[发明专利]一种基于数字孪生的微电子产品跌落冲击可靠性评估方法

说明书

本发明属于微电子产品评估技术领域，公开了一种基于数字孪生的微电子产品跌落冲击可靠性评估方法，包括：在物体实体跌落冲击试验机的测试点处设置传感器，采集微电子产品跌落的物理测试数据；构建联合仿真数字模型，采集联合仿真数字模型的虚拟测试数据；将物理测试数据与虚拟测试数据进行融合，对融合信息进行特征提取，构建孪生数据库；对孪生数据库的数字孪生模型的可信度进行判断，采用数字孪生模型对微电子产品的抗跌落冲击能力进行评估。本发明解决了现有技术中无法对微电子产品跌落冲击进行准确评估的问题，并能够有效地对微电子产品的抗冲击能力进行测试。

技术领域

本发明涉及微电子产品评估技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生的微电子产品跌落冲击可靠性评估方法。

背景技术

近些年来，伴随着数字化时代的快速发展，微电子产品在现代社会的生产、生活中发挥着越来越重要的作用在使用电子产品时，经常出现意外跌落的情况，这就需要研究微电子产品在受到跌落冲击后的抗破坏的能力。据大量调研数据表明，有超过80％的产品损坏是因为跌落或碰撞直接或间接导致损坏的，确切地说，跌落冲击是损坏产品最主要的因素之一。

在电子行业中，为了保证微电子产品的抗冲击性能，一般要求产品通过某种通用的标准测试，标准测试中最常用的方法包括跌落试验和冲击试验两种。

在工业生产中，对微电子产品的抗冲击能力的监测通常采取冲击脉冲成型法，用简单脉冲产生的冲击效果来模拟实际的冲击环境。然而，在实际环境中产生的冲击是一种复杂的瞬态振动或是变化的持续时间的复杂冲击，现有技术采用的冲击脉冲成型法不能准确地模拟实际冲击环境。

近几年来许多学者针对数字孪生(Digital Twins)技术在机械行业中的应用进行了研究，目前基于数字孪生的产品数字化装配建模与仿真技术主要应用在智能车间孪生体建模和产品故障检测与诊断两个方面，并没有出现在微电子产品跌落冲击方面的研究。

发明内容

本申请实施例通过提供一种基于数字孪生的微电子产品跌落冲击可靠性评估方法，解决了现有技术中无法对微电子产品跌落冲击进行准确评估的问题。

本申请实施例提供一种基于数字孪生的微电子产品跌落冲击可靠性评估方法，包括以下步骤：

步骤1、在物体实体跌落冲击试验机的测试点处设置传感器，采集微电子产品跌落的物理测试数据；

步骤2、构建联合仿真数字模型，采集所述联合仿真数字模型的虚拟测试数据；所述联合仿真数字模型用于真实映射物体实体跌落冲击试验机、微电子产品；

步骤3、将所述物理测试数据与所述虚拟测试数据进行融合，得到融合信息；对所述融合信息进行特征提取，构建孪生数据库；

步骤4、对所述孪生数据库的数字孪生模型的可信度进行判断；若可信度判定为“是”，则采用所述数字孪生模型对微电子产品的抗跌落冲击能力进行评估；若可信度判定为“否”，则通过VVA过程对所述数字孪生模型进行校核、验证、确认，再采用所述数字孪生模型对微电子产品的抗跌落冲击能力进行评估。

优选的，所述步骤1中，所述物体实体跌落冲击试验机上安装有力传感器、测压传感器、加速度传感器。

优选的，所述步骤2中，所述联合仿真数字模型包括三维结构模型、动力学模型、有限元模型；

所述三维结构模型包括物理实体跌落冲击试验机的尺寸参数、材料参数，包括微电子产品的尺寸参数、材料参数；

所述动力学模型包括微电子产品的下落速度信息、加速度信息、冲击力信息；

所述有限元模型包括物理实体跌落冲击试验机、微电子产品的输入文件信息；所述输入文件信息包括材料属性信息、边界函数信息、所受载荷信息。

优选的，所述步骤2还包括：基于所述联合仿真数字模型建立信息通道；