基本概念(Basic Concept)

本章教程帶您快速的從頭開始分析簡(jiǎn)易IC封裝的灌膠制程的仿真工作流程，并分成以下部分：準(zhǔn)備模型、材料與成型條件、底部填膠設(shè)定和執(zhí)行分析。

注：本教學(xué)中所介紹的功能僅供演示目的，Moldex3D 支持更多、更多樣的灌膠 (IC) 制程功能。

本教學(xué)所涵蓋的功能如下表所列，其詳細(xì)的功能介紹和參數(shù)定義將與其他功能一起在前面的章節(jié)中進(jìn)行介紹。

1. 準(zhǔn)備模型(Prepare Model)

開啟 Mooldex3D Studio 以開始 毛細(xì)底部填膠灌膠(Potting) 模型的的建構(gòu)，透過(guò)點(diǎn)擊 主頁(yè)簽 上的 新增，指定用戶指定名稱和位置來(lái)建立新項(xiàng)目。點(diǎn)擊匯入幾何（路徑：Samples\Solid\Encapsulation\Potting的Source與CAD Data文件夾），然后分別匯入MDG文件（產(chǎn)品與進(jìn)澆點(diǎn)/開放空間BC）和 Pass.igs（定義邊界條件的曲線）。點(diǎn)擊網(wǎng)格頁(yè)簽中的最終確認(rèn)，點(diǎn)膠路徑的邊界條件需在完成最終檢查之后才能進(jìn)行設(shè)定。

注：也可使用封裝組件(Encapsulation Component)精靈和實(shí)體網(wǎng)格精靈(Encapsulation Solid Mesh)設(shè)定2D封裝網(wǎng)格模型，其步驟與前述介紹的封裝類型過(guò)程相似。在封裝組件精靈完成后，點(diǎn)擊 網(wǎng)格BC中的BC功能，在模型面上分配邊界條件。在進(jìn)行網(wǎng)格生成之前，CUF建模應(yīng)包含 屬性組件和 BC 如下所示:

?屬性(Attribute)：環(huán)氧樹脂(Epoxy)定義為充填材料的主要區(qū)域，且被溢流區(qū)(Overflow)、充填材料進(jìn)入的開放區(qū)域及其他組件(例如：基板與芯片)包圍著，而非通過(guò)區(qū)域用來(lái)限制流動(dòng)以確定成型形狀。

?邊界條件(BC)：對(duì)于守恒模式(推薦是灌膠制程)而言，進(jìn)澆口(Melt Entrance)邊界條件需設(shè)置在溢流區(qū)(Overflow)上，并且有足夠的空間讓材料能夠從灌膠路徑落下；對(duì)于無(wú)限模式而言，由于模型被簡(jiǎn)化且尚未指定路徑，進(jìn)澆口(Melt Entrance)邊界條件將被設(shè)置在環(huán)氧樹脂區(qū)上。

灌膠路徑設(shè)定(Potting Pass Setting)

點(diǎn)選邊界條件頁(yè)簽的 灌膠(Potting)精靈 ，設(shè)定 點(diǎn)膠直徑(Dispenser Diameter) 為[1.0 mm]。點(diǎn)選選取圖示，選擇指定線段為灌膠路徑，并設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間(Start Time)、持續(xù)時(shí)間(Duration) 及 重量(Weight) 來(lái)描述材料在移動(dòng)中如何掉落。

范例中，在基板角落進(jìn)行兩個(gè)路徑的點(diǎn)膠（分別開始于 [0 秒] 和 [0.1 秒]），在 [0.1 秒]內(nèi) 落下[6 毫克]。 而在 灌膠精靈 的下方會(huì)顯示制程期間掉落的材料總重量和最大填充時(shí)間，供使用者指定整個(gè)過(guò)程的時(shí)間限制。

2. 材料和成型條件 (Material and Process Condition)

Studio將自動(dòng)切換回 首頁(yè)簽，點(diǎn)擊 材質(zhì) 以展開 材質(zhì)樹。 從Inlet EM#1 項(xiàng)目的下拉式選單中點(diǎn)選 材料精靈，啟動(dòng)Moldex3D 材料數(shù)據(jù)庫(kù)。

在材料精靈中，右鍵點(diǎn)選目標(biāo)材料（Epoxy > UnderFill > CAE > UF-1），然后選擇 新增到項(xiàng)目 以確認(rèn)選擇。關(guān)閉材料精靈，可以看到材料檔案已匯入到這個(gè)組別的材料樹中。使用相同的方法設(shè)定 基板/芯片/錫球的材料。

在所有對(duì)象指定完材料后，接著點(diǎn)選 成型條件(Process)，由于在模型中檢測(cè)到灌膠路徑，分析方式(Analysis Type)可以選擇為毛細(xì)底部填膠(Capillary Underfill Potting)。切換到加工精靈中的灌膠頁(yè)簽以進(jìn)行詳細(xì)的制程條件設(shè)定。

3. 底部填膠設(shè)定 (Underfill Setting)

底部填膠(Underfill) 制程位于項(xiàng)目設(shè)定頁(yè)簽中提供兩種分析方式選擇：毛細(xì)底部填膠(CUF) 與 成型底部填膠(MUF)。毛細(xì)底部填膠(CUF)需要點(diǎn)膠樣式設(shè)定(Dispensing pattern setting)，而成型底部填膠(MUF)的成型條件設(shè)定與轉(zhuǎn)注成型(TM)相同。毛細(xì)底部填膠(CUF)與成型底部填膠(MUF)能在進(jìn)階設(shè)定中設(shè)定 表面張力(Surface tension)，但成型底部填膠(MUF)通常不需溢流區(qū)。在本范例中，將灌膠(Potting)的毛細(xì)底部填膠(CUF)成型條件設(shè)定為如下的條件。在Moldex3D 加工精靈 中，將樹脂溫度設(shè)定為110°C，其余設(shè)定保持預(yù)設(shè)。

灌膠設(shè)定中包含的參數(shù)及其詳細(xì)定義如下所示。

底部填膠的表面張力性質(zhì)

注：在 進(jìn)階設(shè)定 下的 估算熟化時(shí)間 中，使用者可以根據(jù)材料、模具溫度、熔膠溫度和目標(biāo)換算來(lái)獲取預(yù)估固化時(shí)間。

4. 執(zhí)行分析(Run Analysis)

關(guān)閉 成型條件 (Process) 并返回主頁(yè)簽。設(shè)定完成型條件后，便可使用在主頁(yè)簽的 開始分析(Run) 按鈕，表示分析已經(jīng)準(zhǔn)備好提交計(jì)算。

計(jì)算參數(shù)(Computation Parameter)

雙擊 計(jì)算參數(shù)(Computation Parameter)。灌膠分析中需要考慮重力和流動(dòng)求解器的精確度。

如果需要考慮這類影響，請(qǐng)至計(jì)算參數(shù)的流動(dòng)保壓頁(yè)簽，開啟客制分析并在對(duì)應(yīng)方向上指定重力的數(shù)值。

點(diǎn)擊 進(jìn)階選項(xiàng)，選擇 客制，然后在 求解器精度/效能 選項(xiàng)上輸入 0.1，以獲得準(zhǔn)確的方向張量。此處的效能參數(shù)若不是0.1，可能會(huì)導(dǎo)致隨后的灌膠分析失準(zhǔn)。其余計(jì)算參數(shù)可保留為默認(rèn)值。

在 分析順序 下的選單中將分析順序指定為 充填分析(Filling, F)。 點(diǎn)擊 開始分析 以開啟并提交工作給計(jì)算管理員，然后等待計(jì)算完成以得到結(jié)果。 當(dāng)進(jìn)度條為100%時(shí)，所有結(jié)果都將傳至Studio。

提交充填分析至計(jì)算管理員并得到結(jié)果

后處理

查看分析結(jié)果(Check Analysis Result)

所有分析工作完成后，項(xiàng)目樹的結(jié)果分支下會(huì)出現(xiàn)額外的項(xiàng)目。 單擊結(jié)果項(xiàng)將其顯示在顯示窗口中或雙擊結(jié)果項(xiàng)（充填 – 流動(dòng)波前時(shí)間 和 保壓 - 壓力）以開啟 結(jié)果判讀工具，其將提供結(jié)果介紹、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和柱狀圖。

0.29秒與0.8秒 和 充填末端 的流動(dòng)形式