Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模

Auto Hybrid IC建模 (Auto Hybrid IC Modeling)

要使用Auto Hybrid模式來建立IC網格模型,首先需要準備一線定義2D設計配置圖,在XY平面上包含了所有IC配件的尺寸與位置。

在Studio中再由封裝組件精靈分別建立配置圖中的部件并給予屬性及相關設置,之后在生成網格時,Moldex3D 會自動偵測模型來呼叫封裝組件實體網格精靈 (Encapsulation Solid Mesh Wizard) 來讓用戶利用一系列的參數來長成足夠精度的網格模型。

注: 在使用匯入與導出模型功能時候,除了一般的 CAD 格式以外 Moldex3D 也支持如 AutoCAD Drawing Exchange (*.dxf) 等 2D 設計配置圖文件格式

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖1

封裝組件精靈 (Encapsulation Component Wizard)

點擊封裝組件來呼叫精靈工具,并選擇已封閉線循環 (或如果有建立,可切換為基底平面)來定義組件。指定屬性 (必要時還有材料群組)、厚度位置(Z方向),再點擊儲存并關閉來創建組件。如果需要再創建其他組件可以點擊儲存,如果不做儲存即要離開則點擊取消

:要用來定義為同一組件的線循環,其中所有的線與節點都需要在同一平面。

:如果組件的輪廓有重迭, 在內部的組件會有優先權 (如芯片與環氧樹脂)

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖2

基底平面 (Base Plane)

當模型與其2D配置越來越復雜,選擇線段時會花掉很多時間精力。所以可以使用切割平面工具將2D配置由線段轉成由平面定義,那么在封裝組件精靈中即可用選擇平面來建立組件。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖3

切割平面 (Trim Plane)

在模型頁簽的封裝組件下拉選單中點擊切割平面,并選擇定義2D配置的所有線段。點擊Enter來確認后即會生成基底平面并用選擇的線段將之切割。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖4

匯入錫球 (Import Bump)

當要指定封裝組件中的錫球時,點擊匯入圖示再選擇對應含錫球信息的CSV文件來一次性建立大量錫球組件。CSV文件需包含各錫球位置的XY坐標如下所示,而錫球直徑則視情況要不要先行指定。匯入后,可以在指定錫球的直徑厚度位置(Z軸)或在顯示窗口反選不想要匯入的錫球。點擊OK來建立組件,而當下的設定也會生成一CSV文件儲存于當前項目路徑下(文件名: TargetPtsData.csv)。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖5

封裝組件實體網格精靈 (Encapsulation Solid Mesh Wizard)

當2D配置所有的組件都創建完以后,點擊網格頁簽的生成來呼叫封裝組件網格精靈(如果沒有偵測到IC組件,則會開啟一般的BLM精靈)。指定完所有的參數后點擊確認網格即會自動生成出來。

?網格尺寸 (Mesh Size):指定實體網格在Z方向與XY方向尺寸的最小值來控制模型在XY和Z方向的分辨率。XY梯度與最小尺寸比可以更進一步地來減少網格數或確保網格質量。于錫球撒點數量項目中,可以按需要來設定不同的值來做加密。利用啟用混合元素(六面體為主)會允許生成六面體網格來降低網格數。使用者可以點擊預覽來確認網格在側向的分布情形。

?網格線小段 (Segment):Moldex3D會依所有組件的高度及位置將模型在Z方向上分成許多小段,而各段的網格層數則是再由Z網格尺寸計算得來。

?組件 (Components):此處列出了所有的IC組件,以及其材料群組、厚度、位置與層數(由上面的設定計算得來)。可以在下面確認預測的實體網格數量。

?基底平面(Base Plane):產生基底平面,但要模型不存在基地平面才能使用。

?基底網格 (Base Mesh):使用基地平面與撒點產生基底網格,如果已生成過基底網格則需更改網格參數才能再度啟用。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖6
Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖7

撒點 (Seeding)

當有基底平面存在時,點擊撒點 (Seeding) 并選擇基底平面來指定其撒點設定。自定義網格尺寸的值來決定整體的撒點分布,后點擊OK來確認設定(或套用來先預覽)。下一個頁面中,可以選擇特定特征線并指定其撒點的網格尺或段數以及漸變方式來做局部的撒點設定。撒點設定會反映在之后的表面以及實體網格生成的分辨率,故適當的撒點設定對確保模擬的正確性又能顧及網格數量及對應的計算資源需求很重要。

:如果沒有設置漸變方式(無),Moldex3D還是會自動地調整網各分布,所以當線的撒點與之后的網格生成多少會有些出入。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖8

基底網格((Base Mesh)

在沒有建立基地平面與基底網格下,仍然可以建立具有一定水平分辨率的IC封裝網格,但應用基底平面與基底網格可以使建模工作及分辨率的控制有更簡易且更彈性的作法。

基底平面(Base Plane)于接口下方會在IC模型不存在基底平面時提供使用,點擊基底平面來建立并讓組件的2D配置映像在基底平面上面. 基底平面不只可以是用不同的方法來在封裝組件精靈中創建組件,還可以產生基底網格繼而控制網格的分辨率與質量。

基底網格(Base Mesh)圖標會在模型有基底平面時啟用,如果有撒點時總體XY網格尺寸的數值也會帶入。點擊基底網格來基于基底平面配置與撒點設定產生表面網格,然后就可以繼續其他的網格設定及生成。若是點擊取消來退出精靈,已經建立的基底網格會保留,并可以使用修復網格工具來進一步調整網格的特性做優化或客制化。

:基底平面、基底網格與IC組件的配置必須完全吻合。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖9

測進澆口 (Side Gate)

Moldex3D 可以在由 2D 布局生成 IC 封裝模型時,同時搭配由側邊進澆的 3D 澆口模型。對象的邊、撒點及網格監制都會自動處理,使得網格在進澆面上完全匹配 (澆口模型的進澆面需盡量貼其 2d 布局的外緣線且不重迭)

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的圖10
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