Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案

IC封裝是以固態封裝材料 (Epoxy Molding Compound, EMC)及液態封裝材料(Liquid Molding Compound, LMC)進行封裝的制程,藉以達到保護精密電子芯片避免物理損壞或腐蝕。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、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雜組件,故芯片封裝制程中將會產生許多制程挑戰與不確定性。常見的IC封裝問題如:充填不完全、空孔、金線偏移、導線架偏移及翹曲變形等。

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖1

Moldex3D 解決方案

Moldex3D芯片封裝模塊目前支持的分析項目相當完善,以準確的材料量測為基礎,除了基本的流動充填與硬化過程模擬;并延伸到其他先進制造評估,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、應力分布與結構變形等。透過精準的模擬可以預測及解決重大成型問題,將有助于產品質量提升,更可以有效地預防潛在缺陷;藉由模擬優化達到優化設計,并縮減制造成本和周期。

芯片布局評估

? 顯示動態熔膠流動行為

? 評估澆口與流道設計

? 優化流動平衡

? 避免產生氣泡缺陷

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖2

結構驗證

? 應用流固耦合(fluid-structure interaction)算法預測金線、導線架、芯片偏移、芯片變形等行為

? 可與ANSYS及Abaqus整合,共同分析結構強度

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖3

制程條件影響預測

? 模擬實際生產的多樣化制程條件

? 計算制程改變所造成的溫度、轉化率和壓力分布

? 預測氣泡缺陷(考慮排氣效果)與翹曲

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖4

后熟化制程翹曲與應力分析

? 顯示經過后熟化階段的應力松弛和化學收縮現象

? 計算溫度、轉化率與應力分布并預測可能產生的變形

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖5

高階材料特性量測

? 可量測反應動力、黏度、黏彈性提供流動仿真

? 黏彈應力釋放、化學收縮率、熱膨脹收縮效應達成精準預測翹曲

Moldex3D 支持多種封裝制程模擬轉注成型與覆晶底部填膠模擬。

轉注成型與覆晶底部填膠模擬

? 顯示流動與固化過程 ,優化澆口與流道設計

? 預測潛在成型瑕疵 ,仿真包封與短射

? 計算氣體區域內的壓降,優化排氣設計

? 評估制程條件與材料特性,縮短周期時間

壓縮成型與晶圓級封裝模擬

顯示壓縮成型制程的動態流動波前

評估扇出型封裝之芯片偏移、翹曲行為與剪切應力分布

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖6

毛細底部填膠模擬

? 顯示在不同表面張力與接觸角度下,毛細力所產生的流動行為

? 評估接點間距與接點分布對流動的影響

? 優化底膠的點膠路徑設定

Moldex3D模流分析之芯片封裝模擬方案的圖7

灌膠

? 更真實且詳細的點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現象,如爬膠

? 方便的建模工具及設定接口來重現多樣的制程設計

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