近年来,高速数字系统的通信速率变高,大规模集成电路的尺寸缩小,PCB上集成密度增大。这使得PCB上的温度变得越来越高,导致PCB上高速传输通道的信号完整性性能下降,从而使得整个电子产品性能不稳定,严重时甚至导致产品失效。因此,高速电路设计工程师必须根据具体情况分析温度对PCB上每个区域以及每个独立的传输网络的影响,在设计中采取相应的措施,留出信号完整性设计裕度,防止出现“过保护”增加设计成本,或者“保护不够”导致系统性能下降。本文提出了一种将PCB材料介电特性作为中间变量的热电联合分析方法来研究温度对PCB传输高速信号完整性的影响。传统的电热耦合分析使用的参数是电导率和热导率,本质上仍然只是分析了热效应与电源完整性。而本文所提出的方法,能够将信号完整性一起进行分析。它首先通过传统的Power DC热电仿真来获得PCB上温度分布以及PCB上的高速传输通道上的温度曲线;然后使用对应温度下的PCB材料的相对介电常数和耗散因子对高速传输通道进行S参数建模;最后将通道的S参数模型代入高速链路系统中分析其信号完整性。本文的主要研究内容和工作如下:（1）提出了以PCB材料介电特性为中间变量的热电联合分析流程,研究了PCB的结构工艺与温度特性,以及与材料特性有关的信号完整性理论。（2）实测了温度对PCB材料介电特性的影响,通过测试PCB上带状线的S参数来提取不同温度下PCB材料的相对介电常数和耗散因子,并使用HFSS对提取结果进行电磁分析验证。（3）分析具体案例PCB上的温度分布情况,主要包括硬件设计与电热耦合仿真设计,从而得到PCB上待测高速信号传输路径上的温度值。（4）对PCB上的PCIe传输链路进行热电联合分析,得到温度对PCB上高速传输信号完整性的影响,并根据这些影响,采取相应的PCB Layout优化措施。通过以上研究工作,本文发现PCB上严重发热区域主要集中在功率模块、CPU主芯片等区域,且经过这些区域的高速数字信号随着温度的升高,插入损耗变大,眼图的宽度变窄,高度下降,链路的信号完整性性能下降。研究还发现温度对不同PCB材料上的高速信号完整性的影响是不同的,当PCB材料的介电特性受温度影响较小时,PCB上高速信号完整性受到温度的影响也会变弱。