[發明專利]一種適用于表面安裝工藝的可靠性實現能力評估方法

無效

• 申請號: 201210123652.5
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN102708233A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 裴淳;付桂翠;萬博;趙幼虎
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1.一種適用于表面安裝工藝的可靠性實現能力評估方法，其特征在于：該方法具體步驟如下：

步驟1：建立數值分析模型，計算獲得應力狀態：利用表面安裝工藝對象的設計信息，建立對應的數值分析模型，計算獲得表面安裝工藝對象的應力狀態數值；

步驟2：建立并分析工藝前模型，獲得工藝前可靠性數值：利用表面安裝工藝對象的設計信息，建立工藝前模型；利用表面安裝工藝對象的應力狀態數值和工藝前模型，通過基于失效物理模型的評估方法，獲得在工藝實現前僅考慮設計時的連接部位的可靠性數值；

步驟3：抽樣檢驗，定量評價：對已完成表面安裝工藝的產品進行抽樣檢驗，對抽樣產品的所有連接部位的外形進行定量評價，獲得表征工藝質量狀態的評估參數；

步驟4：建立并分析工藝后模型，獲得工藝后可靠性數值：利用表征工藝質量狀態的評估參數，修改工藝前模型，得到工藝后模型；利用表面安裝工藝對象的應力狀態和工藝后模型，通過基于失效物理模型的評估方法，獲得表面安裝工藝實現后的產品連接部位的可靠性數值；

步驟5：可靠性數值處理，評估工藝可靠性：處理安裝工藝加工后產品連接部位的可靠性數值，并通過與工藝實現前僅考慮設計時的連接部位的可靠性數值的計算，獲得表面安裝工藝的可靠性實現能力的評估數值。

2.根據權利要求所述的一種適用于表面安裝工藝的可靠性實現能力評估方法，其特征在于：步驟1中所述的表面安裝工藝對象的設計信息，包括電子元器件的封裝信息、電路基板的設計參數、電路板上元器件布局以及各部分的材料屬性；所述的數值分析模型是指使用數值仿真分析軟件建立的數值分析模型；對于不同應力類型，采用不同的數值分析軟件建立對應的數值分析模型；所述的表面安裝工藝對象的應力狀態數值即為表面安裝工藝對象的物理狀態數值。

3.根據權利要求所述的一種適用于表面安裝工藝的可靠性實現能力評估方法，其特征在于：步驟2中所述的工藝前模型包含元器件的設計信息和表面安裝工藝設計信息；所述的基于失效物理模型的評估方法是指現有的與表面安裝相關的、包含應力狀態數值與失效前時間關系的失效物理公式；現有表面安裝連接相關的失效物理模型包括：Coffin-Mason模型、Steinberg的位移模型、Steinberg的疲勞模型；將數值仿真分析獲得的應力狀態數值帶入上述公式，即獲得所有連接部位的失效前時間；所述的工藝實現前僅考慮設計時的產品連接部位的可靠性數值，是指利用工藝前模型并通過分析失效物理模型推算得到的連接部位失效前時間；假定分析對象共包含m個連接部位，則記第j個連接部位的失效前時間分別為t_0j，其中j＝1，2，3…，m。

4.根據權利要求所述的一種適用于表面安裝工藝的可靠性實現能力評估方法，其特征在于：步驟3中所述的抽樣檢驗是指對已經完成表面安裝工藝的產品進行按比例的隨機抽取，所述的定量評價是指通過直接測量或間接測量，獲得評估對象連接部位的外形測量數值；測量數值包括焊點高度和焊料潤濕面積；定量評價依照相關標準進行。

5.根據權利要求所述的一種適用于表面安裝工藝的可靠性實現能力評估方法，其特征在于：步驟4中所述的修改工藝前模型是指利用步驟3中獲得的表征工藝質量狀態的評估參數，修改步驟2中獲得的工藝前模型中的表面安裝工藝設計信息，即根據實際測量結果對工藝前模型中的焊點高度、焊料潤濕面積數值進行修改；所述的工藝后模型是對工藝前模型進行修改后得到的模型，針對每一個完成表面安裝工藝的電路板的實際測量結果都應建立單獨的工藝后模型，即對于抽取的n個樣本，分別對工藝前模型進行n次修改，得到n個工藝后模型；所述的應力狀態數值與步驟2中應力狀態數值相同；所述的基于失效物理模型的評估方法和可靠性數值與步驟2中的定義相同；通過上述工藝后模型，利用基于失效物理模型的評估方法，最終計算得到安裝工藝加工后產品連接部位的失效前時間；由于上述存在n個工藝后模型，此時也應得到n組抽樣樣本的失效前時間向量，記為t₁，t₂，…，t_n；其中每一個向量共包含m個連接部位的失效前時間，即第i組抽樣樣本失效前時間向量表示為t_i＝(t_i1，t_i2，…，t_im)^T；式中t_ij表示第i組中的第j個連接部位的失效前時間。