IC Packaging 芯片封装模拟方案

 

引言

IC封装是以固态封装材料 (Epoxy Molding Compound, EMC)及液态封装材料(Liquid Molding Compound, LMC)进行封装的制程，藉以达到保护精密电子芯片避免物理损坏或腐蚀。在封装的过程中包含了微芯片和其他电子组件(所谓的打线)、热固性材料的固化反应、封装制程条件控制之间的交互作用。由于微芯片封装包含许多复杂组件，故芯片封装制程中将会产生许多制程挑战与不确定性。常见的IC封装问题如：充填不完全、空孔、金线偏移、导线架偏移及翘曲变形等。

Moldex3D 解决方案

Moldex3D芯片封装模块目前支持的分析项目相当完善，以准确的材料量测为基础，除了基本的流动充填与硬化过程模拟；并延伸到其他先进制造评估，例如 : 金线偏移、芯片偏移、填充料比例、底部填充封装、后熟化过程、应力分布与结构变形等。透过精准的模拟可以预测及解决重大成型问题，将有助于产品质量提升，更可以有效地预防潜在缺陷；藉由模拟优化达到优化设计，并缩减制造成本和周期。芯片布局评估

显示动态熔胶流动行为

• 评估浇口与流道设计
• 优化流动平衡

避免产生气泡缺陷

结构验证

应用流固耦合（fluid-structure interaction）算法预测金线、导线架、芯片偏移、芯片变形等行为

可与ANSYS及Abaqus整合，共同分析结构强度

制程条件影响预测

• 模拟实际生产的多样化制程条件

计算制程改变所造成的温度、转化率和压力分布

预测气泡缺陷（考虑排气效果）与翘曲

后熟化制程翘曲与应力分析

显示经过后熟化阶段的应力松弛和化学收缩现象

计算温度、转化率与应力分布并预测可能产生的变形

高阶材料特性量测

可量测反应动力、黏度、黏弹性提供流动仿真

黏弹应力释放、化学收缩率、热膨胀收缩效应达成精准预测翘曲

Moldex3D 支持多种封装制程模拟转注成型与覆晶底部填胶模拟。转注成型与覆晶底部填胶模拟

显示流动与固化过程 ，优化浇口与流道设计

• 预测潜在成型瑕疵 ，仿真包封与短射
• 计算气体区域内的压降，优化排气设计
• 评估制程条件与材料特性，缩短周期时间

压缩成型与晶圆级封装模拟

显示压缩成型制程的动态流动波前

评估扇出型封装之芯片偏移、翘曲行为与剪切应力分布

毛细底部填胶模拟

显示在不同表面张力与接触角度下，毛细力所产生的流动行为

• 评估接点间距与接点分布对流动的影响
• 优化底胶的点胶路径设定

灌胶

• 更真实且详细的点胶头路径及给料的可视化 (支持potting & dotting)

利用完整的物理模型来仿真表面张力引发现象，如爬胶

方便的建模工具及设定接口来重现多样的制程设计

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