【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电阻热布局,具体是一种采用模糊遗传算法优化两层埋入式电阻热布 局的方法。
技术介绍
随着电子产品向轻、薄、短、小趋势发展,在互连基板内层制造或埋入无源器件W 实现元件高密度集成的埋入式无源器件技术受到广泛关注。该技术可有效减小基板面积, 提高布线密度,降低生产成本。信号传输路径的缩短使埋入式器件在高频高速领域可W很 好地保持信号完整性及减少电磁干扰。但是,元件集成度的提高同时使基板内单位体积的 功耗增大、发热量增加。高温环境影响埋入式器件的工作寿命并导致相关参数值改变,当温 度升高到一定程度,埋入式器件可能因失效而停止工作,严重时甚至引起封装材料燃烧。埋 入式无源器件中的主要发热源是电阻元件,电阻的功率对PCB板的温升具有显著影响,且 电阻在基板中的位置不同,其温升不同,对邻近器件的温度影响也不同。不合理的布局将导 致基板局部温度过高或温度梯度过大,从而降低电路板的整体性能及可靠性。因此,分析参 数不同的元器件相互间的位置关系对温度场分布的影响,寻求散热效果最佳的布局方案具 有必要性。 近年来已有学者将遗传算法应用到该领域研究中,如文献[1]利用遗传算法解决 单层SMT电子元件的热布局优化,文献巧,3]利用遗传算法进行两层3D-MCM芯片的热布 局设计等。但由于遗传算法存在特有的早熟收敛现象,在进化早期种群多样性急剧减少, 群体缺乏有效的等位基因,在遗传算子作用下不再生成高阶竞争模式[4]。因此,采用标准 遗传算法进行热布局优化得到的优化结果有可能并非全局最优解,而是某个随机的非优个 体。 [1]肖德劲, ...
【技术保护点】
采用模糊遗传算法优化两层埋入式电阻布局的方法,包括:对上下层电阻分别实施遗传操作,依次执行初始种群生成、交叉、变异和进化逆转操作,共用模糊逻辑控制器输出的交叉概率Pc和变异概率Pm,在计算适应度函数和局部灾变时,将两个种群作为整体进行评价及更新,步骤如下:步骤1:上下层电阻采用随机方式生成初始种群;步骤2:将当前进化代数gen和最优适应度值未改变的次数num输入模糊逻辑控制器得到交叉概率Pc和变异概率Pm;步骤3:分别对两个种群实施交叉操作;步骤4:分别对两个种群实施变异操作;步骤5:分别对两个种群实施进化逆转;步骤6:将两个种群作为整体计算适应度函数值,并采用最优保存策略选择最佳个体;步骤7:种群更新后重新判断,若gen值小于200且num值大于50,则对种群实施局部灾变,然后返回步骤2,否则直接返回步骤2;算法的最大遗传代数设为300代,gen值超过300则终止进化。
【技术特征摘要】
1. 采用模糊遗传算法优化两层埋入式电阻布局的方法,包括:对上下层电阻分别实施 遗传操作,依次执行初始种群生成、交叉、变异和进化逆转操作,共用模糊逻辑控制器输出 的交叉概率P。和变异概率Pm,在计算适应度函数和局部灾变时,将两个种群作为整体进行 评价及更新,步骤如下: 步骤1:上下层电阻采用随机方式生成初始种群; 步骤2 :将当前进化代数gen和最优适应度值未改变的次数num输入模糊逻辑控制器 得到交叉概率P。和变异概率Pm ; 步骤3 :分别对两个种群实施交叉操作; 步骤4 :分别对两个种群实施变异操作; 步骤5 :分别对两个种群实施进化逆转; 步骤6 :将两个种群作为整体计算适应度函数值,并采用最优保存策略选择最佳个体; 步骤7 :种群更新后重新判断,若gen值小于200且num值大于50,则对种群实施局部 灾变,然后返回步骤2,否则直接返回步骤2 ; 算法的最大遗传代数设为300代,gen值超过300则终止进化。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤1,种群规模都设置为100。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤2,各输入变量gen和num的模糊 论域都归一化到[〇, 1]范围,输出变量P。和Pm的论域分别为[〇. 7, 1]和[0, 0. 3];各输入 输出变量的隶属度函数都取为三角形隶属度函数,定义如式(1)所示,参数a、c分别对应三 角形下部左右顶点,参数b对应三角形上部顶点;模糊逻辑控制器的输入、输出变量的语言值都设为三个,分别是S、M和B,对于输入变 量gen,S代表进化早期,M代表进化中期,B代表进化后期;对于其它变量,S代表小,M代表 中,B代表大;共有9条规则,写成条件语句的形式如下: if gen is Aij and num is Bi, then Pc is Cij then Pm is Di ; 其中i = 1,2,…,9, Ai、Bi、Ci和Di分别是定义在gen、num、P。和P m论域上的模糊集。 具体的模糊逻辑控制规则为:在进化早期,种群多样性较好,P。和Pm随着num变化相应 增大或减小;进化中期,种群多样性逐渐下降,对P。和Pm赋值力度比早期偏大;进化后期, 种群趋于收敛,为避免破坏已找到的最优解,对P。和Pm的赋值力度比早期偏小。4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在步骤3,利用交叉概率...
【专利技术属性】
技术研发人员:邓莉,李天明,黄春跃,张瑞宾,庞前娟,黄伟,
申请(专利权)人:桂林航天工业学院,
类型:发明
国别省市:广西;45
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