[發明專利]一種基于數字孿生的微電子產品跌落沖擊可靠性評估方法

有效

• 申請號: 202010317445.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111537173B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（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: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡琦旖

本發明屬于微電子產品評估技術領域，公開了一種基于數字孿生的微電子產品跌落沖擊可靠性評估方法，包括：在物體實體跌落沖擊試驗機的測試點處設置傳感器，采集微電子產品跌落的物理測試數據；構建聯合仿真數字模型，采集聯合仿真數字模型的虛擬測試數據；將物理測試數據與虛擬測試數據進行融合，對融合信息進行特征提取，構建孿生數據庫；對孿生數據庫的數字孿生模型的可信度進行判斷，采用數字孿生模型對微電子產品的抗跌落沖擊能力進行評估。本發明解決了現有技術中無法對微電子產品跌落沖擊進行準確評估的問題，并能夠有效地對微電子產品的抗沖擊能力進行測試。

技術領域

本發明涉及微電子產品評估技術領域，尤其涉及一種基于數字孿生的微電子產品跌落沖擊可靠性評估方法。

背景技術

近些年來，伴隨著數字化時代的快速發展，微電子產品在現代社會的生產、生活中發揮著越來越重要的作用在使用電子產品時，經常出現意外跌落的情況，這就需要研究微電子產品在受到跌落沖擊后的抗破壞的能力。據大量調研數據表明，有超過80％的產品損壞是因為跌落或碰撞直接或間接導致損壞的，確切地說，跌落沖擊是損壞產品最主要的因素之一。

在電子行業中，為了保證微電子產品的抗沖擊性能，一般要求產品通過某種通用的標準測試，標準測試中最常用的方法包括跌落試驗和沖擊試驗兩種。

在工業生產中，對微電子產品的抗沖擊能力的監測通常采取沖擊脈沖成型法，用簡單脈沖產生的沖擊效果來模擬實際的沖擊環境。然而，在實際環境中產生的沖擊是一種復雜的瞬態振動或是變化的持續時間的復雜沖擊，現有技術采用的沖擊脈沖成型法不能準確地模擬實際沖擊環境。

近幾年來許多學者針對數字孿生(Digital Twins)技術在機械行業中的應用進行了研究，目前基于數字孿生的產品數字化裝配建模與仿真技術主要應用在智能車間孿生體建模和產品故障檢測與診斷兩個方面，并沒有出現在微電子產品跌落沖擊方面的研究。

發明內容

本申請實施例通過提供一種基于數字孿生的微電子產品跌落沖擊可靠性評估方法，解決了現有技術中無法對微電子產品跌落沖擊進行準確評估的問題。

本申請實施例提供一種基于數字孿生的微電子產品跌落沖擊可靠性評估方法，包括以下步驟：

步驟1、在物體實體跌落沖擊試驗機的測試點處設置傳感器，采集微電子產品跌落的物理測試數據；

步驟2、構建聯合仿真數字模型，采集所述聯合仿真數字模型的虛擬測試數據；所述聯合仿真數字模型用于真實映射物體實體跌落沖擊試驗機、微電子產品；

步驟3、將所述物理測試數據與所述虛擬測試數據進行融合，得到融合信息；對所述融合信息進行特征提取，構建孿生數據庫；

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

優選的，所述步驟1中，所述物體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。

優選的，所述步驟2中，所述聯合仿真數字模型包括三維結構模型、動力學模型、有限元模型；

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、材料參數，包括微電子產品的尺寸參數、材料參數；

所述動力學模型包括微電子產品的下落速度信息、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、邊界函數信息、所受載荷信息。

優選的，所述步驟2還包括：基于所述聯合仿真數字模型建立信息通道；