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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？” Yorgos答復(fù)道： “Ansys HFSS是電磁分析的黃金標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用范圍從無線傳播一直延伸到PCB級信號與電源完整性仿真。

比如SI和PI問題，是需要用電磁分析軟件來輔助設(shè)計(jì)（比如高速信號用HFSS，PI問題用SIwave），才能保證信號損耗以及阻抗匹配，保證電源的阻抗在需求范圍內(nèi)。散熱也有熱設(shè)計(jì)軟件（比如ICEPAK），通過計(jì)算導(dǎo)熱熱阻等，獲得芯片結(jié)溫，確保芯片不會過熱。而力學(xué)可以用ANSYS的mechanical模塊，可以通過模擬實(shí)際封裝工藝流程，確保bump壽命。

并且2.5D/3D芯片目前的主要應(yīng)用場景包括人工智能/網(wǎng)絡(luò)通信等，其典型功耗可能高達(dá)300W，所以在實(shí)際工作過程中，功耗及散熱問題，以及熱應(yīng)力形變等問題非常突出，設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)包括，如何有效的優(yōu)化芯片功耗，保證信號通道的傳輸速率，保證系統(tǒng)散熱能力，確保熱/結(jié)構(gòu)可靠性能力，如何通過仿真手段在初期對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行篩選和優(yōu)化，尤其是針對2.5D/3D芯片封裝的仿真方法和流程，也是目前業(yè)界的研究熱點(diǎn)，內(nèi)容包括

隨著封測技術(shù)的發(fā)展，尺寸更小、速率更快、厚度更薄、集成度更高的封裝形式不斷出現(xiàn)，甬矽電子致力于中高端半導(dǎo)體芯片封裝和測試領(lǐng)域，需要仿真軟件的支持，來提升新技術(shù)的研發(fā)效率。他們評估軟件時發(fā)現(xiàn)，Ansys 提供的強(qiáng)大實(shí)體建模及劃分網(wǎng)格工具，能夠高效地創(chuàng)建有限元模型。

Ansys副總裁兼電子、半導(dǎo)體和光學(xué)事業(yè)部總經(jīng)理John Lee表示：“Ansys在電源管理和系統(tǒng)分析領(lǐng)域擁有深厚的專業(yè)知識和經(jīng)驗(yàn)，因此我們能夠與客戶交流探討關(guān)于芯片、封裝和系統(tǒng)級領(lǐng)域的問題。

為了確保芯片能夠穩(wěn)定工作并延長使用壽命，工程師需要在芯片封裝前進(jìn)行熱仿真分析。芯片熱仿真分析能夠在樣品和產(chǎn)品開始生產(chǎn)之前發(fā)現(xiàn)熱問題，指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化，以保證芯片工作時的溫度不超過其最大結(jié)點(diǎn)溫度，從而減少打樣試錯次數(shù)，節(jié)約時間和成本，縮短研發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

為了確保芯片能夠穩(wěn)定工作并延長使用壽命，工程師需要在芯片封裝前進(jìn)行熱仿真分析。芯片熱仿真分析能夠在樣品和產(chǎn)品開始生產(chǎn)之前發(fā)現(xiàn)熱問題，指導(dǎo)設(shè)計(jì)優(yōu)化，以保證芯片工作時的溫度不超過其最大結(jié)點(diǎn)溫度，從而減少打樣試錯次數(shù)，節(jié)約時間和成本，縮短研發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前，CAE仿真軟件國產(chǎn)化率較低。

Icepak提供全尺度（從芯片級別直到環(huán)境級別）的電子散熱設(shè)計(jì)仿真能力。

芯片布局評估? 顯示動態(tài)熔膠流動行為? 評估澆口與流道設(shè)計(jì)? 優(yōu)化流動平衡? 避免產(chǎn)生氣泡缺陷結(jié)構(gòu)驗(yàn)證? 應(yīng)用流固耦合（fluid-structure interaction）算法預(yù)測金線、導(dǎo)線架、芯片偏移、芯片變形等行為? 可與ANSYS及Abaqus整合，共同分析結(jié)構(gòu)強(qiáng)度制程條件影響預(yù)測? 模擬實(shí)際生產(chǎn)的多樣化制程條件? 計(jì)算制程改變所造成的溫度

圖為Ansys? RedHawk-SC Electro Thermal? 仿真結(jié)果展示了芯片和封裝組件的溫度分布 聯(lián)華電子設(shè)備技術(shù)開發(fā)和設(shè)計(jì)支持副總裁Osbert Cheng表示：“我們很高興能與Ansys合作交付聯(lián)華電子技術(shù)參考流程，以滿足客戶對云端及數(shù)據(jù)中心應(yīng)用不斷增長的性能、可靠性及功耗需求。

隨著新思科技完成對Ansys的整合，其提供的多物理場芯片-封裝-系統(tǒng)（CPS）仿真技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)Multi-Die設(shè)計(jì)的跨域協(xié)同分析，完成電，熱，結(jié)構(gòu)的聯(lián)合仿真。新思科技芯課程將在年后迎來第五講，也是首期系列課程的收官之作：「Multi-Die設(shè)計(jì)中的芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同多物理場分析」，探討如何基于高精度芯片模型，幫助用戶優(yōu)化多芯片設(shè)計(jì)的SIPI/熱/機(jī)械可靠性性能。

電子冷卻和PCB 熱仿真與分析軟件正在加速產(chǎn)品設(shè)計(jì)，Ansys Icepak是用于熱管理的CFD求解器，可預(yù)測芯片封裝、PCB、電子組件和電力電子設(shè)備中的氣流、溫度和傳熱。在最新2025 R1 版本中，Ansys Icepak 持續(xù)為更多電氣、結(jié)構(gòu)、熱和半導(dǎo)體/芯片級熱工程用戶提供技術(shù)支持。

? Ansys技術(shù)方案- 考慮芯片性能，對芯片、封裝和PCB板進(jìn)行整體仿真優(yōu)化。- 準(zhǔn)確提取封裝和PCB板上的電磁場參數(shù)。- 協(xié)同進(jìn)行系統(tǒng)級信號完整性和電源完整性等仿真。- 結(jié)合Ansys強(qiáng)大的多物理場求解功能，進(jìn)行系統(tǒng)級散熱和封裝、板級的結(jié)構(gòu)可靠性仿真等。

（圖片來源Ansys網(wǎng)站） --------熱力結(jié)合仿真工具--------◆ 作為Ansys的核心產(chǎn)品之一，Ansys Mechanical是使用最廣泛的的通用結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真分析系統(tǒng)。

Ansys基于大數(shù)據(jù)彈性計(jì)算平臺SeaScape所研發(fā)的RedHawk-SC可以結(jié)合Totem對于各模擬/定制IP模塊的仿真進(jìn)行建模，實(shí)現(xiàn)對于大規(guī)模芯片全芯片的電源完整性及可靠性仿真，利用多物理場耦合仿真來解決新工藝帶來的挑戰(zhàn)；此外，還采用業(yè)界黃金標(biāo)準(zhǔn)Ansys HFSS提前對影像信號的通道帶寬進(jìn)行分析和優(yōu)化；通過Ansys Icepak和Mechanical幫助封裝設(shè)計(jì)人員提前模擬產(chǎn)品的實(shí)際工況，

產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA產(chǎn)品型號：VK6932封裝形式：SOP32概述VK6932是一種數(shù)碼管或點(diǎn)陣LED驅(qū)動控制專用芯片，內(nèi)部集成有3線串行接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED 驅(qū)動等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰極，可支持8SEGx16GRID的點(diǎn)陣LED顯示面板。主要應(yīng)用于LED顯示屏驅(qū)動。采用SOP32的封裝形式。

Ansys Mechanical具有多種封裝PCB建模方案和大量封裝PCB結(jié)構(gòu)可靠性仿真案例。 本次演講將介紹Ansys Mechanical多種封裝PCB建模方法和基本原理，并從PCB封裝制造和使用階段可靠性出發(fā)，介紹客戶相關(guān)使用經(jīng)驗(yàn)。

制造芯片的過程十分復(fù)雜，今天我們將會介紹六個最為關(guān)鍵的步驟：沉積、光刻膠涂覆、光刻、刻蝕、離子注入和封裝。