IC Packaging 芯片封裝模擬方案

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

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