IC Packaging 芯片封裝模擬方案

引言

IC封裝是以固態(tài)封裝材料 (Epoxy Molding Compound, EMC)及液態(tài)封裝材料(Liquid Molding Compound, LMC)進(jìn)行封裝的制程，藉以達(dá)到保護(hù)精密電子芯片避免物理?yè)p壞或腐蝕。在封裝的過程中包含了微芯片和其他電子組件(所謂的打線)、熱固性材料的固化反應(yīng)、封裝制程條件控制之間的交互作用。由于微芯片封裝包含許多復(fù)雜組件，故芯片封裝制程中將會(huì)產(chǎn)生許多制程挑戰(zhàn)與不確定性。常見的IC封裝問題如：充填不完全、空孔、金線偏移、導(dǎo)線架偏移及翹曲變形等。

Moldex3D 解決方案

Moldex3D芯片封裝模塊目前支持的分析項(xiàng)目相當(dāng)完善，以準(zhǔn)確的材料量測(cè)為基礎(chǔ)，除了基本的流動(dòng)充填與硬化過程模擬；并延伸到其他先進(jìn)制造評(píng)估，例如 : 金線偏移、芯片偏移、填充料比例、底部填充封裝、后熟化過程、應(yīng)力分布與結(jié)構(gòu)變形等。透過精準(zhǔn)的模擬可以預(yù)測(cè)及解決重大成型問題，將有助于產(chǎn)品質(zhì)量提升，更可以有效地預(yù)防潛在缺陷；藉由模擬優(yōu)化達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)，并縮減制造成本和周期。芯片布局評(píng)估

顯示動(dòng)態(tài)熔膠流動(dòng)行為

• 評(píng)估澆口與流道設(shè)計(jì)
• 優(yōu)化流動(dòng)平衡

避免產(chǎn)生氣泡缺陷

結(jié)構(gòu)驗(yàn)證

應(yīng)用流固耦合（fluid-structure interaction）算法預(yù)測(cè)金線、導(dǎo)線架、芯片偏移、芯片變形等行為

可與ANSYS及Abaqus整合，共同分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

制程條件影響預(yù)測(cè)

• 模擬實(shí)際生產(chǎn)的多樣化制程條件

計(jì)算制程改變所造成的溫度、轉(zhuǎn)化率和壓力分布

預(yù)測(cè)氣泡缺陷（考慮排氣效果）與翹曲

后熟化制程翹曲與應(yīng)力分析

顯示經(jīng)過后熟化階段的應(yīng)力松弛和化學(xué)收縮現(xiàn)象

計(jì)算溫度、轉(zhuǎn)化率與應(yīng)力分布并預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的變形

高階材料特性量測(cè)

可量測(cè)反應(yīng)動(dòng)力、黏度、黏彈性提供流動(dòng)仿真

黏彈應(yīng)力釋放、化學(xué)收縮率、熱膨脹收縮效應(yīng)達(dá)成精準(zhǔn)預(yù)測(cè)翹曲

Moldex3D 支持多種封裝制程模擬轉(zhuǎn)注成型與覆晶底部填膠模擬。轉(zhuǎn)注成型與覆晶底部填膠模擬

顯示流動(dòng)與固化過程 ，優(yōu)化澆口與流道設(shè)計(jì)

• 預(yù)測(cè)潛在成型瑕疵 ，仿真包封與短射
• 計(jì)算氣體區(qū)域內(nèi)的壓降，優(yōu)化排氣設(shè)計(jì)
• 評(píng)估制程條件與材料特性，縮短周期時(shí)間

壓縮成型與晶圓級(jí)封裝模擬

顯示壓縮成型制程的動(dòng)態(tài)流動(dòng)波前

評(píng)估扇出型封裝之芯片偏移、翹曲行為與剪切應(yīng)力分布

毛細(xì)底部填膠模擬

顯示在不同表面張力與接觸角度下，毛細(xì)力所產(chǎn)生的流動(dòng)行為

• 評(píng)估接點(diǎn)間距與接點(diǎn)分布對(duì)流動(dòng)的影響
• 優(yōu)化底膠的點(diǎn)膠路徑設(shè)定

灌膠

• 更真實(shí)且詳細(xì)的點(diǎn)膠頭路徑及給料的可視化 (支持potting & dotting)

利用完整的物理模型來仿真表面張力引發(fā)現(xiàn)象，如爬膠

方便的建模工具及設(shè)定接口來重現(xiàn)多樣的制程設(shè)計(jì)

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