CN111274697B - 焊接拉力的仿真方法、仿真装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种焊接拉力的仿真方法、仿真装置、电子设备及存储介质，该焊接拉力的仿真方法包括通过引脚的尺寸信息得到焊接拉力，利用所得到的焊接拉力与预设条件进行比较，从而判断所设计的焊膏和钢网开口是否满足焊接条件，本发明的焊接拉力的仿真方法可以在PCB的设计前期便针对器件的焊接质量去做仿真分析，能够根据分析结果及时进行调整，从而能够提高PCB生产制造的合格率。
Description
技术领域
本发明属于SMT贴装技术领域，具体涉及一种焊接拉力的仿真方法、仿真装置、电子设备及存储介质。
背景技术
SMT是表面组装技术(Surface Mounted Technology)的缩写，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。表面组装技术是一种无需在印制电路板(PCB，PrintedCircuit Board)上钻插件孔，直接将表面组装器件贴﹑焊到印制电路板表面规定位置上的电路装联技术。表面贴装技术是新一代电子组装技术，它将传统的电子器件压缩成为体积只有几十分之一的器件，从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本以及生产的自动化。
在PCB设计生产制造中，器件焊接是极其重要的一个环节。随着器件封装的***化、集成化的发展，器件的质量也越来越大，而器件焊接质量的好坏会直接影响到生产的合格率，那么如何确保器件的焊接质量就成为了至关重要的一环。
在现有的PCB设计生产流程中一般都是在生产后才会去做器件焊接质量检测，并没有在设计前期针对器件的焊接质量去做仿真分析，这会直接影响PCB生产制造的合格率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种焊接拉力的仿真方法、仿真装置、电子设备及存储介质。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种焊接拉力的仿真方法，包括：
根据引脚的有效焊接面积和所述引脚的数量得到总焊接面积；
根据所述总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
根据所述焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
在本发明的一个实施例中，在根据引脚的有效焊接面积和所述引脚的数量得到总焊接面积之前，还包括：
获取所述引脚的尺寸信息，其中，所述引脚的尺寸信息包括所述引脚的第一尺寸信息或者所述引脚的第二尺寸信息；
根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积，包括：
获取所述第一焊盘的焊接面积；
根据所述引脚的第一尺寸信息和投影比例得到所述引脚的第一底面投影面积；
根据所述第一焊盘的焊接面积和所述引脚的第一底面投影面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积；
根据所述引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和所述引脚的侧面有效焊接面积得到所述引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，根据所述第一焊盘的焊接面积和所述引脚的第一底面投影面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积，包括：
判断所述第一焊盘的焊接面积和所述引脚的第一底面投影面积的大小，若所述第一焊盘的焊接面积小于所述引脚的第一底面投影面积，则根据所述第一焊盘的焊接面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积，若所述引脚的第一底面投影面积小于所述第一焊盘的焊接面积，则根据所述引脚的第一底面投影面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积。
在本发明的一个实施例中，根据所述引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和所述引脚的侧面有效焊接面积得到所述引脚的有效焊接面积，包括：
根据所述引脚的第一最大焊接接触面积和所述第一钢网开口面积得到所述引脚的底面有效焊接面积；
根据所述引脚的底面有效焊接面积、所述第一钢网开口面积、第一钢网的厚度和第一比例参数得到所述引脚的侧面有效焊接高度；
根据所述引脚的侧面有效焊接高度、所述引脚的第一尺寸信息得到所述引脚的侧面有效焊接面积；
根据所述引脚的底面有效焊接面积和所述引脚的侧面有效焊接面积得到所述引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积，包括：
获取所述第二焊盘的尺寸信息；
获取所述引脚的有效焊接高度；
根据所述第二焊盘的尺寸信息和所述引脚的第二尺寸信息得到所述引脚的第二最大焊接接触面积；
根据所述引脚的第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积得到所述引脚的第三最大焊接接触面积；
根据所述引脚的第三最大焊接接触面积、所述引脚的有效焊接高度、所述引脚的外露高度得到所述引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，获取所述引脚的有效焊接高度，包括：
根据所述引脚的底面投影面积、所述第二钢网开口面积、所述第二钢网的厚度和第二比例参数得到所述引脚的有效焊接高度。
在本发明的一个实施例中，根据所述第二焊盘的尺寸信息和所述引脚的第二尺寸信息得到所述引脚的第二最大焊接接触面积，包括：
判断所述第二焊盘的尺寸信息和所述引脚的第二尺寸信息的大小，若所述第二焊盘的尺寸信息小于所述引脚的第二尺寸信息，则根据所述第二焊盘的焊接面积得到所述引脚的第二最大焊接接触面积，若所述引脚的第二尺寸信息小于所述第二焊盘的尺寸信息，则根据所述引脚的第二尺寸信息和植球比例得到所述引脚的第二最大焊接接触面积。
本发明的一个实施例还提供一种焊接拉力的仿真装置，包括：
总面积处理模块，用于根据引脚的有效焊接面积和所述引脚的数量得到总焊接面积；
焊接拉力处理模块，用于根据所述总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
检测模块，用于根据所述焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
本发明的一个实施例还提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时，实现上述任一项实施例所述的焊接拉力的仿真方法步骤。
本发明的一个实施例还提供一种存储介质，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项实施例所述的焊接拉力的仿真方法步骤。
本发明的有益效果：
本发明根据引脚的有效焊接面积得到了器件对应的引脚的总焊接面积，根据引脚的总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力，并利用所得到的焊接拉力与预设条件进行比较，从而判断所设计的焊膏和钢网开口是否满足焊接条件，通过上述方法可以在PCB的设计前期便针对器件的焊接质量去做仿真分析，能够根据分析结果及时进行调整，从而能够提高PCB生产制造的合格率。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种焊接拉力的仿真方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种数据获取方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种焊接拉力的仿真方法的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种器件的正视图；
图5是本发明实施例提供的一种焊盘的俯视图；
图6是本发明实施例提供的一种器件的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种钢网开口的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的另一种焊盘的俯视图；
图9是本发明实施例提供的另一种器件的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的一种焊接拉力的仿真装置的结构示意图；
图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种焊接拉力的仿真方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种焊接拉力的仿真方法，该焊接拉力的仿真方法具体可以包括：
步骤1、根据引脚的有效焊接面积和引脚的数量得到总焊接面积；
步骤2、根据总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
步骤3、根据焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
具体地，引脚的有效焊接面积表示引脚与焊膏(例如锡膏)相接触的总面积。在得到引脚的有效焊接面积后，可以根据引脚的数量和每个引脚的有效焊接面积得到该器件对应的所有引脚与焊膏相接触的总焊接面积，即：总焊接面积＝有效焊接面积*引脚数量。在得到了总焊接面积后，便可以根据总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力，即总焊接面积和焊膏的抗拉强度的乘积便为焊接后器件的抗拉拉力(即焊接拉力)，最后再根据焊接拉力和预设条件之间的关系判断所选择的焊膏和钢网开口是否满足设计需求，若不满足，则需要调整焊膏型号和/或钢网开口，直至所得到的焊接拉力满足设计需求，则完成设计阶段的焊接仿真。
具体地，可以判断焊接拉力和预设条件的关系，若焊接拉力大于或者等于预设条件，则完成器件的焊接仿真，说明所选择的焊膏型号和钢网开口符合设计要求，若焊接拉力小于预设条件，则需要调整焊膏和/或钢网开口直至焊接拉力大于或者等于预设条件，才能完成器件的焊接检测。
在本实施例中，预设条件例如可以为器件的重力，也可以为器件拉力的行业标准值，例如chip(芯片)0402器件所需拉力的行业标准值为5.39N，还可以为F(G，V)，F(G，V)为与器件重力和速度有关的函数，预设条件还可以为其它能够用于判断焊接拉力是否符合要求的条件，本实施例对此不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需求选择不同的预设条件与焊接拉力进行比较。
另外，为了更好地说明本实施例引脚的有效焊接面积，本实施例以一具体方式说明引脚的有效焊接面积的获取方法，因此，在步骤1之前还可以包括步骤1-1和步骤1-2，其中，
步骤1-1、获取引脚的尺寸信息，其中，引脚的尺寸信息包括引脚的第一尺寸信息或者引脚的第二尺寸信息；
步骤1-2、根据引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积。
本实施例首先得到了需要焊接至电路板上的器件对应引脚的尺寸信息，该尺寸信息反映了该器件引脚的大小等相关信息，本实施例的引脚的尺寸信息可以包括引脚的第一尺寸信息或者引脚的第二尺寸信息，其中，引脚的第一尺寸信息为引脚高度方向的外表面为直面的引脚的尺寸信息，例如引脚形状为方形、矩形、T字型等，引脚的第二尺寸信息为引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的尺寸信息，例如引脚形状为球形、椭球形等，因此在实际制造过程中可以根据引脚的尺寸信息得到引脚的有效焊接面积。因此，通过上述方式，设计人员可以在设计阶段便针对器件的焊接质量进行仿真分析，从而可以在设计阶段便可以针对器件的焊接质量进行优化，避免了在设计阶段因为所选择的焊膏和/或钢网开口不满足条件而导致影响器件焊接质量的情况出现，提高了PCB生产制造的合格率。另外，因为在设计阶段便可以针对焊接质量进行优化设计，从而可以提高生产效率，避免了因为焊接质量不满足要求而需要重新设计和重新制造的问题出现。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上，对实施例一中的焊接拉力的仿真方法做具体说明。本实施例主要用于说明引脚高度方向的外表面为直面的引脚的焊接拉力的仿真方法。
请参见图2和图3，图2是本发明实施例提供的一种数据获取方法的流程示意图，图3是本发明实施例提供的另一种焊接拉力的仿真方法的流程示意图。在一个具体实施例中，本实施例在上述实施例的基础上首先对引脚的第一尺寸信息的获取方法进行举例说明，具体地，实施例一中的步骤1-1具体可以包括步骤1-1.1～1-1.3：
步骤1-1.1、获取PCB设计数据；
步骤1-1.2、从PCB设计数据中获取器件信息；
步骤1-1.3、根据器件信息从器件3D实物库中得到引脚的第一尺寸信息。
具体地，本实施例的PCB设计数据可以是本领域技术人员根据最终产品的要求利用EDA(电子设计自动化，Electronics Design Automation)设计软件得到的，例如该PCB设计数据为CAD数据+BOM数据或Gerber数据+BOM数据，在得到PCB设计数据之后便可以获得电路板上每个器件的器件信息，该器件信息包括器件的物料编码和供应商信息，本实施例以某一具体器件为例进行说明，将该器件设定为该电路板上需要焊接的第一个器件，假设该器件的物料编码为AD5306BRUZ-REEL7、供应商信息为ANALOG；另外，本实施例根据常用的器件类型将电路板中各类型的器件信息收集起来建立了一器件3D实物库，该器件3D实物库用于存放器件的实物三维数据(如器件的模型数据、厂家、器件类型、物料编码等)、实际工作参数数据(如器件的质量、材料、功耗等)、焊接参数(焊膏种类、每个引脚所需焊膏体积)、引脚尺寸等，并且每个器件以器件供应商物料编码命名，即该器件3D实物库记录了每个器件的实物信息，则本实施例在得到了器件信息之后，便可以根据器件信息所对应的物料编码从器件3D实物库中可以直接得到对应器件的实物信息，例如第一个器件类型为SOP16，引脚形状为矩形、引脚尺寸为0.25mm*0.5mm*0.1mm，单个引脚所需锡膏体积为0.063mm3，因此可以从器件3D实物库中得到引脚的第一尺寸信息。
在一个具体实施例中，本实施例在上述实施例的基础上对引脚的有效焊接面积的获取方法进行举例说明，具体地，实施例一中的步骤1-2具体可以包括步骤1-2.1～1-2.4，其中：
步骤1-2.1、获取第一焊盘的焊接面积；
步骤1-2.2、根据引脚的第一尺寸信息和投影比例得到引脚的第一底面投影面积；
步骤1-2.3、根据第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积得到引脚的第一最大焊接接触面积；
步骤1-2.4、根据引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和引脚的侧面有效焊接高度得到引脚的有效焊接面积。
具体地，本实施例的第一焊盘为适用于引脚高度方向的外表面为直面的引脚的焊盘，因此本实施例可以通过PCB设计数据得到器件对应的第一焊盘的相关尺寸信息，而根据第一焊盘的相关尺寸信息便可以得到第一焊盘的焊接面积。对于每个引脚而言，由于引脚的形状和类型不同，因此每个引脚与焊膏的有效焊接面积也不同。在实际中，每个引脚的第一底面投影面积为引脚可能与焊膏相接触的最大底面积，例如，请参见图4，图4中的器件的类型为SOP16，该器件的引脚的第一底面投影面积即为投影尺寸对应的部分向底面投影的面积，因此本实施例通过在第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积中选择一个更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值作为引脚的第一最大焊接接触面积，由此可以提高最终所获得的总焊接面积的精确度，从而提高最终焊接拉力检测的准确度，其中，引脚的底面有效焊接面积表示引脚的底面与焊膏(例如锡膏)相接触的有效面积。在确定了引脚的第一最大焊接接触面积之后，便可以从第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积中选择一个更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值作为引脚的底面有效焊接面积，因此在得到了引脚的底面有效焊接面积和侧面有效焊接面积之后便可以得到引脚的有效焊接面积，从而可以进一步地提高最终所获得的总焊接面积的精确度，更进一步地提高最终焊接拉力检测的准确度。其中，引脚的侧面有效焊接面积表示引脚的侧面与焊膏相接触的面积，本实施例对于引脚的侧面有效焊接面积的获取方式不做具体限定，本实施例技术人员可以根据设计需要按照不同的方式得到引脚的侧面有效焊接面积。
因此，本实施例通过步骤1-2.1～1-2.4得到了引脚的底面有效焊接面积和引脚的侧面有效焊接面积，上述方式可以确保所获得的引脚的底面有效焊接面积和引脚的侧面有效焊接面积的精确性，提高了所获得的总焊接面积的精确性，从而使得通过总焊接面积和焊膏的抗拉强度所得到的焊接拉力的精确性得到了保证，因此可以确保通过本实施例的仿真方法所最后确定的焊膏的类型和钢网开口的准确性，避免了因为焊接质量不满足要求需要重新设计和重新制造的问题出现，避免了PCB在生产过程中焊接质量出现问题的现象，提高了PCB生产制造的合格率。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.2具体可以为：对于不同的引脚类型，可以根据引脚的第一尺寸信息和投影比例得到引脚的第一底面投影面积，应该知道的是，投影比例对于不同类型的引脚应选取不同的值，凡是用于求取引脚的第一底面投影面积的投影比例均属于本实施例所述的投影比例。
例如对于器件类型为SOP16；引脚形状为矩形，引脚的尺寸信息为：宽为0.25mm、长为0.5mm、高为0.1mm，投影比例为1.12，则引脚的第一底面投影面积的计算公式为：
引脚的第一底面投影面积＝引脚的底面面积*投影比例
＝引脚的长度*引脚的宽度*投影比例
＝0.25mm*0.5mm*1.12＝0.14mm2。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.3具体可以为：判断第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积的大小，若第一焊盘的焊接面积小于引脚的第一底面投影面积，则根据第一焊盘的焊接面积得到引脚的第一最大焊接接触面积，若引脚的第一底面投影面积小于第一焊盘的焊接面积，则根据引脚的第一底面投影面积得到引脚的第一最大焊接接触面积。
也就是说，本实施例需要判断第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积的大小，从而从第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积中选择出更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值，因此当第一焊盘的焊接面积小于引脚的第一底面投影面积时，说明第一焊盘的焊接面积为更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值，则将第一焊盘的焊接面积作为所要得到的引脚的第一最大焊接接触面积，当引脚的第一底面投影面积小于第一焊盘的焊接面积，则说明引脚的第一底面投影面积为更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值，则将引脚的第一底面投影面积作为所要得到的引脚的第一最大焊接接触面积。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.4具体可以包括步骤1-2.4.1～1-2.4.4，其中：
步骤1-2.4.1、根据引脚的第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积得到引脚的底面有效焊接面积。
具体地，判断引脚的第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积的大小，若引脚的第一最大焊接接触面积小于第一钢网开口面积，则根据引脚的第一最大焊接接触面积得到引脚的底面有效焊接面积，若第一钢网开口面积小于引脚的第一最大焊接接触面积，则根据第一钢网开口面积得到引脚的底面有效焊接面积。
在本实施例中，第一钢网即为适用于引脚高度方向的外表面为直面的引脚的钢网。本实施例需要判断引脚的第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积的大小，从而从引脚的第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积中选择出更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值，因此，当引脚的第一最大焊接接触面积小于第一钢网开口面积时，说明引脚的第一最大焊接接触面积为更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值，则将引脚的第一最大焊接接触面积作为所要得到的引脚的底面有效焊接面积；当第一钢网开口面积小于引脚的第一最大焊接接触面积时，说明第一钢网开口面积为更为接近引脚的底面有效焊接面积的数值，则将第一钢网开口面积作为所要得到的引脚的底面有效焊接面积。
步骤1-2.4.2、根据引脚的底面有效焊接面积、第一钢网开口面积、第一钢网的厚度和第一比例参数得到引脚的侧面有效焊接高度，即根据引脚的侧面有效焊接高度计算公式得到引脚的侧面有效焊接高度，引脚的侧面有效焊接高度为：
侧面有效焊接高度＝(底面有效焊接面积/第一钢网开口面积)*第一钢网的厚度*第一比例参数。
其中，第一比例参数需要根据引脚的类型进行选择，本实施例对此不做具体限定，例如第一比例参数为1.0-1.5。
步骤1-2.4.3、根据引脚的侧面有效焊接高度、引脚的第一尺寸信息得到引脚的侧面有效焊接面积。
具体地，根据引脚的侧面有效焊接高度与引脚的每个侧面的底边边长便可得到每个侧面的面积(该侧面为直面)，引脚的所有侧面的面积之和即为引脚的侧面有效焊接面积，而对于高度方向的外表面为直面的引脚，其靠近器件的侧面一般为圆弧面，其不包含在引脚的侧面有效焊接面积中。例如对于形状为矩形的引脚的侧面有效焊接面积为：
侧面有效焊接面积＝侧面有效焊接高度*(引脚长+引脚宽*2)。
步骤1-2.4.4、根据引脚的底面有效焊接面积和引脚的侧面有效焊接面积得到引脚的有效焊接面积，即引脚的底面有效焊接面积和侧面有效焊接面积之和即为该引脚的有效焊接面积，即：有效焊接面积＝底面有效焊接面积+侧面有效焊接面积。
本实施例主要针对引脚高度方向的外表面为直面的引脚进行说明，本实施例通过从第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积中选择一更接近引脚的底面有效焊接面积的数值作为引脚的第一最大焊接接触面积，之后再从引脚的第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积中选择一更接近引脚的底面有效焊接面积的数值作为最终的引脚的底面有效焊接面积，最后再通过引脚的底面有效焊接面积和侧面有效焊接面积计算得到引脚高度方向的外表面为直面的引脚的有效焊接面积，这种方式可以确保所获得的引脚的有效焊接面积的精确性，从而可以提高最终仿真结果的准确性。
实施例三
本实施例在实施例二的基础上，以一个具体例子对引脚高度方向的外表面为直面的引脚的焊接拉力的仿真方法进行说明。
步骤1、从EDA设计软件中导出PCB设计数据。从PCB设计数据中循环获取器件信息，例如：第一个器件的物料编码为：AD5306BRUZ-REEL7、供应商信息为：ANALOG。并在PCB设计数据中查找器件的第一焊盘的尺寸信息，请参见图5，第一焊盘的尺寸信息为0.5mm*1.2mm。
根据器件信息从元器件3D实物库中查找对应器件的实物信息包含：根据器件信息所对应的物料编码从器件3D实物库中可以直接得到对应器件的实物信息，例如，请参见图6，第一个器件类型为SOP16，引脚形状为矩形、引脚尺寸为0.25mm*0.5mm*0.1mm，器件的重量为2mg、引脚的数量为16。
步骤2、第一焊盘的焊接面积＝0.5mm*1.2mm＝0.6mm2。
步骤3、引脚的第一底面投影面积＝引脚的底面面积*投影比例
＝引脚的长度*引脚的宽度*投影比例
＝0.25mm*0.5mm*1.12＝0.14mm2。
综上可知，第一焊盘的焊接面积大于引脚的第一底面投影面积，则引脚的第一最大焊接接触面积即为引脚的第一底面投影面积。
步骤4、根据器件信息从钢网开口设计中查找对应器件的第一钢网的开口信息，第一钢网的开口信息包含：开口形状、开口尺寸、厚度等，例如：请参见图7，第一个器件类型为SOP16，第一钢网的开口形状为具有圆角的矩形，第一钢网的尺寸为:宽为0.41mm、长为1.10mm、高为0.15mm。
第一钢网的开口底面面积＝0.41mm*1.10mm＝0.451mm2。
综上可知，第一钢网的开口底面面积大于引脚的第一最大焊接接触面积，则引脚的第一最大焊接接触面积即为引脚的底面有效焊接面积。
步骤5、侧面有效焊接高度＝(底面有效焊接面积/第一钢网的开口底面面积)*第一钢网的厚度*第一比例参数＝【0.14mm2/(0.41mm*1.10mm)】*0.15mm*1.3＝0.0608mm。
步骤6、侧面有效焊接面积＝侧面有效焊接高度*(引脚长+引脚宽*2)
＝0.0608mm*(0.25mm+0.5mm*2)＝0.076mm2。
步骤7、总焊接面积＝(底面有效焊接面积+侧面有效焊接面积)*引脚数量
＝(0.14mm2+0.076mm2)*16＝3.458mm2。
步骤8、焊膏例如为锡膏，从锡膏参数可以得到锡膏的型号、含锡量及抗拉强度等参数，例如抗拉强度为0.63N/mm2。
那么焊接后产生的焊接拉力μ为：
μ＝总焊接面积*抗拉强度＝3.458mm2*0.63N/mm2＝2.179N。
步骤9、预设条件例如为器件的重力，则重力T为：
T＝2mg*G＝2mg*9.8N/KG＝19.6*10-6N。
综上可知，焊接拉力μ大于器件的重力T，则焊接符合要求。
实施例四
本实施例在上述实施例的基础上，对实施例一中的焊接拉力的仿真方法做具体说明。本实施例主要用于说明引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的焊接拉力的仿真方法进行说明。
在一个具体实施例中，本实施例在上述实施例的基础上对引脚的有效焊接面积的获取方法进行举例说明，具体地，实施例一中的步骤1-2具体可以包括步骤1-2.5～1-2.9，其中：
步骤1-2.5、获取第二焊盘的尺寸信息；
步骤1-2.6、获取引脚的有效焊接高度；
步骤1-2.7、根据第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息得到引脚的第二最大焊接接触面积；
步骤1-2.8、根据引脚的第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积得到引脚的第三最大焊接接触面积；
步骤1-2.9、根据引脚的第三最大焊接接触面积、引脚的有效焊接高度、引脚的外露高度得到引脚的有效焊接面积。
具体地，本实施例的第二焊盘为适用于引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的焊盘，因此本实施例可以通过PCB设计数据得到器件对应的第二焊盘的相关尺寸信息，例如第二焊盘为圆形，则其尺寸信息即为其半径。另外本实施例的引脚的有效焊接高度即在引脚高度方向上与锡膏相接触的高度。本实施例根据第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息得到引脚的第二最大焊接接触面积，即第二最大焊接接触面积为从第二焊盘的焊接面积和引脚外露表面积中选择更为接近第三最大焊接接触面积的数值，之后再通过在第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积中选择更为接近第三最大焊接接触面积的数值，其中，第二钢网即为适用于引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的钢网。最后，便可以根据引脚的第三最大焊接接触面积、引脚的有效焊接高度、引脚的外露高度得到引脚的有效焊接面积，其中，引脚的外露高度为引脚外露出来的引脚高度。因此本实施例通过在第二焊盘的焊接面积和引脚外露表面积中选择一个更为接近引脚的第三最大焊接接触面积的数值作为引脚的第二最大焊接接触面积，可以提高最终所获得的总焊接面积的精确度，从而提高最终焊接拉力的检测的准确度。在确定了引脚的第二最大焊接接触面积之后，便可以从第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积中选择一个更为接近引脚的第三最大焊接接触面积的数值作为引脚的第三最大焊接接触面积，因此在得到了引脚的第三最大焊接接触面积之后便可以得到引脚的有效焊接面积，从而可以进一步地提高最终所获得的总焊接面积的精确度，更进一步地提高最终焊接拉力检测的准确度。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.6具体可以为：根据引脚的底面投影面积、第二钢网开口面积、第二钢网的厚度和第二比例参数得到引脚的有效焊接高度，即根据引脚的有效焊接高度计算公式得到引脚的有效焊接高度，其中，引脚的有效焊接高度计算公式为：
有效焊接高度＝(底面投影面积/第二钢网开口面积)*第二钢网厚度*第二比例参数。
其中，底面投影面积即为引脚的底面的投影面积，第二比例参数需要根据引脚的类型进行选择，本实施例对此不做具体限定，例如第二比例参数为1.0-1.5。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.7具体可以为：判断第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息的大小，若第二焊盘的尺寸信息小于引脚的第二尺寸信息，则根据第二焊盘的焊接面积得到引脚的第二最大焊接接触面积，若引脚的第二尺寸信息小于第二焊盘的尺寸信息，则根据引脚的第二尺寸信息和植球比例得到引脚的第二最大焊接接触面积。
具体地，本实施例需要判断第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息的大小，例如判断第二焊盘的半径和引脚的半径大小，当第二焊盘的尺寸信息小于引脚的第二尺寸信息，说明第二焊盘的焊接面积更接近第三最大焊接接触面积，则第二焊盘的焊接面积即为第二最大焊接接触面积，当引脚的第二尺寸信息小于第二焊盘的尺寸信息时，说明引脚外露表面积更接近第三最大焊接接触面积，则引脚外露表面积即为第二最大焊接接触面积，例如对于器件类型为:BGA；引脚形状为球形，引脚的尺寸信息为：半径r为0.5mm，植球比例为2/3，则引脚外露表面积的计算公式为：
引脚外露表面积＝4πr2*植球比例＝π*0.5mm*0.5mm*2/3＝2.093mm2。
其中，植球比例可以根据不同的引脚类型进行设定，本实施例对此不做具体限定。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.8具体可以为：判断引脚的第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积的大小，若引脚的第二最大焊接接触面积小于第二钢网开口面积，说明引脚的第二最大焊接接触面积更接近于引脚的第三最大焊接接触面积，此时则将引脚的第二最大焊接接触面积作为引脚的第三最大焊接接触面积，若第二钢网开口面积小于引脚的第二最大焊接接触面积，说明第二钢网开口面积更接近于引脚的第三最大焊接接触面积，此时则将第二钢网开口面积作为引脚的第三最大焊接接触面积。
进一步地，实施例一中的步骤1-2.9具体可以为：根据引脚的有效焊接面积计算公式得到引脚的有效焊接面积，引脚的有效焊接面积计算公式为：
有效焊接面积＝(有效焊接高度/引脚的外露高度)*第三最大焊接接触面积。
本实施例主要针对引脚高度方向的外表面为曲面的引脚进行说明，本实施例通过从第二焊盘的焊接面积和引脚外露表面积中选择一更接近第三最大焊接接触面积作为引脚的第二最大焊接接触面积，之后再从第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积中选择更为接近第三最大焊接接触面积作为最终的第三最大焊接接触面积，最后再通过第三最大焊接接触面积、有效焊接高度和引脚的外露高度计算得到引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的有效焊接面积，这种方式可以确保所获得的引脚的有效焊接面积的精确性，从而可以提高最终仿真结果的准确性。
实施例五
本实施例在实施例四的基础上，以一个具体例子对引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的焊接拉力的仿真方法进行说明。
步骤1、从EDA设计软件中导出PCB设计数据。从PCB设计数据中循环获取器件信息，例如：第一个器件的物料编码为：A3P1000-FG144M、供应商信息为：MICROSEMI。并在PCB设计数据中查找器件的第二焊盘的尺寸信息，请参见图8，第二焊盘的尺寸信息为半径为0.8mm，第二焊盘的形状为圆形。
根据器件信息从元器件3D实物库中查找对应器件的实物信息包含：根据器件信息所对应的物料编码从器件3D实物库中可以直接得到对应器件的实物信息，请参见图9，例如第一个器件类型为BGA，引脚形状为球形、引脚尺寸为半径为0.5mm，器件的重量为50mg、引脚的数量为144。
综上可知，第二焊盘的半径大于引脚的半径，因此引脚的第二最大焊接接触面积为引脚外露表面积，即：
引脚外露表面积＝4πr2*植球比例＝π*0.5mm*0.5mm*2/3＝2.093mm2。
步骤2、根据器件信息从钢网开口设计中查找对应器件的第二钢网的开口信息，第二钢网的开口信息包含：开口形状、开口尺寸、厚度等，例如：第一个器件类型为BGA，第二钢网的开口形状为矩形，第二钢网的尺寸为:宽为1.5mm、长为1.5mm、高为0.5mm。
第二钢网的开口底面面积＝1.5mm*1.5mm＝2.25mm2。
综上可知，引脚外露表面积小于第二钢网的开口底面面积，则引脚外露表面积即为引脚的第三最大焊接接触面积。
步骤3、有效焊接高度＝(底面投影面积/第二钢网的开口底面面积)*第二钢网厚度*第二比例参数＝【(0.5mm*0.5mm*π)/(1.5mm*1.5mm)】*0.5mm*1.15＝0.2mm。
步骤4、有效焊接面积＝(有效焊接高度/引脚的外露高度)*第三最大焊接接触面积＝【0.2mm/(0.5mm*2/3)】*2.093mm2＝1.268mm2
步骤5、总焊接面积＝有效焊接面积*引脚数量＝1.268mm2*144＝182.592mm2。
步骤6、焊膏例如为锡膏，从锡膏参数可以得到锡膏的型号、含锡量及抗拉强度等参数，例如抗拉强度为0.63N/mm2。
那么焊接后产生的焊接拉力μ为：
μ＝总焊接面积*抗拉强度＝＝182.592mm2*0.63N/mm2＝115.033N。
步骤7、预设条件例如为器件的重力，则重力T为：
T＝50mg*G＝50mg*9.8N/KG＝490*10-6N。
综上可知，焊接拉力μ大于器件的重力T，则焊接符合要求。
实施例六
请参见图10，图10是本发明实施例提供的一种焊接拉力的仿真装置的结构示意图。该仿真装置，包括：
总面积处理模块，用于根据引脚的有效焊接面积和引脚的数量得到总焊接面积；
焊接拉力处理模块，用于根据总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
检测模块，用于根据焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
在本发明的一个实施例中，该焊接拉力的仿真装置还可以包括获取模块和有效焊接面积处理模块，其中，
获取模块，用于获取引脚的尺寸信息，其中，引脚的尺寸信息包括引脚的第一尺寸信息或者引脚的第二尺寸信息；
有效焊接面积处理模块，用于根据引脚的尺寸信息得到引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，有效焊接面积处理模块具体用于获取第一焊盘的焊接面积；根据引脚的第一尺寸信息和投影比例得到引脚的第一底面投影面积；根据第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积得到引脚的第一最大焊接接触面积；根据引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和引脚的侧面有效焊接面积得到引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，根据第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积得到引脚的第一最大焊接接触面积，包括：
判断第一焊盘的焊接面积和引脚的第一底面投影面积的大小，若第一焊盘的焊接面积小于引脚的第一底面投影面积，则根据第一焊盘的焊接面积得到引脚的第一最大焊接接触面积，若引脚的第一底面投影面积小于第一焊盘的焊接面积，则根据引脚的第一底面投影面积得到引脚的第一最大焊接接触面积。
在本发明的一个实施例中，根据引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和引脚的侧面有效焊接面积得到引脚的有效焊接面积，包括：
根据引脚的第一最大焊接接触面积和第一钢网开口面积得到引脚的底面有效焊接面积；
根据引脚的底面有效焊接面积、第一钢网开口面积、第一钢网的厚度和第一比例参数得到引脚的侧面有效焊接高度；
根据引脚的侧面有效焊接高度、引脚的第一尺寸信息得到引脚的侧面有效焊接面积；
根据引脚的底面有效焊接面积和引脚的侧面有效焊接面积得到引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，有效焊接面积处理模块还可以具体用于获取第二焊盘的尺寸信息；获取引脚的有效焊接高度；根据第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息得到引脚的第二最大焊接接触面积；
根据引脚的第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积得到引脚的第三最大焊接接触面积；
根据引脚的第三最大焊接接触面积、引脚的有效焊接高度、引脚的外露高度得到引脚的有效焊接面积。
在本发明的一个实施例中，获取引脚的有效焊接高度，包括：
根据引脚的底面投影面积、第二钢网开口面积、第二钢网的厚度和第二比例参数得到引脚的有效焊接高度。
在本发明的一个实施例中，根据第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息得到引脚的第二最大焊接接触面积，包括：
判断第二焊盘的尺寸信息和引脚的第二尺寸信息的大小，若第二焊盘的尺寸信息小于引脚的第二尺寸信息，则根据第二焊盘的焊接面积得到引脚的第二最大焊接接触面积，若引脚的第二尺寸信息小于第二焊盘的尺寸信息，则根据引脚的第二尺寸信息和植球比例得到引脚的第二最大焊接接触面积。
本发明实施例提供的焊接拉力的仿真装置，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
实施例七
请参见图11，图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备1100，包括：处理器1101、通信接口1102、存储器1103和通信总线1104，其中，处理器1101，通信接口1102，存储器1103通过通信总线1104完成相互间的通信；
存储器1103，用于存储计算机程序；
处理器1101，用于执行所述计算机程序时，实现上述方法步骤。
处理器1101执行所述计算机程序时实现如下步骤：
获取引脚的尺寸信息，其中，引脚的尺寸信息包括引脚的第一尺寸信息或者引脚的第二尺寸信息；
根据引脚的尺寸信息得到引脚的有效焊接面积；
根据引脚的有效焊接面积和引脚的数量得到总焊接面积；
根据总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
根据焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
本发明实施例提供的电子设备，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
实施例八
本发明的又一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取引脚的尺寸信息，其中，引脚的尺寸信息包括引脚的第一尺寸信息或者引脚的第二尺寸信息；
根据引脚的尺寸信息得到引脚的有效焊接面积；
根据引脚的有效焊接面积和引脚的数量得到总焊接面积；
根据总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
根据焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质，可以执行上述方法实施例，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式，这里将它们都统称为“模块”或“***”。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中，与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分，也可以采用其他分布形式，如通过Internet或其它有线或无线电信***。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种焊接拉力的仿真方法，其特征在于，包括：
根据引脚的有效焊接面积和所述引脚的数量得到总焊接面积；所述引脚的有效焊接面积的获取方法包括：获取所述引脚的尺寸信息，其中，所述引脚的尺寸信息包括所述引脚的第一尺寸信息或者所述引脚的第二尺寸信息，所述引脚的第一尺寸信息为引脚高度方向的外表面为直面的引脚的尺寸信息，所述引脚的第二尺寸信息为引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的尺寸信息；根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积，所述引脚的有效焊接面积表示引脚与焊膏相接触的总面积；
根据所述总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
根据所述焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
2.根据权利要求1所述的焊接拉力的仿真方法，其特征在于，根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积，包括：
获取第一焊盘的焊接面积；
根据所述引脚的第一尺寸信息和投影比例得到所述引脚的第一底面投影面积；
根据所述第一焊盘的焊接面积和所述引脚的第一底面投影面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积；
根据所述引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和所述引脚的侧面有效焊接面积得到所述引脚的有效焊接面积。
3.根据权利要求2所述的焊接拉力的仿真方法，其特征在于，根据所述第一焊盘的焊接面积和所述引脚的第一底面投影面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积，包括：
判断所述第一焊盘的焊接面积和所述引脚的第一底面投影面积的大小，若所述第一焊盘的焊接面积小于所述引脚的第一底面投影面积，则根据所述第一焊盘的焊接面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积，若所述引脚的第一底面投影面积小于所述第一焊盘的焊接面积，则根据所述引脚的第一底面投影面积得到所述引脚的第一最大焊接接触面积。
4.根据权利要求2所述的焊接拉力的仿真方法，其特征在于，根据所述引脚的第一最大焊接接触面积、第一钢网开口面积和所述引脚的侧面有效焊接面积得到所述引脚的有效焊接面积，包括：
根据所述引脚的第一最大焊接接触面积和所述第一钢网开口面积得到所述引脚的底面有效焊接面积；
根据所述引脚的底面有效焊接面积、所述第一钢网开口面积、第一钢网的厚度和第一比例参数得到所述引脚的侧面有效焊接高度；
根据所述引脚的侧面有效焊接高度、所述引脚的第一尺寸信息得到所述引脚的侧面有效焊接面积；
根据所述引脚的底面有效焊接面积和所述引脚的侧面有效焊接面积得到所述引脚的有效焊接面积。
5.根据权利要求1所述的焊接拉力的仿真方法，其特征在于，根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积，包括：
获取第二焊盘的尺寸信息；
获取所述引脚的有效焊接高度；
根据所述第二焊盘的尺寸信息和所述引脚的第二尺寸信息得到所述引脚的第二最大焊接接触面积；
根据所述引脚的第二最大焊接接触面积和第二钢网开口面积得到所述引脚的第三最大焊接接触面积；
根据所述引脚的第三最大焊接接触面积、所述引脚的有效焊接高度、所述引脚的外露高度得到所述引脚的有效焊接面积。
6.根据权利要求5所述的焊接拉力的仿真方法，其特征在于，获取所述引脚的有效焊接高度，包括：
根据所述引脚的底面投影面积、所述第二钢网开口面积、所述第二钢网的厚度和第二比例参数得到所述引脚的有效焊接高度。
7.根据权利要求5所述的焊接拉力的仿真方法，其特征在于，根据所述第二焊盘的尺寸信息和所述引脚的第二尺寸信息得到所述引脚的第二最大焊接接触面积，包括：
判断所述第二焊盘的尺寸信息和所述引脚的第二尺寸信息的大小，若所述第二焊盘的尺寸信息小于所述引脚的第二尺寸信息，则根据所述第二焊盘的焊接面积得到所述引脚的第二最大焊接接触面积，若所述引脚的第二尺寸信息小于所述第二焊盘的尺寸信息，则根据所述引脚的第二尺寸信息和植球比例得到所述引脚的第二最大焊接接触面积。
8.一种焊接拉力的仿真装置，其特征在于，包括：
总面积处理模块，用于根据引脚的有效焊接面积和所述引脚的数量得到总焊接面积；所述引脚的有效焊接面积的获取方法包括：获取所述引脚的尺寸信息，其中，所述引脚的尺寸信息包括所述引脚的第一尺寸信息或者所述引脚的第二尺寸信息，所述引脚的第一尺寸信息为引脚高度方向的外表面为直面的引脚的尺寸信息，所述引脚的第二尺寸信息为引脚高度方向的外表面为曲面的引脚的尺寸信息；根据所述引脚的尺寸信息得到所述引脚的有效焊接面积，所述引脚的有效焊接面积表示引脚与焊膏相接触的总面积；
焊接拉力处理模块，用于根据所述总焊接面积和焊膏的抗拉强度得到焊接拉力；
检测模块，用于根据所述焊接拉力和预设条件完成器件的焊接仿真。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法步骤。
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