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以下簡單說明Studio封裝仿真流程。1. 制作模型在制程類型(Molding Type)選擇芯片封裝(Encapsulation)(圖一)，接下來可直接匯入已制作完成的網(wǎng)格，或是使用Studio的工具建立自己的模型。使用封裝組件(Encapsulation Component)精靈可以由2D曲線產(chǎn)生IC對象，并可指定位置及厚度，后續(xù)即可在產(chǎn)生網(wǎng)格時自動生成Hybrid網(wǎng)格(圖二)。

圖二 IC封裝的常見問題STMicroelectronics團(tuán)隊(duì)以Moldex3D網(wǎng)格建構(gòu)微芯片產(chǎn)品的模型。因產(chǎn)品具有對稱性，為了縮短分析時間，只建立了一半的模型(圖三)。圖三 真實(shí)模型與Moldex3D Mesh建構(gòu)的模型經(jīng)由Moldex3D分析，可觀察到模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相當(dāng)一致(圖四)。

由于微芯片封裝包含許多復(fù)雜組件，故芯片封裝制程中將會產(chǎn)生許多制程挑戰(zhàn)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(dǎo)線架偏移及翹曲變形等。

在IC封裝的程序中，金線間的距離會受制程影響而縮短，甚至有相互接觸現(xiàn)象。金線一旦相互接觸，便會造成短路。因此，掌握金線偏移的幅度，是IC封裝制程中的一大挑戰(zhàn)。現(xiàn)在，透過Moldex3D模擬分析工具，可以輸出金線偏移的結(jié)果，讓使用者精準(zhǔn)掌握偏移程度，以利優(yōu)化金線布局。

摘要：本文基于國產(chǎn)自主仿真軟件PERA SIM Mechanical建立了某疊層封裝翹曲的仿真過程，從導(dǎo)入幾何模型開始，到劃分網(wǎng)格、賦予材料參數(shù)、施加邊界條件和加載載荷，以及設(shè)置分析參數(shù)、進(jìn)行分析得到仿真分析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了芯片翹曲全過程三維仿真。分析得到翹曲位移結(jié)果和應(yīng)力結(jié)果，對預(yù)測和分析電子封裝潛在可靠性問題，優(yōu)化芯片的結(jié)構(gòu)和布局并提高芯片的整體性能提供依據(jù)。

并基于上述真實(shí)的DSP器件模型，利用有限元軟件Abaqus建立了球柵陣列BGA結(jié)構(gòu)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(xué)條件、不同溫度變化、綜合工況、高低溫交變循環(huán)五種工況，分別建立相應(yīng)的有限元模型，分析在每種載荷作用下得到的仿真結(jié)果，并計(jì)算DSP器件在高低溫交變循環(huán)下應(yīng)力疲勞情況并為工程實(shí)際中提供幫助與建議[21]。

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。

（另一個分析為金線偏移分析，需要的是有金線屬性的曲線）錫球：此組件可以在封裝組件實(shí)體網(wǎng)格精靈額外設(shè)置不同于一般IC組件的撒點(diǎn)數(shù)，也一樣需要設(shè)置材料群組來在之后指定不同的材料溢流區(qū)/壓縮區(qū)/冷流道：在其他模塊與制程也常會用到的組件(所以在屬性精靈中并未列在封裝組件屬性之下)。這些組件接不是屬于產(chǎn)品的一部份，但會定義IC下的不同制程以及啟用對應(yīng)分析設(shè)定。

通過多芯片模塊設(shè)計(jì)，多個 IC 可以集成在單個封裝中，獲得器件尺寸和性能上的優(yōu)勢。設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)多芯片電路仿真要求對整個封裝進(jìn)行協(xié)同仿真。多個晶片和基板的設(shè)計(jì)需要一起執(zhí)行。同樣，IC、層壓板、封裝以及 PCB 設(shè)計(jì)與仿真也必須同時實(shí)施。各種技術(shù)之間的 電磁相互作用要求工程師對此進(jìn)行精確的建模。在制造過程中使用的各種技術(shù)也讓電磁分析充滿挑戰(zhàn)。

3D IC散熱分析 3D IC電熱耦合分析 考慮熱效應(yīng)的芯片EM簽核分析 3D IC熱應(yīng)力分析 Ansys是業(yè)界唯一一家可以提供針對高性能IC設(shè)計(jì)功耗、噪聲及可靠性仿真的多物理場仿真方案提供商高性能集成電路設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn)，要求設(shè)計(jì)者的觀念從對芯片、封裝和電路板孤立地分析向更加系統(tǒng)化全面分析的多物理場（Multi-physics）解決方案轉(zhuǎn)變。

? PowerDCPowerDC 能對IC封裝提供快速準(zhǔn)確的直流分析和電熱協(xié)同分析，是一款能對基板和IC封裝設(shè)計(jì)進(jìn)行電熱協(xié)同仿真分析的工具，其提供了一個詳細(xì)的工作流程幫助仿真工程師發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中隱含的直流壓降問題、電流密度問題和熱可靠性問題。

但是為了獲得這些優(yōu)勢，3D-IC設(shè)計(jì)人員必須解決伴隨多芯片共同設(shè)計(jì)及互聯(lián)高級封裝而來的復(fù)雜性顯著增加問題。與傳統(tǒng)單芯片設(shè)計(jì)相比，必須分析和控制更多的物理效應(yīng)，這就需要廣泛的物理仿真分析工具，以應(yīng)對多物理場帶來的爆發(fā)性復(fù)雜性。 Ansys運(yùn)用其多年積累的豐富多物理場仿真經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合最新的Redhawk-SC和Totem功能，以支持3D-IC電源完整性方面的進(jìn)步，以行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的姿態(tài)迎接這些挑戰(zhàn)。

利用Ansys RedHawk-SC Electrothermal對3D-IC進(jìn)行熱完整性簽核 三星已與Ansys進(jìn)行合作，對RedHawk-SC Electrothermal進(jìn)行認(rèn)證，該工具被用于對三星封裝技術(shù)的溫度分布進(jìn)行仿真。

◆ PowerDC 能對IC封裝提供快速準(zhǔn)確的直流分析和電熱協(xié)同分析，是一款能對基板和IC封裝設(shè)計(jì)進(jìn)行電熱協(xié)同仿真分析的工具，其提供了一個詳細(xì)的工作流程幫助仿真工程師發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中隱含的直流壓降問題、電流密度問題和熱可靠性問題。PowerDC能支持多Die堆疊的封裝設(shè)計(jì)，能進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計(jì)的DRC檢查，可以得到Die、過孔和封裝等各組件的溫度，還可以得到JEDEC定義的各種封裝熱參數(shù)模型。

Yorgos首先表示： “RLCK提取和仿真的應(yīng)用空間正在迅速擴(kuò)大。2.5D和3D IC的設(shè)計(jì)人員對以芯片為中心的流程非常熟悉。他們需要的建模解決方案既要求具備易用性，同時又要滿足高信號數(shù)據(jù)速率所需的精度以及這類封裝解決方案的供電問題。” 我問道：“您如何在易用性和準(zhǔn)確性之間取得平衡？”

為了預(yù)測IC芯片在封裝過程中受到環(huán)氧樹脂流動所造成的金線偏移量值與行為，Moldex3D IC 封裝模塊 目前設(shè)定Moldex3D線性求解器作為默認(rèn)方式；因?yàn)榫€性仿真能夠快速進(jìn)行小變形分析，加速取得金線偏移結(jié)果。然而目前常見的重點(diǎn)分析案例，金線偏移都是基于大變形的結(jié)果，故使用線性分析的結(jié)果值，容易高估整體變形量。

借助Ansys等業(yè)界領(lǐng)先的仿真工具，工程師可以全面分析3D-IC的熱、力、電特性，在設(shè)計(jì)階段排除隱患，確保最終產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期的性能與可靠性標(biāo)準(zhǔn)。隨著3D-IC應(yīng)用日益廣泛，掌握這些仿真技術(shù)將成為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的核心競爭力。

由于微芯片封裝包含許多復(fù)雜組件，故芯片封裝制程中將會產(chǎn)生許多制程挑戰(zhàn)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(dǎo)線架偏移及翹曲變形等。

）認(rèn)證，可對其最新的3D集成電路（3D-IC）封裝技術(shù)進(jìn)行仿真 芯片設(shè)計(jì)人員可利用Ansys半導(dǎo)體解決方案為WoW和CoW封裝技術(shù)執(zhí)行多芯片協(xié)同分析，從而加速設(shè)計(jì)流程并確保設(shè)計(jì)成功 Ansys多物理場解決方案已獲得全球半導(dǎo)體代工廠聯(lián)華電子的認(rèn)證