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關(guān)鍵詞：芯片翹曲；電子封裝；仿真點(diǎn)擊下方視頻，查看精彩案例演示 1.引言電子產(chǎn)品中需要使用大量封裝器件,封裝中使用了各種不同的材料，如芯片、基板、塑封等，這些材料具有不同的熱膨脹系數(shù)（CTE，Coefficient of Thermal Expansion）。

6.結(jié)論本文用國產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Fluid對電子封裝模型進(jìn)行了溫度場、流場分析，得到了自然對流條件下封裝表面溫度分布，為芯片封裝設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品制造開發(fā)提供了一定的參考信息。可以看出，作為一款國產(chǎn)仿真軟件，PERA SIM Fluid支持耦合換熱方面的計(jì)算，能幫助分析封裝級流動換熱問題。

下面就來介紹一下如何使用云道智造“電子散熱模塊”進(jìn)行“基于雙熱阻模型的芯片封裝中簡單強(qiáng)制對流換熱”仿真分析。“芯片雙熱阻封裝的簡單強(qiáng)制對流換熱問題”仿真分析1.模擬條件本算例中建立了包括 1 個(gè)機(jī)箱、1 個(gè) PCB 板、1 個(gè)雙熱阻封裝、1 個(gè)軸流風(fēng)扇、1 個(gè)散熱器的簡單強(qiáng)迫對流換熱模型，目的在于雙熱阻封裝模塊的應(yīng)用，便于熟悉雙熱阻封裝模塊的設(shè)置。穩(wěn)態(tài)計(jì)算，不考慮輻射。

下面就來介紹一下如何使用云道智造“電子散熱模塊”進(jìn)行“基于雙熱阻模型的芯片封裝中簡單強(qiáng)制對流換熱”仿真分析。“芯片雙熱阻封裝的簡單強(qiáng)制對流換熱問題”仿真分析1、模擬條件本算例中建立了包括 1 個(gè)機(jī)箱、1 個(gè) PCB 板、1 個(gè)雙熱阻封裝、1 個(gè)軸流風(fēng)扇、1 個(gè)散熱器的簡單強(qiáng)迫對流換熱模型，目的在于雙熱阻封裝模塊的應(yīng)用，便于熟悉雙熱阻封裝模塊的設(shè)置。穩(wěn)態(tài)計(jì)算，不考慮輻射。

這種方法已經(jīng)由軟件ANSYS 17.0通過熱機(jī)械仿真來實(shí)現(xiàn)。ANSYS的結(jié)果稍后被導(dǎo)入到VirtualLab Fusion軟件中，這款軟件按照波長及偏振性對輸入輸出光束進(jìn)行分析。研究是建立在一種用于玻璃或晶體光學(xué)封裝中低應(yīng)力焊接技術(shù)，也被稱作焊機(jī)泵浦技術(shù)的背景下。

Icepak封裝熱模擬的特點(diǎn)? 與EDA軟件接口完善。設(shè)計(jì)->仿真流程通暢便捷? 多種層次的模型 詳細(xì)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測試條件，自動生成符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的測試環(huán)境。*JEDEC即固態(tài)技術(shù)協(xié)會，是微電子產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。

在電子產(chǎn)品仿真中，PCB/封裝結(jié)構(gòu)的建模準(zhǔn)確性一直是影響仿真速度和精度的關(guān)鍵因素。 Ansys 一直致力于該功能研發(fā)，例如 Trace mapping 局部材料等效方法，可以快速高效地對PCB/封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行等效建模。

分享會現(xiàn)場主題分享Part1熱測試技術(shù)、熱測試硬件設(shè)備解決方案在汽車電子散熱設(shè)計(jì)過程中，IC封裝、PCB、IGBT、車載PDU等領(lǐng)域都需要仿真來提升設(shè)計(jì)的效率與可靠性。

本次電子熱設(shè)計(jì)技術(shù)專題研討會將著重于汽車電子散熱行業(yè)的熱測試硬件、熱測試技術(shù)、熱仿真、熱設(shè)計(jì)的綜合解決方案，對封裝，PCB最先進(jìn)的熱測試技術(shù)進(jìn)行介紹和交流，尤其面向封裝級、板機(jī)、模組級、系統(tǒng)級別的熱設(shè)計(jì)仿真優(yōu)化與多物理場進(jìn)行詳細(xì)的介紹，以及對眾多汽車電子散熱設(shè)計(jì)中遇到的問題與解決方案進(jìn)行分享。

仿真軟件可以幫助我們理解和優(yōu)化組件設(shè)計(jì)。任何一個(gè)仿真都需要基于實(shí)際應(yīng)用建立模型。建模使我們能夠足夠詳細(xì)地表征真實(shí)的現(xiàn)象，從而獲得特定應(yīng)用或組件的相關(guān)信息。本文將分享一個(gè) COMSOL 案例庫中的模型：渦輪靜葉片的熱應(yīng)力分析，并研究其中非常重要的熱傳導(dǎo)和熱應(yīng)力的影響。高效的傳熱仿真 為了快速計(jì)算，我們可以預(yù)先定義渦輪靜葉片模型的傳熱，但并不具體求解。

散熱方案中成本最高的熱管模型可直接導(dǎo)入仿真計(jì)算中，選用正確材料屬性即可。部分器件有過熱的風(fēng)險(xiǎn)，我們協(xié)助提供需要進(jìn)行熱導(dǎo)墊(Thermal Pad)的位置，此時(shí)，機(jī)構(gòu)工程師需要協(xié)助在機(jī)構(gòu)件上面改上Punch做散熱橋接之用；采用的設(shè)計(jì)參數(shù)將根據(jù)仿真結(jié)果作選用。考慮電路圖。本模型電路圖除了做銅走線熱傳導(dǎo)及發(fā)熱之外，因設(shè)計(jì)的需求，部分區(qū)域會刻意打上銅線，提高周圍器件的散熱效果。

Workbench除了做穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力變形，還可以做瞬態(tài)熱應(yīng)力變形。熱雙金有兩個(gè)熱膨脹系數(shù)不同的金屬組成，熱膨脹系數(shù)越大，其為主動層，帶動被動層受熱彎曲。 通過workbench瞬態(tài)熱模塊和瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊可模擬該類情景。若考慮空氣對流對熱雙金表面溫度分布的影響，可使用Fluent與瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力仿真。

表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝，能夠?qū)?em>電子元件直接貼裝在印刷電路板（PCB）的表面。對更小的手持設(shè)備不斷增長的需求促使片式電阻器尺寸更小，這反過來又引發(fā)了對焊點(diǎn)熱疲勞壽命以及故障發(fā)生情況的擔(dān)憂。 表面貼片電阻會受到熱循環(huán)的影響。

集成在scSTREAM中的HeatPathView是一個(gè)補(bǔ)充工具，幫助用戶檢查分析零部件之間的熱傳遞、熱交換的方向性、熱傳遞的形式以及每個(gè)零件的詳細(xì)熱仿真信息。 圖1顯示了帶有熱仿真信息表和HeatPathView提供的圖形的搜救雷達(dá)系統(tǒng)模型。

，將電熱協(xié)同仿真、電子散熱和熱應(yīng)力分析融合在一起。

通過逆變器的仿真分析案例介紹Cradle CFD的電力電子的快速熱仿真分析解決方案。

挑戰(zhàn)和需求 在電子器件的封裝過程中，由于溫度梯度的存在，封裝所用基板、塑封料、裝片膠等材料的熱膨脹系數(shù)會不匹配，在封裝熱制程時(shí)將產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致封裝產(chǎn)品產(chǎn)生翹曲問題，從而影響產(chǎn)線的生產(chǎn)良率。

SiP 在設(shè)計(jì)過程中主要通過熱仿真的方法分析其熱應(yīng)力的分布情況，可能存在的熱點(diǎn)等，據(jù)此通過更改SiP 設(shè)計(jì)改善其熱設(shè)計(jì)。中電 29 所的季興橋利用有限元分析方法對 SiP 中芯片堆疊和倒裝焊接兩種高密度芯片組裝做了熱仿真分析，發(fā)現(xiàn)在同等環(huán)境下倒裝焊芯片的溫度要高于芯片堆疊封裝。

準(zhǔn)確預(yù)測由不同材料構(gòu)成組件中的熱應(yīng)力是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的分析問題。熱致應(yīng)力由溫度梯度、支撐以及當(dāng)連接材料具有不同熱膨脹系數(shù)（CTE）時(shí)產(chǎn)生。對于CTE不匹配的情況，即使溫度均勻，也會導(dǎo)致熱應(yīng)變的差異，從而引發(fā)機(jī)械應(yīng)變和應(yīng)力。針對這些連接的建模假設(shè)會對局部應(yīng)力產(chǎn)生重大影響。在對這類組件進(jìn)行建模之前，仿真工程師必須回答的第一個(gè)問題是：是什么使部件保持在一起？