使用Moldex3D求解器 计算几何非线性的金线偏移分析

为了预测IC芯片在封装过程中受到环氧树脂流动所造成的金线偏移量值与行为,Moldex3D IC封装模块目前设定Moldex3D线性求解器作为默认方式;因为线性仿真能够快速进行小变形分析,加速取得金线偏移结果。然而目前常见的重点分析案例,金线偏移都是基于大变形的结果,故使用线性分析的结果值,容易高估整体变形量。因此Moldex3D新增了支持非线性分析选项,用以改善金线偏移预测并获得更准确的结果。

使用Moldex3D IC封装模块,金线偏移分析可分为两种,即支持外部ANSYS和ABAQUS两种应力分析求解器,针对几何非线性及材料非线性的偏移计算。若使用内部Moldex3D的求解,目前已新增考虑几何非线性的计算,但对于材料特性仍是线性计算。各种金线分析的求解器可支持线性与非线性分析状况如下表所示。接下来我们也针对Moldex3D求解器进行非线性的金线偏移分析的操作流程和验证结果,提出更进一步的分析结果比对。

 
应力求解器 非线性计算 线性计算
几何非线性 材料非线性
ANSYS V V V
ABAQUS V V V
Moldex3D V   V
各种应力求解器对应金线偏移分析支持项目

Moldex3D求解器金线偏移非线性计算设定流程 :

步骤1 . 使用IC模块在计算参数设定中,在封装分页下选择应力求解器为Moldex3D。

步骤2 . 在金线偏移分析下的几何字段选取非线性,并在最下方点选确认完成计算参数设定。

步骤3 . 在所有设定完成后启动分析顺序设定,并先确保已完成充填分析后,再接续进行金线偏移分析。单击开始分析立刻执行计算。

注意:需要先有充填分析结果,才能进行金线偏移分析

 

验证与结果分析

透过ANSYS和Moldex3D两种非线性应力求解器分析结果发现,结果项中金线偏移量值与分布,无论使用哪一求解器,都具有良好且一致的偏移结果。这也意味着金线偏移在大变形影响下,主要受到几何非线性影响较为明显。此外统计图表中也可以发现,Moldex3D求解器对于金线数目越大的模型,计算花费的CPU时间比ANSYS少了许多。

 

模型 金线数目 Moldex3D求解器计算CPU时间 ANSYS求解器计算CPU时间
1 21714 9185 242966
2 4491 5153 38606
3 1075 1054 1145
4 76 106 91
5 64 45 71
6 16 4 12


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