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碳纖維復合材料平板固化翹曲變形，內附inp文件，ODB文件及操作視頻

CAE模流分析101招 -第 43 招、模具水路設計對產品翹曲變形的影響【水路設計篇】■ Moldex3D/ 林秀春 協理【內容說明】在射出成型模具中，冷卻系統的設計甚為重要。因為唯有將成型塑件冷卻固化至具備相當剛性，脫模后才可避免塑件因脫模外力產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70-80%，因此設計良好之冷卻系統可以大幅縮短成型時間，提高產率，縮短成本。

半固化片的經緯向： 半固化片層壓后經向和緯向收縮率不一樣，下料和迭層時必須分清經向和緯向。否則，層壓后很容易造成成品板翹曲，即使加壓力烘板亦很難糾正。 多層板翹曲的原因，很多就是層壓時半固化片的經緯向沒分清，亂迭放而造成的。 如何區分經緯向？

大綱鑄模法是常見的隱形眼鏡制作方法，透過射出成型技術制作隱形眼鏡殼模的基弧與前弧(圖一)，接著在二者之間灌入高分子化合物，固化而成隱形眼鏡。由于隱形眼鏡殼模需要二次加工，尺寸精度要求高，收縮變形的容許范圍也相當嚴苛。

翹曲變形頁簽 (Warp Tab) 在計算參數的翹曲變形(Warp)頁簽中，使用者可以依據計算需求指定翹曲分析的設定，或者也可以用提供的默認值。可供設定的項目則會因為材料與網格模型的不同而有所變動。 注：點擊預設可以將所有翹曲計算參數回復成默認值。

完成設計變更組1后，再次利用Moldex3D進行模擬分析后，獲得以下結果和結論： • 降低了水溫，使溫差增大，冷卻效率提升且冷卻時間縮短，但公母模溫加大，也提升翹曲變形可能性。 • 改變進澆位置無法改善翹曲變形，再加上采用低模溫可能使翹曲加大，因此改采修正產品肉厚方式進行第二組設變。

貼近模壁表面層的塑料固化快，來不及配向即固化，因此配向性較差；次表面層固化較慢且剪切應力大，纖維按照流體流動方向取向；而趨向橫截面的中央部位，剪切應力變低，配向性又變差，中間處纖維取向最為混亂。玻璃纖維增強材料與未增強材料的收縮特性存在本質差異。

如果產品的整體收縮相當均勻，那產品就不會發生變形 或是翹曲的現象。換言之產品的變形或翹曲現象，主要 的形成原因就是在產品的局部位置上,發生了不均勻的 收縮現象。

? 強化版翹曲分析功能是包含瞬時歷史效應進行迭代計算，連結物理現象包括冷卻階段的收縮效應與產品頂出后的自由形變、固化過程中的黏彈效應、溫度的瞬時效應，可更準確地對產品進行殘余應力分析，得到更精確的翹曲結果。? 薄殼產品的大變形也可使用非線性翹曲分析獲得更準確的模擬結果。

圖3: 不良的補強肋設計所造成的翹曲問題塑膠材料 在射出成行加工過程中進行冷卻固化時將會產生收縮 現象，而整體射出成品的收縮變化將會造成射出產品 的翹曲及變形。影響射出產品翹曲的因素有模具的冷 卻效果、定向效果、保壓效果及成品的厚度變化。不 均勻的模具冷卻效果，將會造成產品不同區域的收縮 速率不同，進而所產生的收縮量值也不同。

? 強化版翹曲分析功能是包含瞬時歷史效應進行迭代計算，連結物理現象包括冷卻階段的收縮效應與產品頂出后的自由形變、固化過程中的黏彈效應、溫度的瞬時效應，可更準確地對產品進行殘余應力分析，得到更精確的翹曲結果。? 薄殼產品的大變形也可使用非線性翹曲分析獲得更準確的模擬結果。

Moldex3D軟件可以仿真模穴充填、交聯固化、翹曲變形、纖維排向、多材質成型和其他客制化制程。

封裝缺陷的分類 封裝缺陷主要包括引線變形、底座偏移、翹曲、芯片破裂、分層、空洞、不均勻封裝、毛邊、外來顆粒和不完全固化等。 3.1 引線變形 引線變形通常指塑封料流動過程中引起的引線位移或者變形，通常采用引線最大橫向位移x與引線長度L之間的比值x/L來表示。引線彎曲可能會導致電器短路（特別是在高密度I/O器件封裝中）。

結果：用戶可以比較標準版翹曲和非線性翹曲的結果。在這個案例中，可以觀察到考慮幾何非線性后，變形明顯較大。

由此案例可看出，在考慮幾何非線性的情況下，顯示由模型幾何、加工條件或纖維等因素所導致的不同收縮分布看來，對變形的影響很大。因此，對于類殼狀產品，我們通常會建議用戶選擇「非線性翹曲」分析進行變形預測。

圖五 綠色部分為Moldex3D導出之翹曲模型；藍色部分為反變形模型 反變形模型的分析結果如圖六所示，總位移處的翹曲約2.19至12.85毫米，與原模型之翹曲趨勢及量值相似。 圖六 反變形設計總位移(放大兩倍) 最后，藉由模型輸出，將原始與反變形模型之翹曲前后進行迭圖。

Moldex3D軟件可以仿真模穴充填、交聯固化、翹曲變形、纖維排向、多材質成型和其他客制化制程。

圖5：綠色部分為Moldex3D導出之翹曲模型；藍色部分為反變形模型反變形模型的分析結果如圖6所示，總位移處的翹曲約2.19至12.85毫米，與原模型之翹曲趨勢及量值相似。圖6：反變形設計總位移（放大兩倍）最后，藉由模型輸出，將原始與反變形模型之翹曲前后進行迭圖。

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。