Moldex3D模流分析之充填／硬化分析

Ø  充填／硬化分析 (Filling and Curing)

检视芯片封装成型模块的分析结果，第一种方法是在窗口显示流域分布图。使用者可检视流动阶段的结果，例如：流动波前时间、流动波前动画、转换率和粉末浓度。

注：进行充填分析需同时进行双向导线架偏移分析。此外，进行单向导线架偏移分析前，须完成充填分析。

结果剖面功能显示内部转化分布

流动波前动画 (Melt Front Animation)

开启◎流动波前或◎流动波前动画利用动画拨放功能，进行审视。其中，制作动画文件功能，可以将流动情况存成动画档*.AVI或*.gif。

芯片封装成型分析的流动型式

覆晶底部充填封装成型分析的流动型式

胶料影响区域 (Resin Affected Region)

显示了树脂在给料过程中曾经经过的区域，而如果有残胶发生的话可能导致以下问题:

•不佳的产品表面外观

•较低的尺寸精度来满足公差

•导电部件的连结不良

除了成品最终所覆盖的区域，胶料影响区域如果出现在过大或非预期的区域，可能会造成问题。如果过多区域显示此结果，则建议设定更稳定的流动，诸如降低点胶头移动速度、缩短点胶路径延长时间或更改一个新的路径。如果在非预期的区域显示此结果。则建议更改路径设计，移动胶料影响区域的位置。

注：仅限灌胶式点胶制程模拟

Ø  翘曲 (Warpage)

由于芯片封装的组件（例如：环氧树脂封装材料、芯片、金线及导线架）之间有不同的热传导，因此翘曲成为芯片封装失败的常见问题。Moldex3D芯片封装成型模块将能清楚仿真此现象的发生情形。

翘曲行为

(X, Y, Z) 位移

这些项目显示，当封装在硬化后冷却至室温时，所发生的每个方向位移现象。

总位移

这些项目显示，当封装在硬化后冷却至室温时，所发生的总位移情况

体积收缩

显示芯片封装体积的变化百分比。一般而言，正值表示体积收缩，而负值表示体积扩张。

平坦度

显示从选择的节点到参考平面的距离。

(X, Y, Z) 热应力

反应芯片封装内的残留热应力。

Ø  金线偏移 (Wire Sweep)

在芯片封装成型的充填阶段时，环氧塑料的黏性流体施加在金在线的拖曳力 (drag force) 将造成金线变形，更严重会使金线接触彼此，导致芯片封装成型失败。此现象为金线偏移问题，Moldex3D芯片封装成型模块能提供便利的工具用应力分析引擎来预测金线偏移，并在Moldex3D Project中直接显示分析结果。

(X, Y, Z) 位移 ((X, Y, Z) Displacement)

显示在充填阶段时，各个方向的金线位移组件。

总位移 (Total Displacement)

显示在充填阶段时的导线架位移的大小。

金线偏移指数 (Wire Sweep Index)

金线偏移指数（Wire Sweep Index, WSI）是常被用于决定金线位移程度的参数。其定义如下列方程式：

流动方向 (Flow Direction, DN) 对金线是最大变形常数，且长度（L）是金线的投射长度。金线偏移指数在每条金线的分布将在窗口中显示。

金线偏移指数 (依金线) (Wire Sweep Index (by Wire))

在窗口中显示每条金线的金线偏移指数最大值。

金线偏移指数与金线偏移指数（依金线）的结果比较

金线交叉 (Wire Crossover)

在芯片封装的充填阶段时，具有黏性的环氧树脂熔胶所施加在金在线的拖曳力，将造成金线变形；更严重的情况下，将造成金线接触另一条金线，并导致封装失败，此现象为金线交叉。在金线偏移分析之后，Moldex3D芯片封装成型项目提供金线交叉分析的结果，以评估金线交叉的可能性。下列将说明检视金线交叉分析结果的一般步骤。

步骤1：执行充填分析

产生网格档后，即可在Moldex3D Project中启动充填分析。

注意：充填分析必须在金线交叉、金线偏移及导线架偏移的进阶模拟之前完成。

在金线交叉分析前的充填分析

步骤2：执行金线偏移分析，并在Moldex3D Project中检视结果

完成金线偏移分析后，可在Moldex3D Project中检视结果。在金线交叉的结果项目，互相接触的金线将会以红色标示，其他金线将维持原色。如下图，显示变形的网格上的金线形状（X1）。

金线交叉结果

此外，如果有金线交叉现象，则会在记录文件中标示金线 ID。

金线交叉记录文件

金线变形行为 (Wire Deformed Behavior)

点击设定翘曲放大倍率 (Set Warpage Scale)，观察在不同倍率尺寸时的金线变形结果。

用设定翘曲放大倍率功能来观察金线变形

输出金线偏移结果 (Export the Wire Sweep Result)

1.  在工作区中，在金线偏移 (wire sweep) 的项目上点击右键以输出金线偏移结果。

2. 选择金线ID并输出*.csv文件以设定位置。*.csv文件记录金线、金线位移、金线偏移指数等数据数据。

输出金线偏移结果

选择金线ID并输出为*csv檔

输出特定的相邻导线间距 (Export the Specific Wire Distance)

在工作区中，在金线偏移 (wire sweep) 的项目上点击右键以输出金线距离结果。

配置文件案位置并输出*.csv檔。使用者能根据距离准则检查金线结果。

输出偏移后导线 (Export the Deformed Wire)

在工作区中，在金线偏移（wire sweep）的项目上点击右键以输出变形的金线。

配置文件案位置并输出为*.dxf檔。以CAD程序开启dxf文件。

浏览位置并输出变形的金线

Ø  导线架偏移 (Paddle Shift)

晶垫是平坦的基座，属于导线架，用于支持芯片。如果导线架系统在制程中承受环氧塑料的流动所施加的非均匀负载，导线架将会变形。此现象称为导线架偏移。Moldex3D芯片封装成型提供便利的工具来使用应力分析引擎，预测导线架偏移现象，其分析结果将直接在Moldex3D Project 显示。

(X, Y, Z) 位移

显示在充填阶段时每个方向的导线架位移组件。

总位移

显示在充填阶段时导线架位移大小的分布。

(X, Y, Z) 应力组件

显示在充填阶段时每个方向的导线架应力分布组件。

(XY, YZ, XZ) 剪切应力

显示在充填阶段时，导线架应力分布的每个张量组件。

Von Mises应力

应力张量的总体大小。

导线架变形行为

点击设定翘曲范围（Set Warpage Scale），在各种倍率尺寸观察导线架的变形结果。

用设定翘曲放大倍率功能来观察导线架变形