一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法

本发明属于电子封装填充料填充，具体涉及一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法及系统。背景技术：1、电子封装是指把设计好的电子芯片、功率器件等用特定的封装材料包起来，主要起到电气连接、结构支持和保护、提供散热途径等作用。电子封装作为器件制造的关键环节，封装材料、封装工艺和封装结构直接影响到功率模块的湿、热、电、力和电磁干扰等性能。2、电子器件正在向着高频率、高密度、高功率和高温应用的方向发展，而作为对电子器件起保护作用的一道重要屏障的环氧模塑料，其湿、热、电、力和电磁干扰等综合性能对整个电子器件十分重要。当环氧模塑料的散热性能很差时，高温会导致整个封装好的电子器件材料间的热膨胀系数差异，进而导致电子封装器件内部产生很大变形。而高的模量就会导致很大应力，且在高温时，当封装器件内部有湿气时，也会产生膨胀变形和蒸汽压力。严重时，还可能直接导致器件断裂损伤失效。由于环氧树脂的性能有基因性的缺陷，需要添加填充料来提升环氧模塑料的热湿力综合性能，其中填充料的质量分数可占环氧模塑料总质量高达90％，因此填充料对环氧模塑料的性能起着至关重要的作用。3、如何通过优化填充料填充方案对电子封装用环氧模塑料性能进行提升，是本领域亟需解决的一个技术问题。技术实现思路1、本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法及系统，本发明通过建立环氧模塑料填充设计参数与其性能指标的映射关系的神经网络模型，进而对填充设计参数综合考虑进行整体优化，以提升环氧模塑料性能。2、为了实现预期效果，本发明采用了以下技术方案：3、本发明还公开了一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，包括：4、s1.根据电子封装用环氧模塑料的性能指标和填充设计参数，构建电子封装用环氧模塑料的性能指标和填充设计参数的映射关系的神经网络模型；5、s2.根据环氧模塑料填充对填充料性能指标的要求制定填充设计参数优化策略；6、s3.根据所述神经网络模型与所述填充设计参数优化策略，利用粒子群优化算法迭代得到性能指标最优时所对应的最优填充设计参数；7、s4.基于最优填充设计参数，进行电子封装用环氧模塑料中填充料填充。8、进一步地，所述s1具体包括：9、s101.根据环氧模塑料各组分材料的性能参数和填充设计参数，确定电子封装用环氧模塑料的性能指标；10、s102.根据电子封装用环氧模塑料的性能指标，采用机器学习方法，构建电子封装用环氧模塑料的性能指标和填充设计参数的映射关系的神经网络模型。11、进一步地，所述s101具体包括：采用分子动力学软件计算得到各组分材料的性能参数，根据各组分材料的性能参数并结合填充设计参数，采用有限元软件计算得到电子封装用环氧模塑料的性能指标。12、进一步地，所述神经网络模型的表达式为：13、thmp＝g[w2·g(w1·p+b1)+b2]，14、其中，thmp为性能指标神经网络模型输出的环氧模塑料性能指标，g()表示神经网络模型的激活函数，p为填充设计参数，w1和b1分别表示神经网络模型中输入层到隐藏层的权值矩阵和偏置项，w2和b2表示神经网络模型中隐藏层到输出层的权值矩阵和偏置项。15、进一步地，所述填充设计参数优化策略为目标函数取最小值，所述目标函数表示为：16、17、其中，thmp_i表示环氧模塑料的第i个性能指标，thmp_ides表示期望的第i个性能指标，α是性能指标相应的优化权值系数，n是优化的性能指标数目。18、进一步地，所述s3具体包括：19、s301.根据环氧模塑料填充设计参数，利用所述神经网络模型预测环氧模塑料的性能指标；20、s302.根据填充设计参数优化策略，利用粒子群优化算法的多参数优化计算得到性能指标最优时所对应的最优填充设计参数。21、进一步地，所述利用粒子群优化算法的多参数优化计算得到性能指标最优时所对应的最优填充设计参数具体包括：将填充设计参数优化策略集成到粒子群优化算法中，利用惯性权值线性递减的粒子群优化算法计算得到性能指标最优时所对应的最优填充设计参数。22、进一步地，所述填充设计参数包括填充料含量、填充料粒径最大值和最小值、填充料间距最小值、填充料球形度。23、进一步地，所述性能指标为环氧模塑料的热导率、杨氏模量、玻璃化转变温度、热膨胀系数中的任一一个。24、本发明还公开了一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的系统，包括：25、获取模块，用于获取电子封装用环氧模塑料中填充料填充所需的各项数据；26、填充模块，用于根据上述任一所述方法进行电子封装用环氧模塑料中填充料填充。27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法及系统，本发明首先采用分子动力学方法计算组分性能参数，然后建立不同填充设计参数的填充方案，接着采用有限元计算不同填充方案时的性能指标，之后建立描述性能指标与填充设计参数映射关系的性能指标神经网络模型，接着根据环氧模塑料对性能指标的要求制定填充设计参数优化策略，针对性能指标神经网络模型，采用多参数优化得到性能指标最优时对应的最优填充设计参数，基于所述最优填充设计参数制备环氧模塑料。本发明能够实现对环氧模塑料的填充料填充参数的优化，提高环氧模塑料的性能。技术特征：1.一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，包括：2.如权利要求1所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述s1具体包括：3.如权利要求2所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述s101具体包括：采用分子动力学软件计算得到各组分材料的性能参数，根据各组分材料的性能参数并结合填充设计参数，采用有限元软件计算得到电子封装用环氧模塑料的性能指标。4.如权利要求3所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述神经网络模型的表达式为：5.如权利要求4所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述填充设计参数优化策略为目标函数取最小值，所述目标函数表示为：6.如权利要求5所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述s3具体包括：7.如权利要求6所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述利用粒子群优化算法的多参数优化计算得到性能指标最优时所对应的最优填充设计参数具体包括：将填充设计参数优化策略集成到粒子群优化算法中，利用惯性权值线性递减的粒子群优化算法计算得到性能指标最优时所对应的最优填充设计参数。8.如权利要求7所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述填充设计参数包括填充料含量、填充料粒径最大值和最小值、填充料间距最小值、填充料球形度。9.如权利要求1-8任一所述一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法，其特征在于，所述性能指标为环氧模塑料的热导率、杨氏模量、玻璃化转变温度、热膨胀系数中的任一一个。10.一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的系统，其特征在于，包括：技术总结本发明公开了一种电子封装用环氧模塑料中填充料填充的方法及系统，本发明首先采用分子动力学方法计算组分性能参数，然后建立不同填充设计参数的填充方案，接着采用有限元计算不同填充方案时的性能指标，之后建立描述性能指标与填充设计参数映射关系的性能指标神经网络模型，接着根据环氧模塑料对性能指标的要求制定填充设计参数优化策略，针对性能指标神经网络模型，采用多参数优化得到性能指标最优时对应的最优填充设计参数，基于所述最优填充设计参数制备环氧模塑料。本发明能够实现对环氧模塑料的填充料填充参数的优化，提高电子封装环氧模塑料的性能，进而能够提高电子封装的可靠性。技术研发人员：盛灿,王诗兆,陈冉,张适,李丽丹受保护的技术使用者：武创芯研科技（武汉）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/15