(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111603890.1 (22)申请日 2021.12.24 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 程梦萱　贾玉玺　黄斌　张通　 赵志彦　万国顺　盛男　郑瑞乾　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 李琳 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/394(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种印制电路板压合成型过程的保持时间 优化方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种印制电路板压合成型过 程的保持时间优化方法及系统， 基于仿真条件， 调整压合过程的保持时间， 进行印制电路板压合 过程的数值模拟， 确定仿真模型在不同保持时间 下的相对翘曲变形量和翘曲变形云图； 对比和分 析所述印制电路板的相对翘曲变形量及翘曲变 形云图， 建立印制电路板翘曲变形量对保持时间 的灵敏度曲线， 确定当前温度和压力下的最优保 持时间。 本发明不需要增加新的制备装置， 过度 复杂化制备流程， 利用有限元模拟方法， 不断调 整热压合工艺高温高压下的保持时间， 使印制电 路板压合 成型结束时的翘曲变形量最小化， 提高 印制电路板的平整度， 降低其报废率， 节约成本 投入。 权利要求书2页 说明书9页 附图8页 CN 114282415 A 2022.04.05 CN 114282415 A 1.一种印制电路板 压合成型 过程的保持时间优化方法， 其特 征是： 包括以下步骤： 建立印制电路板的几何模型； 根据压合过程的材料性能参数、 印制电路板的实 际力学约束与载荷、 传热学初始条件 和边界条件， 设置热压合过程仿 真模型中的材料性能参数、 力学边界条件、 传热学初始条件 和边界条件； 基于所述条件， 调整压合过程的保持时间， 进行印制电路板压合过程的数值模拟， 确定 仿真模型在不同保持时间下的相对翘曲变形量和翘曲变形云图； 对比和分析所述 印制电路板的相对翘曲变形量及翘曲变形云图， 建立 印制电路板翘曲 变形量对保持时间的灵敏度曲线， 确定当前温度和压力下的最优保持时间。 2.如权利要求1所述的一种印制电路板压合成型过程的保持时间优化方法， 其特征是： 建立印制电路板几何模型 的具体过程包括： 采用分区、 分层的方法对印制电路板进行几何 建模， 在厚度方向上， 按照铜箔 ‑树脂混杂层、 覆铜板的基板层、 半固化片层三者在厚度方向 的尺寸、 层叠顺序， 逐层进行几何建模； 对各层模型进行分区， 根据印制电路板的布线图， 对每一分区的铜含量进行识别与赋 予， 对每一分区的材 料性能参数进行等效化的处 理。 3.如权利要求1所述的一种印制电路板压合成型过程的保持时间优化方法， 其特征是： 建立印制电路板的几何模型后， 对模型的材料属性进 行定义， 具体包括： 针对布线层的不同 铜含量分区， 建立不同铜含量下的铜 ‑树脂混杂的单胞模型， 根据单胞模型在印制电路板仿 真模型中所处的位置特征， 建立周期性的边界条件， 计算得到不同铜含量单胞模型 的等效 材料性能参数， 将材 料属性赋予各分区。 4.如权利要求3所述的一种印制电路板压合成型过程的保持时间优化方法， 其特征是： 所述材料性能参数包括密度、 比热容、 热导率、 单位质量的化学反应放热量、 化学反应动力 学级数、 指前因子、 化学反应活化能、 热膨胀系数、 化学收缩系数、 模量和泊松比中的至少一 个。 5.如权利要求1所述的一种印制电路板压合成型过程的保持时间优化方法， 其特征是： 在印制电路板的应力应变场计算的几何模型上、 下方各添加 一块刚性平板模型， 且固定下 平板模型， 在上平板模型 上施加生产中压合过程的压紧力， 以反映力学边界。 6.如权利要求1所述的一种印制电路板压合成型过程的保持时间优化方法， 其特征是： 进行印制电路板 压合过程的数值模拟的具体过程包括： 计算印制电路板压合过程中的温度场， 模拟压合过程中以半固化片的固化反应放热为 内热源的印制电路板传热 过程； 将模拟得到的温度场结果作为 印制电路板应力 应变场的预定义场 导入， 计算 印制电路 板压合过程中的应力、 应 变和位移； 模拟印制电路板因固化反应收缩、 热胀冷缩的材 料行为和在压力下的力学响应。 7.如权利要求1所述的一种印制电路板压合成型过程的保持时间优化方法， 其特征是： 确定仿真模型在不同保持时间下的相对翘曲变形量和翘曲变形云图的具体过程包括： 仅改变热压合阶段的保持时间， 计算印制电路板的温度场， 将其作为应力应变计算的 预定义场， 计算印制电路板在开模冷却至 室温时厚度方向的应力、 应变和位移， 分析当前最 高温度和最大压力下保持时间对印制电路板压合后翘曲变形的影响， 建立印制电路板翘曲权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114282415 A 2变形量对保持时间的灵敏度曲线。 8.一种印制电路板 压合成型 过程的保持时间优化系统， 其特 征是： 包括： 几何模型构建模块， 被 配置为建立印制电路板的几何模型； 参数获取模块， 被配置为根据压合过程的材料性能参数、 印制电路板的实 际力学约束 与载荷、 传热学初始条件和边界条件， 设置热压合过程仿 真模型中的材料性能参数、 力学边 界条件、 传热 学初始条件和边界条件； 数值模拟模块， 被配置为基于所述条件， 调整压合过程的保持时间， 进行印制电路板压 合过程的数值模拟， 确定 仿真模型在不同保持时间下的相对翘曲变形量和翘曲变形云图； 参数优化模块， 被配置为对比和分析所述相对翘曲变形量及翘曲变形云图， 建立印制 电路板翘曲变形量对保持时间的灵敏度曲线， 确定当前温度和压力下的最优保持时间。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征是： 用于存储计算机指令， 所述计算机指令被处理 器执行时， 完成权利要求1 ‑7中任一项所述的方法中的步骤。 10.一种电子设备， 其特征是： 包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上 运行的计算机指 令， 所述计算机指 令被处理器运行时， 完成权利要求 1‑7中任一项 所述的方 法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114282415 A 3