本发明涉及一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，属于电子封装可靠性。
背景技术：
1、叠层焊点作为一种新型焊点，通过两层焊点叠加在一起，降低了焊点的剪切应力进而提升了器件服役的可靠性，叠层焊点在实际工作过程中，会面临复杂的环境问题，其中最常见的是温度环境与随机振动环境共同作用，电子产品在工作时产生热量，以及外部环境温度发生变化，造成互连结构各部分发生热胀冷缩，不同材料热膨胀系数不同而产生热应力，影响焊点的寿命；此外，电子产品不可避免地在车载、机载环境中使用，由此会承受随机振动载荷的作用；国内外学者对叠层焊点在热振耦合环境下开展相关的研究工作较少，为使叠层焊点这一新型焊点的更大范围的应用，对叠层焊点开展热振耦合载荷下的可靠性研究是有必要的。
2、在优化方面，田口正交设计仅能对单目标进行分析优化，无法对多目标进行分析优化，因此，将其结合灰色关联分析和模糊逻辑推理便解决了多目标优化的问题，同时为其他类型的焊点优化提供了一个方法指导。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对以上优化技术不足之处，提供一种基于田口灰色模糊的优化方法，求解最优叠层焊点结构参数水平组合，实现兼顾叠层焊点应力和应变最小，并对田口正交设计这一优化方法做了补充，解决了叠层焊点多目标优化的问题。
2、实现本发明目的的技术方案是：
3、一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，具体包括如下步骤：
4、步骤1：利用ansys软件建立叠层焊点有限元分析模型；
5、步骤2：获取热振耦合加载下叠层焊点的最大应力和最大应变值；
6、步骤3：确定影响叠层焊点热振耦合应力应变的因素；
7、步骤4：确定各影响因素的参数水平值；
8、步骤5：采用田口正交法设计16组叠层焊点影响因素的参数水平组合试验组；
9、步骤6：利用ansys软件建立各参数水平组合的叠层焊点有限元分析模型；
10、步骤7：获取各组叠层焊点热振耦合加载下的最大应力和最大应变值；
11、步骤8：获取各组叠层焊点热振耦合加载下最大应力和最大应变的信噪比；
12、步骤9：对各组叠层焊点的最大应力和最大应变的信噪比进行归一化处理；
13、步骤10：获取叠层焊点最大应力和最大应变信噪比灰色关联系数；
14、步骤11：将叠层焊点最大应力和最大应变信噪比灰色关联系数作为输入变量进行隶属度函数语义定义，将输出响应mpci进行隶属度函数语义定义，制定模糊规则库，根据模糊规则进行模糊推理运算，计算出16组试验组的mpci；
15、步骤12：对mpci方差分析和极差分析，得到叠层焊点最大应力和最大应变的影响因素显著性排序及最优的叠层焊点结构参数水平组合。
16、步骤1中，建立的叠层焊点有限元仿真分析模型，各部分尺寸为：环氧树脂封装体30mm×30mm×1.17mm，bt基板35mm×35mm×0.56mm，焊点直径0.61mm，焊点高度0.43mm，焊点间距1.27mm，焊盘直径0.41mm，pcb板132mm×77mm×1.6mm，叠层焊点材料为sac305。
17、步骤3中影响因素为叠层焊点的焊球直径、焊点高度、焊盘直径和pcb厚度。
18、步骤4中各影响因素的参数水平数为4。
19、步骤8中信噪比计算公式为：
20、
21、式中：ds/n指信号与噪音的比值；yi指等效应变ε或等效应力σ；采用数值虚拟试验次数n＝1，公式即可转化为：ds/n＝-10lg{y2}。
22、步骤9中信噪比无量纲化归一化公式为：
23、
24、式中：x(k)为原始数据；y(k)为无量纲化处理后的数据。
25、步骤11中输入变量和输出响应mpci为高斯隶属度函数。
26、本发明提供一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，该方法基于田口正交设计、灰色关联分析和模糊逻辑推理，以求解最优叠层焊点结构参数水平组合，实现兼顾叠层焊点应力和应变最小；本方法在原有田口正交设计的基础上，结合了灰色关联分析和模糊逻辑推理的方法，弥补了田口正交设计优化方法仅能对单一目标优化的不足，从而解决了叠层焊点应力应变多目标优化的问题。
1.一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，所述步骤1中，建立的叠层焊点有限元仿真分析模型，各部分尺寸为：环氧树脂封装体30mm×30mm×1.17mm，bt基板35mm×35mm×0.56mm，焊点直径0.61mm，焊点高度0.43mm，焊点间距1.27mm，焊盘直径0.41mm，pcb板132mm×77mm×1.6mm，叠层焊点材料为sac305。
3.根据权利要求1所述的，一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，所述步骤3中的影响因素为叠层焊点的焊球直径、焊点高度、焊盘直径和pcb厚度。
4.根据权利要求1所述的，一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，所述步骤4中各影响因素的参数水平数为4。
5.根据权利要求1所述的，一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，所述步骤8中信噪比计算公式为：
6.根据权利要求1所述的，一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，所述步骤9中信噪比无量纲化归一化公式为：
7.根据权利要求1所述的，一种优化叠层焊点热振耦合应力应变的方法，其特征在于，所述步骤11中输入变量和输出响应mpci为高斯隶属度函数。
