本文研究基于喷墨打印新工艺的多层PCB机械性能情况，选取四层四通道电源管理PCB为研究对象，并设定底层材料为FR-4材料，绝缘层为聚酰亚胺（PI）材料，导线层为纳米银材料，采用ANSYS进行机械性能仿真分析。并根据分析的结果进行强度校核和PCB弯曲校核，评估打印PCB的可靠性，主要研究内容及其研究结论如下：　　（1）进行了3D打印PCB材料的分析和选择研究，确定了本文研究所应用的材料及其力学性能参数。结合现有的资料，了解3D打印PCB的工艺流程及材料选择。选择打印PCB材料，提取打印材料聚酰亚胺的力学性能。确定所选用的打印材料是聚酰胺酸（PAA）溶剂与N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合材料通过加热反应得到的纯聚酰亚胺材料，并选用密度为1.01g/cm3的基于此工艺得到的聚酰亚胺材料用Materials Studio进行力学性能分析，提取材料的杨氏模量，泊松比，热膨胀系数，为下面的热循环仿真，随机振动仿真提供参数。　　（2）进行了热循环条件下多层PCB异质层机械特性匹配研究，首先分析了导线层厚度、聚酰亚胺绝缘层厚度、FR-4底板材料厚度三个因素对应力产生的影响规律，然后分析杨氏模量、泊松比、热膨胀系数三个因素对PCB在热循环条件下应力产生的规律，给出了PCB模型在热循环条件下的形变情况及相关参数优化建议。结合文献资料、实际工艺和项目要求，首先选取绝缘层材料聚酰亚胺的杨氏模量、泊松比、热膨胀系数作为因素，选择四层四通道电源管理PCB作为建模对象，设计热循环仿真实验，循环温度为-55℃-125℃。提取热循环条件下PCB应力分布和等效应力，与聚酰亚胺材料的抗拉强度进行对比校核，评估打印PCB的可靠性。最后分别建立基于模型厚度尺寸的应力关系模型和基于聚酰亚胺绝缘层力学性能参数的应力关系模型，并对模型在设定范围参数条件下用遗传算法进行优化求解，分别求出PCB模型在热循环条件下的最小等效应力的模型参数组合。　　（3）进行了随机振动条件下多层PCB机械特性匹配研究，首先分析了导线层厚度、聚酰亚胺绝缘层厚度、FR-4底板材料厚度三个因素对应力产生的规律，然后分析杨氏模量、泊松比、热膨胀系数三个因素对PCB在随机振动条件下应力产生的规律，给出了PCB模型在随机振动条件下整体纵向形变情况及相关参数优化建议。选择四层四通道电源管理PCB作为研究对象，聚酰亚胺作为绝缘层材料，FR-4作为底板材料，纳米银作为导线层材料，进行PCB建模，在随机振动振动条件下进行应力分布仿真分析。分别计算两组各三个因素对应力产生的显著性情况，分析PCB模型在随机振动条件下整体纵向形变情况，计算PCB弯曲情况，评估打印PCB的可靠性，提出优化建议。同时，分别建立基于模型厚度尺寸的应力关系模型和基于聚酰亚胺绝缘层力学性能参数的应力关系模型，并对模型在设定范围参数条件下用遗传算法进行优化求解，分别求出PCB模型在随机振动条件下的最小等效应力的模型参数组合。　　（4）针对基于喷墨打印新工艺，通过对底层材料为FR-4材料，绝缘层为聚酰亚胺（PI）材料，导线层为纳米银材料的多层PCB分析研究，取得了对工程应用具有一定参考价值的研究结论。研究结果表明：在热循环条件下,聚酰亚胺绝缘层材料的杨氏模量和厚度对模型的应力产生影响较大，规律为：随着杨氏模量的增大，应力逐渐增大，随着绝缘层厚度的增加应力减小。且在仿真实验中，最大等效应力小于材料的抗拉强度，符合PCB标准的设计要求，模型的弯曲形变小于PCB弯曲标准。在随机振动条件下，聚酰亚胺绝缘层材料杨氏模量对PCB产生应力分布的影响最大，规律为：随着杨氏模量的增加应力显著减小，且四组仿真实验的最大等效应力和模型弯曲形变均满足PCB标准要求。在建立了四组仿真实验数据的关系模型基础上，用遗传算法对四组仿真实验的关系表达式进行优化求解，从四组优化求解的结果可以看出，PCB模型的最大等效应力均显著下降。