[發(fā)明專利]一種基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010317445.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111537173B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 劉勝;陳志文;馮錚;劉俐
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01M7/08
• 分類號: G01M7/08;G06F30/23;G06F119/14;G06F111/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

1.一種基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在物理實體跌落沖擊試驗機的測試點處設置傳感器，采集微電子產(chǎn)品跌落的物理測試數(shù)據(jù)；

通過沖擊可靠性分析系統(tǒng)對所述物理測試數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測；

步驟2、構建聯(lián)合仿真數(shù)字模型，采集所述聯(lián)合仿真數(shù)字模型的虛擬測試數(shù)據(jù)；所述聯(lián)合仿真數(shù)字模型用于真實映射物理實體跌落沖擊試驗機、微電子產(chǎn)品；所述聯(lián)合仿真數(shù)字模型包括三維結構模型、動力學模型、有限元模型；

通過所述沖擊可靠性分析系統(tǒng)對所述虛擬測試數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測；

基于所述聯(lián)合仿真數(shù)字模型建立信息通道；所述信息通道用于實現(xiàn)所述聯(lián)合仿真數(shù)字模型中的虛擬沖擊試驗機與所述沖擊可靠性分析系統(tǒng)，所述物理實體跌落沖擊試驗機與所述沖擊可靠性分析系統(tǒng)，以及所述虛擬沖擊試驗機與所述物理實體跌落沖擊試驗機兩者產(chǎn)生的數(shù)據(jù)間的信息交互與迭代交互優(yōu)化；

步驟3、將所述物理測試數(shù)據(jù)與所述虛擬測試數(shù)據(jù)進行融合，得到融合信息；對所述融合信息進行特征提取，構建孿生數(shù)據(jù)庫；

通過所述沖擊可靠性分析系統(tǒng)分析所述物理測試數(shù)據(jù)與所述虛擬測試數(shù)據(jù)，并驅動所述孿生數(shù)據(jù)庫；

步驟4、對所述孿生數(shù)據(jù)庫的數(shù)字孿生模型的可信度進行判斷；若可信度判定為“是”，則采用所述數(shù)字孿生模型對微電子產(chǎn)品的抗跌落沖擊能力進行評估；若可信度判定為“否”，則通過VVA過程對所述數(shù)字孿生模型進行校核、驗證、確認，再采用所述數(shù)字孿生模型對微電子產(chǎn)品的抗跌落沖擊能力進行評估。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟1中，所述物理實體跌落沖擊試驗機上安裝有力傳感器、測壓傳感器、加速度傳感器。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法，其特征在于，所述三維結構模型包括物理實體跌落沖擊試驗機的尺寸參數(shù)、材料參數(shù)，包括微電子產(chǎn)品的尺寸參數(shù)、材料參數(shù)；

所述動力學模型包括微電子產(chǎn)品的下落速度信息、加速度信息、沖擊力信息；

所述有限元模型包括物理實體跌落沖擊試驗機、微電子產(chǎn)品的輸入文件信息；所述輸入文件信息包括材料屬性信息、邊界函數(shù)信息、所受載荷信息。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟4中，對所述數(shù)字孿生模型的可信度進行判斷的實現(xiàn)方式為：

運用所述數(shù)字孿生模型進行仿真試驗，得到仿真結果；

運用所述物理實體跌落沖擊試驗機進行實際試驗，得到實際結果；

預設偏差閾值；

若所述仿真結果與所述實際結果之間的差值小于所述預設偏差閾值，則將可信度判定為“是”；否則，將可信度判定為“否”。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法，其特征在于，所述步驟4中，采用所述數(shù)字孿生模型對微電子產(chǎn)品的抗跌落沖擊能力進行評估包括：對所述聯(lián)合仿真數(shù)字模型中生成的微電子產(chǎn)品在不同自由度下所受損傷的仿真數(shù)據(jù)進行分析，評估微電子產(chǎn)品的抗跌落沖擊性能。

6.根據(jù)權利要求5所述的基于數(shù)字孿生的微電子產(chǎn)品跌落沖擊可靠性評估方法，其特征在于，所述評估微電子產(chǎn)品的抗跌落沖擊性能包括：獲得微電子產(chǎn)品在跌落時所能承受的最大墜落高度，獲得微電子產(chǎn)品在跌落時所能承受的最大沖擊強度。