現在層出不窮的物聯網設備及超薄電子產品，產品結構設計的越來越小型化，而且有很多裸露的傳感器。因此對于產品的可靠性提出了更嚴格的強度要求，其中落球實驗經常會被作為一個標準用來評價產品結構設計的是否合理。但是因為落球實驗會受很多生產工藝的影響，在很大程度上結果的一致性都不好。而且是一種破壞性的測試，產品測試周期長，費用高。因此，使用ANSYS仿真來對小球跌落進行模擬，是非常有意義的。

本文簡要介紹小球跌落試驗模擬所用的模塊和使用流程，希望對大家有幫助。

一、使用ANSYS Explicit模塊進行分析；

二、創建結構模型，包括PCB基板，芯片，以及塑封料。模型的建立過程略去；

三、確定部件材料，因為是示例，所以從ANSYS材料庫中選了EPOXY，Silicon，FR-4等材料參數。

四、確定接觸屬性，選擇Frictionless；

五、網格設置；

六、小球跌落速度設置為1m/s；

七、約束條件的設置，設置為底部固定約束，如果更進一步模擬實際情況，還需根據實際實驗來修改；

八、計算過程中的設置，設定終止時間為0.00015s，根據計算需求和計算能力，也可更改；

九、計算并查看芯片的應力的結果，因為重點在于芯片是否會被小球跌落損壞。

Die_ball_drop.avi

十、由下圖看出，小球底部的芯片區域，應力是最大的。由于設置的計算時間比較短，速度也比較低，因此應力并不大。

通過以上計算，可以調整不同的材料參數，以及更細化一些的疊層結構設計來優化落球的結果。從而對芯片封裝結構的設計起到非常重要的指導作用。

以上僅為示例，還希望各位專家同行多多指點。