IC Packaging芯片封裝模擬方案介紹

引言

IC封裝是以固態封裝材料 (Epoxy Molding Compound, EMC)及液態封裝材料(Liquid Molding Compound, LMC)進行封裝的制程，藉以達到保護精密電子芯片避免物理損壞或腐蝕。在封裝的過程中包含了微芯片和其他電子組件(所謂的打線)、熱固性材料的固化反應、封裝制程條件控制之間的交互作用。由于微芯片封裝包含許多復雜組件，故芯片封裝制程中將會產生許多制程挑戰與不確定性。常見的IC封裝問題如：充填不完全、空孔、金線偏移、導線架偏移及翹曲變形等。

Moldex3D 解決方案

Moldex3D芯片封裝模塊目前支持的分析項目相當完善，以準確的材料量測為基礎，除了基本的流動充填與硬化過程模擬；并延伸到其他先進制造評估，例如 : 金線偏移、芯片偏移、填充料比例、底部填充封裝、后熟化過程、應力分布與結構變形等。透過精準的模擬可以預測及解決重大成型問題，將有助于產品質量提升，更可以有效地預防潛在缺陷；藉由模擬優化達到優化設計，并縮減制造成本和周期。

芯片布局評估

顯示動態熔膠流動行為

評估澆口與流道設計

優化流動平衡

避免產生氣泡缺陷

結構驗證

應用流固耦合（fluid-structure interaction）算法預測金線、導線架、芯片偏移、芯片變形等行為

可與ANSYS及Abaqus整合，共同分析結構強度

制程條件影響預測

模擬實際生產的多樣化制程條件

計算制程改變所造成的溫度、轉化率和壓力分布

預測氣泡缺陷（考慮排氣效果）與翹曲

后熟化制程翹曲與應力分析

顯示經過后熟化階段的應力松弛和化學收縮現象

計算溫度、轉化率與應力分布并預測可能產生的變形

高階材料特性量測

可量測反應動力、黏度、黏彈性提供流動仿真

黏彈應力釋放、化學收縮率、熱膨脹收縮效應達成精準預測翹曲

Moldex3D 支持多種封裝制程模擬轉注成型與覆晶底部填膠模擬。

轉注成型與覆晶底部填膠模擬

顯示流動與固化過程 ，優化澆口與流道設計

預測潛在成型瑕疵 ，仿真包封與短射

計算氣體區域內的壓降，優化排氣設計

評估制程條件與材料特性，縮短周期時間

壓縮成型與晶圓級封裝模擬

顯示壓縮成型制程的動態流動波前

評估扇出型封裝之芯片偏移、翹曲行為與剪切應力分布

毛細底部填膠模擬

顯示在不同表面張力與接觸角度下，毛細力所產生的流動行為

評估接點間距與接點分布對流動的影響

優化底膠的點膠路徑設定

灌膠

更真實且詳細的點膠頭路徑及給料的可視化 (支持potting & dotting)

利用完整的物理模型來仿真表面張力引發現象，如爬膠

方便的建模工具及設定接口來重現多樣的制程設計

審核編輯：劉清