基于BP神经网络和遗传算法的刚挠背板设计

选取加强筋宽度等5个关键因素,采用正交设计法采集刚挠背板基频形成训练样本。由试验确定BP神经网络拓扑结构。选用LM算法训练的BP神经网络(BPNN)作为遗传算法目标函数求解器,用于优化抗振结构。结果表明,网络拓扑结构为4-6-1时网络泛化能力强,测试误差小于1.6%;获得最优结构参数组合x1～x5分别为0.0039,0.004,0.0268,0.0242和0.0018m;优化后,基频提高92.7%,振幅降低82.77%,计算误差为0.636%。     

热冲击条件下1.27mm引脚间距塑封球栅阵列器件焊点可靠性测试与分析

通过热冲击试验1.27mm引脚间距塑封球栅阵列（PBGA）器件焊点可靠性进行了测试与分析，选取钢网厚度、芯片配重、焊盘直径三个影响焊点可靠性的关键因素设计了多种不同工艺参数组合的PBGA测试样件，对样件进行了可靠性热冲击试验。对试验结果数据所进行的极差分析和方差分析以及对焊点寿命威布尔分布的计算表明，钢网厚度对PBGA焊点可靠性有显著的影响；最优工艺参数组合为钢网厚度0.15mm、焊盘直径0.73mm、芯片配重18.0547g；PBGA测试样件寿命服从形状参数为0.85，尺度参数为6254.88的威布尔分布。     

基于ANSYS的板级电路模块热分析

针对某高密度组装板级电路模块建立了5种不同芯片布局的有限元热分析模型；基于热分析理论并采用ANSYS软件，对各种不同芯片布局条件下的温度场分布进行了分析。结果表明：不同的芯片布局方案导致温度场分布不同，5种不同芯片布局方案的最高温度之间相差达28℃以上；在同一块PCB上，将生热率高的器件置于板面四角，而其余的分布于其问，可有效地均匀热场并使最高温度显著降低。     

基于焊点形态的工艺参数对底部引线塑料封装器件焊点可靠性影响分析

选取焊盘长度、焊盘宽度、钢网厚度和间隙高度为四个关键因素,采用水平正交表L25(56)设计25种不同参数水平组合的底部引线塑料封装(bottom leaded plastic,BLP)器件焊点,建立25种焊点的形态预测模型和有限元分析模型;对热循环加载条件下BLP焊点进行非线性有限元分析,计算25种不同焊点形态的BLP焊点热疲劳寿命;基于热疲劳寿命计算结果进行极差分析.结果表明,四个因素对BLP焊点热疲劳寿命影响由大到小的顺序依次是焊盘宽度、焊盘长度、间隙高度和钢网厚度;可靠性最高的BLP焊点工艺参数水平组合为焊盘长度1.1 mm、焊盘宽度0.65 mm、钢网厚度0.15 mm和间隙高度0.09 mm.     

埋入式基板微尺度球栅阵列焊点三点弯曲应力应变分析

建立了埋入式基板微尺度球栅阵列焊点三点弯曲应力应变有限元分析模型,分析了焊点材料、焊点间距、PCB支撑跨度及焊点阵列对焊点弯曲应力应变的影响,结果表明,三点弯曲加载条件下,埋入式基板微尺度BGA焊点阵列的最大弯曲应力应变均出现在最外围拐角处焊点上.当三点弯曲加载到相同位移载荷下,SAC387材料焊点的弯曲应力最大,62Sn36Pb2Ag材料焊点的弯曲应力最小;随着支撑跨度的增大,焊点内最大弯曲应力应变均随之减小;随着BGA焊点间距的增大,焊点内部最大弯曲应力应变值均增大;随着BGA焊点阵列数的增大,焊点内部最大应力应变值均增大.     

BGA无铅焊点再流焊焊后残余应力分析与优化

建立BGA无铅焊点再流焊焊后残余应力有限元分析模型,对其进行热结构耦合条件下的焊后残余应力分析;基于钻孔应变法设计并完成了焊后残余应力测量验证性试验;基于灵敏度法分析焊点高度、焊点直径、焊盘直径和焊点间距对焊点残余应力影响的显著性及大小排序;以对残余应力影响显著的因素为变量,采用响应面-遗传算法对焊点结构参数进行了优化。结果表明,验证试验结果证明了仿真分析结果的有效性;置信度为90%时,焊点直径、焊点间距和焊点高度对焊点残余应力影响显著,灵敏度从大到小排序为焊点直径焊点间距焊点高度;焊点焊后残余应力最小的最优结构参数水平组合如下:焊点直径0.55mm、焊点高度0.36mm、焊点间距1.07mm;对该焊点仿真验证表明最大焊后残余应力下降了0.998MPa。研究结果对减小BGA焊点焊后残余应力具有一定的指导意义和参考价值。     

3D封装玻璃通孔高频特性分析与优化

建立了3D封装玻璃通孔(TGV)电磁仿真分析模型,对TGV高频信号特性进行了分析,得到了回波损耗S11仿真结果,并研究了信号频率、通孔类型、通孔最大直径、通孔高度、通孔最小直径对S11的影响。选取TGV关键结构通孔最大直径、通孔高度、通孔最小直径尺寸为设计参数,以TGV在信号频率10 GHz下的S11作为目标值,采用响应曲面法,设计17组试验进行仿真,并拟合了TGV S11与其关键结构参数的关系模型。结合遗传算法对拟合模型进行优化,得到TGV S11最优的组合参数:通孔最大直径65 μm、通孔高度360 μm、通孔最小直径尺寸44 μm。对最优组合参数进行验证,发现最优参数组合仿真结果较基本模型S11减小了1.593 5 dB,实现了TGV的结构优化。     

基于OPENGL的实测SMT焊点三维重建及显示技术

为检测SMT焊点的质量，提取焊点质量信息，研究了利用光学手段实测的SMT焊点的三维重建和显示技术，并且运用Visual C#.Net和OPENGL编制了一套软件。该软件可以利用SMT焊点的二维图像，通过三维重构算法计算出SMT焊点的表面高度离散点的数据集，即离散点云。对离散点云进行排序重组和三角网格化后，运用OpenGL对三角网格进行消隐，设定法线、光照、材质和贴图的处理，重建SMT焊点的表面，由此获得SMT焊点的三维信息，利于分析焊点的质量信息。 本文将简要论述堆栈式芯片封装的结构，并给出一些使用不同的AMI方法检测这种封装的内在特性和封装的内缺陷的分析例子。     

模拟退火优化BP神经网络在SMT片式元件焊点质量评价中的应用

针对SMT（surface mount technology：表面组装技术）片式元件焊点缺陷类别繁多、缺陷原因复杂的问题，本文采用模拟退火算法（Simulated annealing）和BP神经网络相结合的方法建立了SMT片式元件焊点质量评价的模型，并应用这个模型对生产现场采集的片式元件焊点样本数据为例进行分析评价。结果表明，该方法可以准确的、快速的对焊点缺陷进行识别，从而为焊点质量评价奠定基础。     

热循环载荷下POP堆叠焊点应力分析与优化

建立叠层封装(packaging on packaging,POP)堆叠焊点有限元模型,基于ANAND本构方程,分析了热循环载荷下焊点应力分布状态及热疲劳寿命;基于灵敏度法分析了POP封装结构参数对焊点热应力的影响显著性;基于响应面法建立POP堆叠焊点热应力与结构参数的回归方程,并结合粒子群算法对结构参数进行了优化.结果表明,焊点与铜焊盘接触处应力最大,该处会率先产生裂纹,上层焊点高度和下层焊点高度对POP堆叠焊点热应力影响较为显著;最优结构参数水平组合为上层焊点高度0.35 mm、下层焊点高度0.28 mm、中层印刷电路板厚度0.26 mm,优化后上、下两层焊点的最大热应力分别下降了0.816和1.271 MPa,延长了POP堆叠焊点热疲劳寿命.