【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電子封裝填充料填充，具體涉及一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、電子封裝是指把設(shè)計(jì)好的電子芯片、功率器件等用特定的封裝材料包起來(lái)，主要起到電氣連接、結(jié)構(gòu)支持和保護(hù)、提供散熱途徑等作用。電子封裝作為器件制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，封裝材料、封裝工藝和封裝結(jié)構(gòu)直接影響到功率模塊的濕、熱、電、力和電磁干擾等性能。
2、電子器件正在向著高頻率、高密度、高功率和高溫應(yīng)用的方向發(fā)展，而作為對(duì)電子器件起保護(hù)作用的一道重要屏障的環(huán)氧模塑料，其濕、熱、電、力和電磁干擾等綜合性能對(duì)整個(gè)電子器件十分重要。當(dāng)環(huán)氧模塑料的散熱性能很差時(shí)，高溫會(huì)導(dǎo)致整個(gè)封裝好的電子器件材料間的熱膨脹系數(shù)差異，進(jìn)而導(dǎo)致電子封裝器件內(nèi)部產(chǎn)生很大變形。而高的模量就會(huì)導(dǎo)致很大應(yīng)力，且在高溫時(shí)，當(dāng)封裝器件內(nèi)部有濕氣時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生膨脹變形和蒸汽壓力。嚴(yán)重時(shí)，還可能直接導(dǎo)致器件斷裂損傷失效。由于環(huán)氧樹(shù)脂的性能有基因性的缺陷，需要添加填充料來(lái)提升環(huán)氧模塑料的熱濕力綜合性能，其中填充料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可占環(huán)氧模塑料總質(zhì)量高達(dá)90％，因此填充料對(duì)環(huán)氧模塑料的性能起著至關(guān)重要的作用。
3、如何通過(guò)優(yōu)化填充料填充方案對(duì)電子封裝用環(huán)氧模塑料性能進(jìn)行提升，是本領(lǐng)域亟需解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本專利技術(shù)提供了一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法及系統(tǒng)，本專利技術(shù)通過(guò)建立環(huán)氧模塑料填充設(shè)計(jì)參數(shù)與其性能指標(biāo)的映射關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)而對(duì)填充設(shè)計(jì)參數(shù)
2、為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果，本專利技術(shù)采用了以下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)還公開(kāi)了一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，包括：
4、s1.根據(jù)電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)和填充設(shè)計(jì)參數(shù)，構(gòu)建電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)和填充設(shè)計(jì)參數(shù)的映射關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；
5、s2.根據(jù)環(huán)氧模塑料填充對(duì)填充料性能指標(biāo)的要求制定填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略；
6、s3.根據(jù)所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與所述填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略，利用粒子群優(yōu)化算法迭代得到性能指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)；
7、s4.基于最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充。
8、進(jìn)一步地，所述s1具體包括：
9、s101.根據(jù)環(huán)氧模塑料各組分材料的性能參數(shù)和填充設(shè)計(jì)參數(shù)，確定電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)；
10、s102.根據(jù)電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)，采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，構(gòu)建電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)和填充設(shè)計(jì)參數(shù)的映射關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
11、進(jìn)一步地，所述s101具體包括：采用分子動(dòng)力學(xué)軟件計(jì)算得到各組分材料的性能參數(shù)，根據(jù)各組分材料的性能參數(shù)并結(jié)合填充設(shè)計(jì)參數(shù)，采用有限元軟件計(jì)算得到電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)。
12、進(jìn)一步地，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的表達(dá)式為：
13、thmp＝g[w2·g(w1·p+b1)+b2]，
14、其中，thmp為性能指標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型輸出的環(huán)氧模塑料性能指標(biāo)，g()表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的激活函數(shù)，p為填充設(shè)計(jì)參數(shù)，w1和b1分別表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中輸入層到隱藏層的權(quán)值矩陣和偏置項(xiàng)，w2和b2表示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中隱藏層到輸出層的權(quán)值矩陣和偏置項(xiàng)。
15、進(jìn)一步地，所述填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略為目標(biāo)函數(shù)取最小值，所述目標(biāo)函數(shù)表示為：
16、
17、其中，thmp_i表示環(huán)氧模塑料的第i個(gè)性能指標(biāo)，thmp_ides表示期望的第i個(gè)性能指標(biāo)，α是性能指標(biāo)相應(yīng)的優(yōu)化權(quán)值系數(shù)，n是優(yōu)化的性能指標(biāo)數(shù)目。
18、進(jìn)一步地，所述s3具體包括：
19、s301.根據(jù)環(huán)氧模塑料填充設(shè)計(jì)參數(shù)，利用所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)；
20、s302.根據(jù)填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略，利用粒子群優(yōu)化算法的多參數(shù)優(yōu)化計(jì)算得到性能指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)。
21、進(jìn)一步地，所述利用粒子群優(yōu)化算法的多參數(shù)優(yōu)化計(jì)算得到性能指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)具體包括：將填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略集成到粒子群優(yōu)化算法中，利用慣性權(quán)值線性遞減的粒子群優(yōu)化算法計(jì)算得到性能指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)。
22、進(jìn)一步地，所述填充設(shè)計(jì)參數(shù)包括填充料含量、填充料粒徑最大值和最小值、填充料間距最小值、填充料球形度。
23、進(jìn)一步地，所述性能指標(biāo)為環(huán)氧模塑料的熱導(dǎo)率、楊氏模量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱膨脹系數(shù)中的任一一個(gè)。
24、本專利技術(shù)還公開(kāi)了一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的系統(tǒng)，包括：
25、獲取模塊，用于獲取電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充所需的各項(xiàng)數(shù)據(jù)；
26、填充模塊，用于根據(jù)上述任一所述方法進(jìn)行電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充。
27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)提供了一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法及系統(tǒng)，本專利技術(shù)首先采用分子動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算組分性能參數(shù)，然后建立不同填充設(shè)計(jì)參數(shù)的填充方案，接著采用有限元計(jì)算不同填充方案時(shí)的性能指標(biāo)，之后建立描述性能指標(biāo)與填充設(shè)計(jì)參數(shù)映射關(guān)系的性能指標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，接著根據(jù)環(huán)氧模塑料對(duì)性能指標(biāo)的要求制定填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略，針對(duì)性能指標(biāo)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，采用多參數(shù)優(yōu)化得到性能指標(biāo)最優(yōu)時(shí)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)，基于所述最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)制備環(huán)氧模塑料。本專利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)氧模塑料的填充料填充參數(shù)的優(yōu)化，提高環(huán)氧模塑料的性能。
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1.一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述S1具體包括：
3.如權(quán)利要求2所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述S101具體包括：采用分子動(dòng)力學(xué)軟件計(jì)算得到各組分材料的性能參數(shù)，根據(jù)各組分材料的性能參數(shù)并結(jié)合填充設(shè)計(jì)參數(shù)，采用有限元軟件計(jì)算得到電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的表達(dá)式為：
5.如權(quán)利要求4所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略為目標(biāo)函數(shù)取最小值，所述目標(biāo)函數(shù)表示為：
6.如權(quán)利要求5所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述S3具體包括：
7.如權(quán)利要求6所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述利用粒子群優(yōu)化算法的多參數(shù)優(yōu)化計(jì)算得到性能指標(biāo)最優(yōu)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最優(yōu)填充設(shè)計(jì)參數(shù)具體包括：將
8.如權(quán)利要求7所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述填充設(shè)計(jì)參數(shù)包括填充料含量、填充料粒徑最大值和最小值、填充料間距最小值、填充料球形度。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述性能指標(biāo)為環(huán)氧模塑料的熱導(dǎo)率、楊氏模量、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熱膨脹系數(shù)中的任一一個(gè)。
10.一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述s1具體包括：
3.如權(quán)利要求2所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述s101具體包括：采用分子動(dòng)力學(xué)軟件計(jì)算得到各組分材料的性能參數(shù)，根據(jù)各組分材料的性能參數(shù)并結(jié)合填充設(shè)計(jì)參數(shù)，采用有限元軟件計(jì)算得到電子封裝用環(huán)氧模塑料的性能指標(biāo)。
4.如權(quán)利要求3所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的表達(dá)式為：
5.如權(quán)利要求4所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述填充設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化策略為目標(biāo)函數(shù)取最小值，所述目標(biāo)函數(shù)表示為：
6.如權(quán)利要求5所述一種電子封裝用環(huán)氧模塑料中填充料填充的方法，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盛燦，王詩(shī)兆，陳冉，張適，李麗丹，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武創(chuàng)芯研科技武漢有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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