ansys仿真封裝的案例
使用ANSYS HFSS仿真芯片的BGA封裝
BGA封裝，即Ball Grid Array Package—球柵陣列封裝，是高密度、多功能芯片常用的引腳封裝，如下圖所示，該封裝性能優勢大家可以去百度了解，本文主要講解如何對BGA封裝利用HFSS進行仿真。
1、當要對一個項目進行仿真時，需要先了解仿真項目有哪些參數尺寸、材料屬性該如何設置、以及如何簡化仿真模型等，不必一拿到仿真需求就去匆匆畫圖。如果能將仿真模型先在草稿上畫上關鍵部分，成熟胸中，必能事半功倍，不然老要回頭去修正模型，大大浪費時間。不啰嗦了，先來看看BGA封裝的具體尺寸，如下圖：可以從芯片的datasheet中找到具體的封裝pad尺寸和BGA焊球的高度，其中這個高度和關鍵。
2、仿真準備工作，由于要通過TDR值來優化BGA過孔反焊盤的尺寸，需要將HFSS中的solution type設置為Terminal，即終端模式求解，另外掃頻方式只能選擇Interpolating（插值法掃描）。還有在HFSS》design setting中注意勾選Enable material override和automatically use causal material。（勾選這兩項一是為了簡化建模，讓金屬自動覆蓋介質材料，因此不必額外再做減法substract；另一項是為了使得仿真求解滿滿足因果性，不然仿真結果容易出錯）
3、建立模型，具體過程就不詳述了，按BGA封裝尺寸建立即可，如下圖：在BGA焊球上方加一塊pec以保證GND相連，wave port 2是一個100ohm的同軸差分線，可以通過Q2D來確定其尺寸和介質的介電常數。
展開 AnsysWB-硅芯片表面貼裝封裝的傳熱仿真 ￥15
如果在設計電路
板時將這樣的裝置置于靠近包含敏感硅芯片的表面貼裝封裝的位置，則調壓器的熱量
可能導致可靠性問題，進而因過熱發生故障。
【Ansys線上直播回看】Ansys 2.5D/3D IC封裝仿真分析案例分享
通過包含鍵合、倒裝、堆疊、Interposer和RDL再布線層等技術的組合，實現很高的功能密度，具有明顯的系統優勢，由于2.5D/3D IC設計的復雜性，需要用三維電磁場工具精確抽取片上和封裝的三維電磁寄生效應，5月26日下午4點，【Ansys 2.5D/3D IC封裝仿真分析案例分享】網絡研討會即將開播，本次網絡研討會基于HFSS最新推出的2.5D/3D封裝仿真流程，幫助設計者完成GDS導入，interposer模型處理及3D全波仿真等過程，充分了解和體驗HFSS針對2.5D/3D IC設計的全新解決方案。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
▼▼▼2020 Ansys網絡研討會有獎反饋 - 可免費獲取本場錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓券及技術鄰金幣獎勵！
關于Simulation World
Simulation World是一場面向全球觀眾且為免費的在線虛擬盛會，將于2020年6月10日-11日舉行，屆時，來自Ansys，客戶和合作伙伴多名演講者將在此發表主題演講。內容涵蓋自動駕駛、電氣化、工業物聯網以及后疫情時代的數字化轉型等前沿趨勢探討，Ansys合作伙伴也將在其冠名的虛擬展廳中展示相關解決方案。立即掃碼報名！
『或點擊此處進入報名通道』
展開 ANSYS Icepak封裝級電子散熱仿真解決方案
設計->仿真流程通暢便捷
? 多種層次的模型
詳細模型（封裝廠家），雙熱阻模型，DELPHI模型（封裝廠家->下游廠家）
? 提供JEDEC*標準規定的測試條件，自動生成符合JEDEC標準的測試環境。
*JEDEC即固態技術協會，是微電子產業的領導標準機構。在過去50余年的時間里,JEDEC所制定的標準為全行業所接受和采納。
ANSYS Icepak封裝模擬案例
詳細封裝-熱沉的熱仿真
封裝基板導熱的詳細模擬
Icepak可以導入封裝基板的Trace數據，并基于此，對當地的導熱系數根據其殘銅率進行評估。
此舉極大提高了封裝結構散熱通道模擬的準確性。
可以獲得更高精度的溫度分布和熱阻值。
展開 
ANSYS網絡培訓 — PCB和封裝的翹曲、熱快速仿真方法
2017年2月9日
20:00 - 21:00 (CST)
注冊 ?
聯系方式：
郵箱：info-china@ansys.com
電話：4008198999
網絡研討會介紹：
電路的集成規模越來越大，I/O數越來越多，PCB互連密度不斷加大，隨之帶來許多PCB及集成電路封裝可靠性問題。ANSYS專門針對PCB設計分析解決方案，結合最佳仿真前處理工具SpaceClaim，在Mechanical使用TraceImport功能，可以快速從ECAD中直接導入PCB熱物參數，從而能在Mechanical中快速進行準確的PCB板熱分析、熱應力分析、翹曲分析。
點擊上方“注冊”參加本次網絡研討會。
展開 【ANSYS線上直播回看】2.5D/3D IC封裝仿真分析案例分享
由于2.5D/3D IC設計的復雜性，需要用三維電磁場工具精確抽取片上和封裝的三維電磁寄生效應，本次網絡研討會基于HFSS最新推出的2.5D/3D封裝仿真流程，幫助設計者完成GDS導入，interposer模型處理及3D全波仿真等過程，充分了解和體驗HFSS針對2.5D/3D IC設計的全新解決方案。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄屏內容，供大家回看學習。
越來越多的企業在整個產品生命周期中融入前沿的ANSYS仿真技術，加速企業創新與實現數字化轉型。近期發布的ANSYS 2020 R1帶來全新升級的功能，同時上線新一季為大家精心打造的“30天密集學習計劃”，進一步了解ANSYS前沿仿真技術和行業應用。
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展開 5/26 Ansys 2.5D/3D IC封裝仿真分析案例分享
通過包含鍵合、倒裝、堆疊、Interposer和RDL再布線層等技術的組合，實現很高的功能密度，具有明顯的系統優勢，由于2.5D/3D IC設計的復雜性，需要用三維電磁場工具精確抽取片上和封裝的三維電磁寄生效應，本次網絡研討會基于HFSS最新推出的2.5D/3D封裝仿真流程，幫助設計者完成GDS導入，interposer模型處理及3D全波仿真等過程，充分了解和體驗HFSS針對2.5D/3D IC設計的全新解決方案。
時間：
2020/05/26 16:00~17:00
報名方式：
點擊鏈接報名：http://event.31huiyi.com/1854380366/index?c=jishulink
展開 華東用戶專屬福利 | Ansys芯片-封裝-電路板 協同仿真線下免費研討會
當前電子產品發展迅速,電子產品的體積向輕、薄、小的方向發展,產品功能又不斷增加,電子產品對核心部分PCBA功能要求越來越復雜，體積是越來越小，從而對半導體和封裝的集成度要求越來越高，封裝工藝從單一DIE COB工藝-MCM-SIP（多DIE堆疊）日益復雜化，IC結構也由簡單功能轉向具備更多和更為復雜的功能，目前，SoC 作為系統級集成電路，能在單一硅芯片上實現信號采集、轉換、存儲、處理和I/O 等功能，將數字電路、存儲器、MPU、MCU、DSP 等集成在一塊芯片上實現一個完整系統的功能，芯片工藝也從傳統的90nm向22nm轉換，甚至14nm-7nm。電路設計難度越來越大，生產工藝也越來越復雜，對設計者來說，小型化高速多功能電子產品，以及新的生產工藝，過去設計仿真經驗面臨挑戰。面對當前產品動能化、體積小型化、信號高速化等挑戰，單一從PCB設計角度去考慮問題，已經無法解決我們當前或今后的問題，必須從具備新的系統的設計仿真分析。在這里，我們誠摯地邀請半導體、芯片設計、芯片加工、封裝設計、封裝加工、通信、高科技、電力電子、航空、航天、軌道交通、汽車行業等相關單位研發部、測試部、質量部等部門負責人、工程師或其他感興趣人員，參加Ansys芯片-封裝-電路板 協同仿真研討會，共同探討，共享技術發展。
本次培訓由上海佳研與Ansys聯合承辦，于2021年06月25日（星期五）在無錫舉行，我們將結合Ansys仿真平臺，和大家共同討論芯片-封裝-電路板協同仿真分析，包括芯片低功耗分析、高速信號及電源完整性分析、電磁兼容分析、熱仿真分析、應力分析、可靠性分析等。
展開 ANSYS多物理場仿真解決方案憑借其多晶片集成高級封裝技術獲得了Samsung Foundry認證
ANSYS和三星支持AI、5G、汽車、高性能計算和網絡應用的全新3D-IC參考流程
2019年10月17日，匹茲堡訊– ANSYS（NASDAQ:ANSS）多物理場仿真解決方案憑借其最新的多晶片集成TM (MDI)高級2.5D/3D集成電路 (2.5D/3D-IC)封裝技術獲得了Samsung Foundry認證。 在為人工智能（AI）、5G、汽車、網絡和高性能計算（HPC）等應用設計2.5/3D-IC時，該認證使雙方客戶能夠在更小的尺寸內提高性能并降低功耗。
由三星MDI支持的系統級封裝設計非常復雜，多個晶片以2.5D/3D封裝配置集成在一個interposer上。MDI流能與單個畫布中的分析、實施和物理驗證相結合，并獨具早期系統級路徑發現和復雜的多物理場簽核功能。這些設計廣泛應用于AI、5G、汽車、高速網絡和高性能計算應用，以實現極高的系統帶寬、低延遲和高性能。MDI簽核的ANSYS多物理場仿真解決方案能提供完整的2.5D/3D-IC方法，用于對芯片、封裝和電路板以及系統設計進行寬頻譜范圍內的功率、信號以及熱完整性與可靠性分析，以提高工程效率、實現仿真精度并加速獲得結果。
ANSYS? Icepak?與ANSYS? RedHawk?系列產品的電源、信號和熱完整性及可靠性分析解決方案均獲得了Samsung Foundry的認證，該認證允許通過硅通孔、微凸點、高帶寬存儲器、高速接口和不同晶片對硅interposer進行詳細建模，這對于準確仿真功率、信號和熱完整性效應來說至關重要。
三星電子公司Foundry設計技術團隊副總裁Jung Yun Choi說：“Samsung Foundry和ANSYS高級MDI封裝參考流程使我們雙方的共同客戶能夠通過準確分析芯片、封裝和電路板之間的復雜互連來滿足更高的功率、性能和面積要求，并降低成本，縮短周轉時間。
展開 仿真案例｜三維電磁仿真的整合封裝和PCB電路板仿真
翻譯：上海安世亞太
前言
多年來，設計人員一直在仿真中考慮封裝寄生效應package parasitics 的影響，從使用簡單的一階模型（如理想電感+電阻）到更復雜的spice梯形網絡，最后到使用三維電磁仿真器充分提取封裝的s參數。對于封裝加PCB通道，目前最常用的方法是將封裝和電路板作為s參數或寬帶SPICE模型獨立地提取出來，并在電路仿真器中結合這兩種模型。但由于工作頻率高、信號速度快、集成器件復雜等因素，這種方法的局限性越來越大。
封裝與PCB（或封裝與電路）之間的耦合對性能有著不可忽視的影響。實現復雜封裝和PCB，或封裝和電路的仿真有幾個挑戰:電磁求解器的容量和精度，自動化，易用性，可接受的仿真時間。
PCB和封裝設計人員深知在更高層次的系統仿真中，提取其精確的設計模型是多么重要。采用三維全波電磁仿真和自動自適應網格劃分方案，可提供提取全波s參數模型所需的精度水平。然而，設計人員在嘗試使用三維電磁仿真來解決復雜的設計時面臨著一些挑戰，如圖1所示。電路板和封裝器件通常采用電子設計自動化（EDA）工具進行設計，需要引入到三維電磁仿真工具中。這些設計包括多個介質層、電源和接地層、信號層、大量過孔（與焊盤定義相關）和鍵合線。
第一個挑戰是從EDA工具中導入數據庫，但不包括應用于設計的手動修改，但要保留跟蹤、焊盤、焊線、網絡和引腳的數據庫信息。導入幾何體后，其他仿真模擬設置（例如，端口定義）需要易于使用，避免耗時的工程工作，并為非專業用戶提供可訪問性。最后，三維電磁仿真工具需要強大的網格、求解器和高性能計算功能，以將仿真時間縮短到可接受的水平，同時提供準確度。本文詳細介紹了一種用ANSYS?HFSS?3D Layout進行整合了封裝和PCB電路板的三維電磁仿真的新流程。
圖1.
展開 BGA封裝焊點動靜力學與溫度場耦合仿真分析 ￥9.9
并基于上述真實的DSP器件模型，利用有限元軟件Abaqus建立了球柵陣列BGA結構封裝體的基本模型， 分析DSP器件在不同條件下的受力情況，按照不同安裝變形、不同力學條件、不同溫度變化、綜合工況、高低溫交變循環五種工況，分別建立相應的有限元模型，分析在每種載荷作用下得到的仿真結果，并計算DSP器件在高低溫交變循環下應力疲勞情況并為工程實際中提供幫助與建議[21]。
1.3.2 產品介紹
1.3.2.1 DSP器件信息
型號：SMV320C6701GLP14W；廠家：TI；封裝等級：BGA429；質量等級：V級。共429個焊點。如下圖所示。
圖1-1 DSP器件尺寸示意圖
1.3.2.2 PCB布局與安裝
DSP安裝于由四塊電路板通過柔性帶連接組成的一體PCB板上；PCB板材料為FR-4，10層板；具體位于其中一塊控制板上，如下圖所示。
圖1-2 DSP器件布局示意圖
一體剛柔電路板通過四周圍合方式安裝在鋁合金電路支架上，采用M3螺釘固定，預緊力矩為0.4Nm，DSP器件朝向電路支架內側，如下圖所示。
(a)實物圖 (b)支架圖
圖1-3 DSP器件示意圖
1.3.2.3 DSP器件焊裝情況
焊接材料：DSP為CBGA（陶瓷）封裝，芯片重量約7g，焊球材料為SAC305（Sn含量96.5%，Ag含量3%，Cu含量0.5%），球徑0.6mm～0.9mm，印制板焊盤直徑0.7mm，焊盤表面處理工藝為HASL（鍍錫熱風整平），DSP采用無鉛制程再流焊溫度曲線完成焊接。
固封情況：使用DG-4雙組份環氧樹脂由芯片四角進行粘固，膠液由印制板面向上堆積至器件頂面，膠液寬度由四角向兩邊延伸2mm左右，點膠后室溫下自然固化24h。
展開 
芯片封裝熱仿真詳解
本文來給大家講一講封裝級熱仿真的方法以及需要注意的問題。芯片封裝熱仿真之所以重要，主要有以下兩個原因。
首先，在一個大外形、大功率芯片（例如片上系統 SoC）設計中，如果不考慮散熱問題，則很可能在以后會出現問題，導致其無論從成本、尺寸、重量還是性能方面來看，均不能稱為理想的封裝解決方案。
其次，雖然在以往的IC設計中都已考慮到芯片溫度要均勻，但是在許多情況下，這已不再是一個有效的假設了。電流泄漏導致的發熱使功率耗散不均勻，加上使用更薄的芯片（現在已小于 50μm），更是降低了芯片自身的熱擴散能力。這兩種原因使得芯片上溫度變化更大。
設計三維疊層集成電路等多晶粒芯片時，芯片封裝熱仿真設計就顯得必不可少。熱傳遞是高度的三維現象，封裝溫度的分布會影響芯片上的溫度分布。
本文以SOP封裝為例，介紹使用Flotherm對芯片封裝進行熱仿真分析及優化的流程。仿真目標是確定保證芯片結溫低于150℃且熱量能夠正常耗散的最大功耗值。SOP封裝的尺寸如下圖所示。
SOP封裝在PCB板上的安裝形式及測溫點的位置如下圖所示。分別對沒有散熱器和有散熱器兩種情況進行仿真，在有散熱器的情況下在PCB板和散熱器基板之間有導熱膠進行連接。
仿真使用的PCB板為59x61mm的6層板，假設每層的覆銅率在每層內分布是均勻的。基于該假設，根據每層的覆銅率計算該層的熱傳導系數，如下表。
首先，對沒有安裝散熱器的情況進行仿真，封裝安裝在板的主面，copper slug焊接在板子上，環境溫度為85℃。下圖為仿真結果。仿真熱耗為2w，die attach的熱導率為1.6W/mK。如果把die attach換成導熱性能更好的材料（熱導率為50W/Mk），結殼熱阻值會有明顯的降低，由6.61℃/W降低到1.12℃/W。
展開 Ansys在芯片/封裝結構熱力可靠性方案
十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。
優飛迪科技技術團隊實力雄厚，主要成員均來自于國內外頂尖學府、并在相關領域有豐富的工作經驗，能為客戶提供“全心U+端到端服務”。
下午直播 | IGBT仿真及封裝設計
針對國內外變流器企業IGBT應用及封裝設計的技術需求，Ansys解決方案以Workbench為電磁、熱、結構、流體多物理場耦合設計平臺，以Simplorer為器件特征化建模、開關特性測試、變流電路設計及傳導干擾分析平臺，通過單/雙向的多物理場耦合技術和魯棒性設計，器件與系統的降價模型和協同仿真接口，高效解決IGBT封裝設計所面臨的、多物理場耦合設計和高精度器件與電路、系統設計問題。
白皮書下載丨高速芯片與先進封裝仿真解決方案
圖元仿真工程中心一直致力于為客戶提供電子產品設計相關的仿真分析服務，我們正在與很多IC封裝客戶和系統客戶合作，幫助他們解決實際項目問題并完善設計流程。通過每個仿真項目的實施，工程中心技術團隊對客戶的需求以及行業的發展有了更加深刻的認識，自身的業務能力也得到了長足的進步，形成了完整的仿真服務體系。
下面我們通過一篇介紹性的技術白皮書來展示圖元的仿真能力與服務內容，本白皮書為PDF版本，全長27頁，將重點介紹工程中心的業務范圍與框架：
一. 仿真工程中心
二. 仿真價值與作用
三. 仿真服務內容
1) SI仿真
2) PI仿真
3) Thermal仿真
4) EMC仿真
5) 2.5D/3D先進封裝仿真
四. 主要仿真平臺
掃描二維碼下載白皮書
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