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Erschienen in:

2024 | OriginalPaper | Buchkapitel

Large-Scale \(\mathscr {H}_2\) Optimization for Thermo-Mechanical Reliability of Electronics

verfasst von : Pascal den Boef, Jos Maubach, Wil Schilders, Nathan van de Wouw

Erschienen in: Scientific Computing in Electrical Engineering

Verlag: Springer Nature Switzerland

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Abstract

Optimization of transient models is required in several domains related to thermo-mechanical reliability of electronics, such as Prognostic Health Monitoring (PHM) and design optimization. A novel framework for efficient (local) parameter optimization of transient models in the \(\mathscr {H}_2\) norm is proposed. The optimization is feasible for large-scale transient models because it approximates the gradient using physics-based model order reduction (MOR), in contrast to existing approaches that typically use data-driven surrogate models such as neural networks. To demonstrate the framework an optimal fixed-order virtual sensor for PHM of a Ball Grid Array (BGA) is numerically determined.

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van Driel, W.D., Zhang, G.Q., Janssen, J.H.J., Ernst, L.J.: Response surface modeling for nonlinear packaging stresses. J. Electron. Packag. 125, 490–497 (2003). https://doi.org/10.1115/1.1604149CrossRef

Yuan, C.C.A., Lee, C.C.: Solder joint reliability modeling by sequential artificial neural network for glass wafer level chip scale package. IEEE Access 8, 143,494–143,501 (2020). https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3014156

Majd, M., Meszmer, P., Priscaru, A., Gromala, P.J., Wunderle, B.: Stress prognostics for encapsulated standard packages by neural networks using data from in-situ condition monitoring during thermal shock tests. In: 2020 21st International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems (EuroSimE), pp. 1–10. IEEE (2020). https://doi.org/10.1109/EuroSimE48426.2020.9152697

Prisacaru, A., et al.: Towards virtual twin for electronic packages in automotive applications. Microelectron. Reliab. 122, 114,134 (2021). https://doi.org/10.1016/j.microrel.2021.114134. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0026271421001001

Zhang, L., Lam, J.: On \(h_2\) model reduction of bilinear systems. Automatica 38, 205–216 (2002). https://doi.org/10.1016/S0005-1098(01)00204-7. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0005109801002047

Beattie, C.A., Gugercin, S.: A trust region method for optimal h2 model reduction. In: Proceedings of the 48h IEEE Conference on Decision and Control (CDC) held jointly with 2009 28th Chinese Control Conference, pp. 5370–5375. IEEE (2009). https://doi.org/10.1109/CDC.2009.5400605

Yang, P., Jiang, Y.L.: H2 optimal model reduction of coupled systems on the grassmann manifold. Math. Model. Anal. 22, 785–808 (2017). https://doi.org/10.3846/13926292.2017.1381863. http://journals.vgtu.lt/index.php/MMA/article/view/927

Petersson, D.: A nonlinear optimization approach to h2-optimal modeling and control (2013)

Hokanson, J.M., Magruder, C.C.: H2-optimal model reduction using projected nonlinear least squares. SIAM J. Sci. Comput. 42, A4017–A4045 (2020). https://doi.org/10.1137/19M1247863. https://epubs.siam.org/doi/10.1137/19M1247863

10.

Güğercin, S., Antoulas, A.C., Beattie, C.: H2 model reduction for large-scale linear dynamical systems. SIAM J. Matrix Anal. Appl. 30, 609–638 (2008). https://doi.org/10.1137/060666123. http://epubs.siam.org/doi/10.1137/060666123

11.

Nocedal, J., Wright, S.: Numerical Optimization, 2nd edn. Springer, New York (2006). https://doi.org/10.1007/978-0-387-40065-5CrossRef

12.

Antoulas, A.C., Beattie, C.A., Güğercin, S.: Interpolatory Methods for Model Reduction. Society for Industrial and Applied Mathematics (2020). https://doi.org/10.1137/1.9781611976083. https://epubs.siam.org/doi/book/10.1137/1.9781611976083

13.

Breiten, T., Beattie, C., Güğercin, S.: Near-optimal frequency-weighted interpolatory model reduction. Syst. Control Lett. 78, 8–18 (2015). https://doi.org/10.1016/j.sysconle.2015.01.005. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0167691115000067

Titel: Large-Scale Optimization for Thermo-Mechanical Reliability of Electronics
verfasst von: Pascal den Boef
Jos Maubach
Wil Schilders
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Verlag: Springer Nature Switzerland
Buch: Scientific Computing in Electrical Engineering
Print ISBN: 978-3-031-54516-0

Electronic ISBN: 978-3-031-54517-7

Copyright-Jahr: 2024
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-54517-7_16

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Abstract

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