到 PCB的制造中，特别是在生产单件小批量和特种结构PCB中将发挥突出优势。但由于3D打印过程中打印材料大多需要经历固态到熔融态再到固态的相变过程，会产生不均匀的温度梯度进而导致残余应力，尤其在打印电路时需要考虑不同材料间的相互作用。因此，为了提高3D打印PCB的成型质量，保证良好的力学性能和电性能，在产品研制的过程中，分析打印工艺参数对打印件温度场和应力场的影响规律必不可少。本文以印制板为研究对象，以选择性激光烧结为典型工艺，对3D打印PCB工艺过程进行仿真分析和数值模拟，研究打印过程中的温度场和应力场分布变化情况，并构建综合应力关系模型，对打印件的力学特性进行研究，主要研究工作和分析结论如下：　　(1)在分析确定了3D打印PCB方法、工艺流程和构建了印制板几何模型的基础上，利用“生死单元”法建立了随材增长的有限元模型，对3D打印PCB工艺过程进行仿真分析。获得了打印过程中模型温度场分布变化情况，得出相关分析结论。由于在实际打印过程中，材料粉末实时烧结面积为激光的光斑照射区域，一般面积较小，所以粉末材料被加热至熔融再冷却固化，其经历时间很短，激光的能量较为集中，所以印制板形成了温度梯度较大的温度场。打印电路时，电路宽度较小，相对于基板打印时间较短，电路打印对整体温度场影响较小，冷却过程中等温线呈现带状分布，由后向前趋于打印室温。随着打印速度和打印室温的适当提高，PCB模型的温度梯度减小，打印完成后的整体温度有所提高，局部高温区温度值降低，有利于材料粉末充分固化，可减少质量缺陷的产生。　　(2)在温度场分析的基础上，采用顺序耦合的方式对印制板3D打印过程应力场进行了数值分析。获得了打印后的应力分布情况和相关分析结论，打印模型的高应力区主要集中在模型拐角和边缘处，这是由于上层材料冷却收缩受到底层材料约束所致。当打印速度和打印室温提高，层与层之间收缩率差距减小，应力值均值下降，高应力区域减少，应力梯度减小，模型整体尺寸误差降低，因而对提高打印质量预防收缩变形有积极效果，同时可以在保证层间结合强度和电路质量的前提下，减小打印电路时对基板造成的过烧程度，提高打印件强度。　　(3)建立了印制板3D打印基板和电路主要工艺参数与综合应力的关系模型。分析了热源功率、打印速度和打印室温对模型综合应力的影响规律。研究表明，打印速度和打印室温对基板综合应力影响最显著，而热源功率则影响较小。热源功率和打印速度对电路综合应力影响较为显著。通过模型验证，所建立的工艺参数与综合应力的关系模型具有较高的拟合度，初步描述了工艺参数与综合应力间的函数关系。　　(4)完成印制板3D打印工艺优化研究。采用粒子群优化算法对印制板3D打印工艺综合应力关系模型进行了优化研究，找到了拟定区间内热源功率、打印速度和打印室温的最适合值，得到关系模型的较优解，并对结果进行了理论仿真验证。结果表明在拟定的参数范围内，打印基板时，当热源功率为14W，打印速度为22.5mm/s，打印室温为66℃时，可以得到打印后基板综合应力的最小值，约5.4114MPa。打印电路时，当热源功率为755W，打印速度为87mm/s，打印室温为42℃时，可以得到打印后电路综合应力的最小值，约0.5849MPa。通过优化之后，降低了翘曲变形等缺陷产生的概率。　　本文的研究成果对3D打印技术在电子设备制造中的应用推广具有一定的指导、借鉴意义，同时本文针对3D打印技术制备PCB的仿真分析和数学建模优化方法也适合其它3D打印过程的仿真分析。