【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子器件性能评估，具体涉及一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法。
技术介绍
1、目前所有的飞机都使用大量的电子器件，众多电子器件分布在机身各个部位，通过机载网络紧密相连形成各种机载系统。电子器件稳定工作是保证飞行安全和关键任务实现的重要保障，同时也是新一代飞机性能提升的决定因素。电子器件从材料研制、结构设计、产品制造、运行维护至退役的全寿命过程中，都离不开各种物理性能的考量，它们相互耦合、相互影响。单个方面的改善可促进另外几个方面的改善，割裂、单一地进行分析不能全面解决问题，只有对它们进行整体的分析研究才能解决高性能、高可靠电子器件设计所面临的难题。
2、电子器件工作环境很难实验模拟，依靠实验分析其工作性能的方法成本高、效率低下、准确度低，而多物理场耦合计算及分析方法能够弥补了这些缺点。但是，目前航空电子器件的研究都是从单个物理场入手，热、力等物理场的研究处于割裂状态，很少有研究涉及电子器件的多物理场耦合问题，很少以包含热-力场耦合效应的工作性能作为研究指标进行系统研究。在这种情况下，急需开发一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，能够通过数值模拟计算和理论分析更加经济、快速、有效地实现对电子器件的热、力场性能进行协同分析，综合评估电子器件整体工作性能。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，通过数值仿真计算与理论分析相融合形式进行电子器件工作性能分析，能更加经济、快速、有效地分析和评估电子器件工
2、本申请实施例提供以下技术方案：一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，包括以下操作步骤：
3、(1)建立印制板组件的几何模型；
4、(2)加载热条件：确定电子器件的芯片功耗和周围环境温度，将所述芯片功耗和周围环境温度作为初始值加载到印制板和电子器件芯片热载荷中；
5、(3)温度分布分析：进行热场计算，分析印制板组件和电子器件的温度分布，提取电子器件最高温度分布，输出印制板组件的温度分布信息；
6、(4)加载力学条件：读取印制板组件的温度分布信息，进行模态分析确定模型前三阶固有频率，加载功率谱密度；
7、(5)机械应力分析：加载功率谱密度，完成随机振动计算，分析印制板组件和电子器件的应力和应变分布，提取电子器件的最大应力和最大应变分布；
8、(6)计算结果归一化处理：将计算得到的电子器件最高温度、电子器件最大应力和电子器件最大应变分别进行归一处理；
9、(7)将归一化处理的电子器件最高温度、电子器件最大应力和最大应变进行电子器件工作性能综合评价系数的计算；
10、(8)依据计算得到的电子器件工作性能综合评价系数，分析不同散热和机械应力以及不同机械结构下电子器件工作性能。
11、根据本申请一种实施例，所述印制板组件包括芯片、焊点、铜盘、金属间化合物和印制板。
12、根据本申请一种实施例，将数值仿真计算得到的电子器件最高温度、电子器件最大应变和最大应力按照下式分别进行归一处理：
13、
14、根据本申请一种实施例，将归一化处理的电子器件最高温度电子器件最大应力和最大应变代入下式进行电子器件工作性能综合评价系数计算：
15、
16、根据本申请一种实施例，根据电子器件工作状态和所处环境确定电子器件的芯片功耗和周围环境温度，将所述芯片功耗和周围环境温度作为初始值加载到印制板和电子器件芯片热载荷中。
17、根据本申请一种实施例，通过数值仿真计算得到所述电子器件最高温度、电子器件最大应力和电子器件最大应变。
18、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本专利技术实施例的一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，建立印制板组件及电子器件封装模型，完成热-力场耦合计算，对仿真计算的电子器件最高温度、最大应变和最大应力等参数进行归一化处理，依据综合性能函数计算得到电子器件工作性能综合评价系数，并以此评估电子器件工作性能，实现了经济、快速、有效地评估电子器件工作性能的目标，为芯片的工程化应用提供技术支持，推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
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1.一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
2.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，所述印制板组件包括芯片、焊点、铜盘、金属间化合物和印制板。
3.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，将计算得到的电子器件最高温度、电子器件最大应变和最大应力按照下式分别进行归一处理：
4.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，将归一化处理的电子器件最高温度电子器件最大应力和最大应变代入下式进行电子器件工作性能综合评价系数计算：
5.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，根据电子器件工作状态和所处环境确定电子器件的芯片功耗和周围环境温度，将所述芯片功耗和周围环境温度作为初始值加载到印制板和电子器件芯片热载荷中。
6.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，通过数值仿真计算得到所述电子器件最高温度、电子器件最大应力和电子器件最大应变。p>...
【技术特征摘要】
1.一种热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
2.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，所述印制板组件包括芯片、焊点、铜盘、金属间化合物和印制板。
3.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，将计算得到的电子器件最高温度、电子器件最大应变和最大应力按照下式分别进行归一处理：
4.根据权利要求1所述的热力耦合作用下电子器件工作性能评估方法，其特征在于，将归一化...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐文亮，王婉人，焦超锋，任召，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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