自動化IC封裝仿真分析工作流程
在IC封裝制程的制程模擬中,為了同時提升工作效率與質量,CAE團隊常會面臨到許多挑戰。在一般的CAE分析流程中,仿真分析產生結構性網格,是非常繁瑣且相當花時間的。必須要先匯入2D (或3D) 圖檔,接著陸續建立表面網格、高質量的三維實體網格,再檢查其網格的質量及正確性,以確保沒有網格缺陷;接著再設定不同的屬性,如chip, die等等;完成一個單元 (unit) 的實體網格建立后,還需要根據 strip 的設計并透過復制實體網格等方式建立一個完整封裝模型,并且在模型外進行流道等實體網格的建立及邊界條件設定等,才算是完成一個封裝制程分析的網格處理。而待網格處理完成后還需建立項目,其建立步驟為:先創建一個新專案;接著建立分析流程,包含設定網格、材料、成型條件等等;再來就是分析順序的設定,這些都完成后才開始進行分析,待分析結束后才能檢視其分析結果。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/202305/446188.htm圖一 過去的IC封裝流程
這些繁瑣的建模流程每每都需耗費好幾天的時間和大量的精力,故對于CAE工程師及整個管理團隊來說,容易構成3個無可避免的痛點:
1. 花太多時間在重復性的任務上
任何一項設計在建模過程中,都需要進行重復的工作流程和相關操作,如建構結構性網格。
2. 難以分析驗證全部的設計
在分析驗證的過程中往往都需要CAE工程師的操作,因此難以將企業內部全部的封裝設計進行完整分析,故容易造成一些產品潛在的設計問題沒有被立即發現;如果要對企業內部全部的封裝設計進行完整分析,就需要建立龐大CAE工作團隊,對于企業的經營管理上又不切實際。
3. 人力資源的浪費
普遍的IC封裝流程都需在分析操作上花費大量的人工操作時間,這無疑是對人力資源的浪費,而CAE工程師的價值也因此無法有效被凸顯出來。
因此,為了避免時間精力的耗費、人力資源的損耗及可能造成的疏失,Moldex3D iSLM將所有的步驟轉向更完整、精確的IC封裝制程,并提供了一套自動化IC封裝工作流程,以「事先定義一系列標準的參數及數據庫」,讓原本就是高標準化的IC封裝產業除了繼續沿承此精神之外,更朝向簡單化的方向開展,進而實現自動化的IC封裝,仿真分析工作流程。
上述提及的標準化項目包含統一定義了設計圖層的名稱、流道的設計、模具的參數等等,雖然乍看之下較不彈性,但卻能讓工作流程變得自動化。
在iSLM的環境下,使用者將2D設計檔 (*.dxf) 上傳,并設定各項對象圖層的幾何、材料的參數,接著填入成型條件的設定之后,就能開始進行分析;而待分析過程結束,便可至3D 檢視平臺中查看相關分析結果。整個過程包含導入模型、自動創建網格、成型參數設定到完成分析,皆是于iSLM平臺上進行。
圖二 在iSLM平臺上IC封裝分析作業的標準化流程圖
另一方面,為了能更加貼近自動化的核心理念,Moldex3D iSLM也提供了另一種分析流程設定,那就是 「IC 仿真封裝分析自動化流程」。此流程將前述統一定義流道設計、模型參數等等的標準化步驟以自定義檔案模板的方式先行建立,使用者僅需在項目中上傳2D設計檔(*.dxf)及根據模板形式上傳對應的活頁簿數據文件 (*.xlsx) 或JSON文件,系統即會自動讀取與傳遞使用者所上傳的檔案內容,以完成自動化的模擬分析工作。此舉大大縮減了人力資源的消磨,更將標準化的設定流程往上提升至客制化、自動化的層次。
圖三 在iSLM平臺上IC封裝分析作業的自動化流程圖
而分析完成后,在結果分析中的3D 檢視平臺上,除了可以放大縮小、旋轉查看3D對象,用戶也能利用上方的功能列觀察其縫合線、包封缺陷的狀況,另外,若要檢視澆口位置,也可點擊顯示澆口的按鈕,相關澆口信息便會顯示其上;而右上方的下拉式選單中,也有非常多的項目信息供查看,如壓力、最大溫度值等;若選擇了Wire Sweep選項,則會開啟單一芯片封裝面板及模型檢視圖,而此面板中的坐標圖提供了檢視單一對象的功能,點擊下載按鈕,還可以將對象檔案以csv、dxf兩種格式下載至計算機。除此之外,iSLM也提供流動波前動畫、XY曲線結果圖等多樣性的結果資料,以利檢視。
圖四 在3D檢視平臺上查看相關結果 (流動波前動畫圖)
Moldex3D iSLM的IC封裝仿真分析工作流程,透過簡單化、標準化建模過程,省去重復性任務及其所要花費的人力資源,并以排程各分析流程、自動創建網格等信息,大大縮短了分析操作的作業時間;除此之外,還能藉由事先建立檔案模板設定,讓系統自動抓取對應上傳數據文件內的參數數據,快速完成建立分析步驟;如此一來,不僅能大幅縮減重復性數據的繁冗創建作業,也更加凸顯了模流分析的重要性及CAE團隊價值。
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