[发明专利]基于加热因子的再流焊接工艺仿真模型修正方法

权利要求书

1.一种基于加热因子的再流焊接工艺仿真模型修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立再流焊工艺温度场仿真模型，利用瞬态热仿真分析获得焊点仿真温度曲线，计算仿真焊点加热因子与实测焊点加热因子，对比分析实测温度数据与相应数值仿真温度数据的在加热因子上的差异；

步骤2，确定设计参数、约束条件、目标函数，建立PCBA温度场仿真修正模型；

步骤3，设计实验，获取目标参数响应值；对修正设计参数进行抽样，然后将抽样的样本点带入修正前的工艺仿真模型，计算工艺参数的目标参数响应值-加热因子、超液相线时间；

步骤4，构建Kriging响应面模型；根据设计参数和加热因子、超液相线时间差值响应构建满足精度要求Kriging响应面模型；

步骤5，多目标遗传算法(Multi-Objective Genetic Algorithm，简称MOGA)寻优；通过多目标遗传算法(MOGA)对目标函数进行迭代计算寻优，获得修正后工艺参数，判断优化结果是否收敛，若不收敛，则更新设计变量，重新设计实验，获取目标参数差值响应，迭代计算，直到收敛为止；若收敛，则输出修正后的工艺仿真模型；并将修正后的工艺参数代入有限元模型进行结果验证。

2.根据权利要求1所述的基于加热因子的再流焊接工艺仿真模型修正方法，其特征在于，步骤1中，所述的再流焊工艺温度场仿真模型包括印制板基板、BGA本体、QFP本体、Chip元件等效热模型以及BGA、QFP高密度组装焊点的等效热模型；PCBA组件仿真模型、PCBA瞬态温度场数值仿真模型建立；所述的仿真焊点不仅计算其加热因子值，而且还计算仿真焊点的超液相线时间值，并且分析实测数据与相应数值仿真数据的在超液相线时间值上的差异，仿真焊点的加热因子、超液相线时间的计算方法：首先，提取与实测焊点相对应的节点位置；然后，找到该节点最高温度值；最后，节点加热因子、超液相线时间值由下列方法计算：

heatfactor＝0.5*t_183*(max_tem_node-183)

t_183＝t2_183-t1_183

语句中：heatfactor为加热因子；t_183为超液相线时间；t1_183为焊点温度第一次达到183℃时的时间；t2_183焊点温度第二次达到183℃时的时间，max_tem_node为焊点最高温度值。

3.根据权利要求1所述的基于加热因子的再流焊接工艺仿真模型修正方法，其特征在于，步骤2中，所述的PCBA温度场仿真修正模型是通过分析实测数据与相应数值仿真数据的在加热因子与超液相线时间上差异而建立的，具体方法为：建立以实测焊点的加热因子、超液相线时间与仿真焊点的加热因子、超液相线时间差值最小化为优化目标、以各温区温度、对流换热系数为设计变量，以下条件作为约束条件的优化模型：①电路板组件的峰值温度小于245℃；②焊膏的峰值温度小于225℃；③优化目标是使得实测焊点与仿真焊点的加热因子和超液相线时间差值最小化，其数学模型为：

式中：x为设计变量——温区温度和对流换热系数；为仿真预测加热因子和超液相线时间值，y为实测的加热因子和超液相线时间值；x^l，x^u为设计变量x变化的上下限；n为设计变量个数，m为目标差值响应的个数。

4.根据权利要求1所述的基于加热因子的再流焊接工艺仿真模型修正方法，其特征在于，步骤3中，所述的抽样方法采用拉丁超立方抽样，根据设计参数数目进行100-150次的正交试验设计，并且使整个实验设计点均匀分布在空间中。