[发明专利]一种适用于表面安装工艺的可靠性实现能力评估方法

权利要求书

1.一种适用于表面安装工艺的可靠性实现能力评估方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：

步骤1：建立数值分析模型，计算获得应力状态：利用表面安装工艺对象的设计信息，建立对应的数值分析模型，计算获得表面安装工艺对象的应力状态数值；

步骤2：建立并分析工艺前模型，获得工艺前可靠性数值：利用表面安装工艺对象的设计信息，建立工艺前模型；利用表面安装工艺对象的应力状态数值和工艺前模型，通过基于失效物理模型的评估方法，获得在工艺实现前仅考虑设计时的连接部位的可靠性数值；

步骤3：抽样检验，定量评价：对已完成表面安装工艺的产品进行抽样检验，对抽样产品的所有连接部位的外形进行定量评价，获得表征工艺质量状态的评估参数；

步骤4：建立并分析工艺后模型，获得工艺后可靠性数值：利用表征工艺质量状态的评估参数，修改工艺前模型，得到工艺后模型；利用表面安装工艺对象的应力状态和工艺后模型，通过基于失效物理模型的评估方法，获得表面安装工艺实现后的产品连接部位的可靠性数值；

步骤5：可靠性数值处理，评估工艺可靠性：处理安装工艺加工后产品连接部位的可靠性数值，并通过与工艺实现前仅考虑设计时的连接部位的可靠性数值的计算，获得表面安装工艺的可靠性实现能力的评估数值。

2.根据权利要求所述的一种适用于表面安装工艺的可靠性实现能力评估方法，其特征在于：步骤1中所述的表面安装工艺对象的设计信息，包括电子元器件的封装信息、电路基板的设计参数、电路板上元器件布局以及各部分的材料属性；所述的数值分析模型是指使用数值仿真分析软件建立的数值分析模型；对于不同应力类型，采用不同的数值分析软件建立对应的数值分析模型；所述的表面安装工艺对象的应力状态数值即为表面安装工艺对象的物理状态数值。

3.根据权利要求所述的一种适用于表面安装工艺的可靠性实现能力评估方法，其特征在于：步骤2中所述的工艺前模型包含元器件的设计信息和表面安装工艺设计信息；所述的基于失效物理模型的评估方法是指现有的与表面安装相关的、包含应力状态数值与失效前时间关系的失效物理公式；现有表面安装连接相关的失效物理模型包括：Coffin-Mason模型、Steinberg的位移模型、Steinberg的疲劳模型；将数值仿真分析获得的应力状态数值带入上述公式，即获得所有连接部位的失效前时间；所述的工艺实现前仅考虑设计时的产品连接部位的可靠性数值，是指利用工艺前模型并通过分析失效物理模型推算得到的连接部位失效前时间；假定分析对象共包含m个连接部位，则记第j个连接部位的失效前时间分别为t_0j，其中j＝1，2，3…，m。

4.根据权利要求所述的一种适用于表面安装工艺的可靠性实现能力评估方法，其特征在于：步骤3中所述的抽样检验是指对已经完成表面安装工艺的产品进行按比例的随机抽取，所述的定量评价是指通过直接测量或间接测量，获得评估对象连接部位的外形测量数值；测量数值包括焊点高度和焊料润湿面积；定量评价依照相关标准进行。

5.根据权利要求所述的一种适用于表面安装工艺的可靠性实现能力评估方法，其特征在于：步骤4中所述的修改工艺前模型是指利用步骤3中获得的表征工艺质量状态的评估参数，修改步骤2中获得的工艺前模型中的表面安装工艺设计信息，即根据实际测量结果对工艺前模型中的焊点高度、焊料润湿面积数值进行修改；所述的工艺后模型是对工艺前模型进行修改后得到的模型，针对每一个完成表面安装工艺的电路板的实际测量结果都应建立单独的工艺后模型，即对于抽取的n个样本，分别对工艺前模型进行n次修改，得到n个工艺后模型；所述的应力状态数值与步骤2中应力状态数值相同；所述的基于失效物理模型的评估方法和可靠性数值与步骤2中的定义相同；通过上述工艺后模型，利用基于失效物理模型的评估方法，最终计算得到安装工艺加工后产品连接部位的失效前时间；由于上述存在n个工艺后模型，此时也应得到n组抽样样本的失效前时间向量，记为t₁，t₂，…，t_n；其中每一个向量共包含m个连接部位的失效前时间，即第i组抽样样本失效前时间向量表示为t_i＝(t_i1，t_i2，…，t_im)^T；式中t_ij表示第i组中的第j个连接部位的失效前时间。