有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法技术

本发明专利技术公开了有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，涉及电子制造和微系统集成技术领域，包括建立热压焊头三维数字孪生虚拟实体几何模型；基于实测焊接电流数据，对焊接过程进行温度、应力、应变场仿真；利用应力、应变仿真结果，分析热机械疲劳裂纹萌生位置及扩展方向，并预置初始裂纹部件；采用扩展有限元方法，模拟热机械疲劳裂纹在热压焊头中的扩展行为，并实时更新裂纹模型；对仿真结果进行后处理，提取温度场、焊接面温度分布和三维裂纹表征数据集。本发明专利技术基于应力应变仿真结果，确定了焊头的热机械疲劳裂纹萌生位置与裂纹扩展方向，并提出了热压焊头裂纹模型自更新方法以解决裂纹扩展过程中的温度、应力更新问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子制造和微系统集成，特别是有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法。

技术介绍

1、热压焊是一种通过加热和加压实现工件连接的固态焊接方法，是柔性电路板和刚性电路板连接的主要焊接工艺，在微电子表面组装领域应用广泛。在热压焊接工艺中，焊接温度是影响焊接质量的关键因素，因此要形成良好的焊接质量就必须保证热压焊头处于合适的焊接温度。

2、但在热压焊焊接过程中，各类型热压焊头在长时间热应力与压力载荷耦合循环作用下常形成局部疲劳裂纹，然后在工作循环中裂纹发生扩展并最终导致焊头发生脆性断裂失效。而在热压焊头的热机械疲劳裂纹扩展过程中，由于焊头长期承受高温与机械应力循环，因此其裂隙内常产生氧化物进而影响热压焊头的有效导电面积。裂纹形态和有效导电面积的变化将改变热压焊头的初始升温位置与各焊接阶段时的热量扩散行为，进而改变热压焊头的温度分布，最终可能造成焊接质量不均甚至严重影响焊接质量。而建立不同疲劳损伤状态与焊接质量间的映射模型，并借助数字孪生技术构建热压焊过程的虚拟模型，实现对焊接过程中的热压焊头温度与热机械疲劳裂纹状态监测则可以保证本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述对焊接过程进行温度、应力、应变场仿真，并对温度仿真结果进行误差评估包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述分析热机械疲劳裂纹萌生位置及扩展方向包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述模拟热机械疲劳裂纹在热压焊头中的扩展行为包括以下步骤：p>

5.如权利...

【技术特征摘要】

1.有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：包括，

2.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述对焊接过程进行温度、应力、应变场仿真，并对温度仿真结果进行误差评估包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述分析热机械疲劳裂纹萌生位置及扩展方向包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述模拟热机械疲劳裂纹在热压焊头中的扩展行为包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述基于有效导电面积和训练好的pa-cvae模型，生成新的焊接电流曲线数据包括以下步骤：

6.如权利要求1所述的有限元协同模型自更新的热压焊头疲劳损伤数据生成方法，其特征在于：所述提取温...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨凯，邓作恩，胡鹏程，黄海松，吴明海，李宗镇，高鑫，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：