自动化IC封装模拟分析遇到的挑战
在IC封装制程的制程模拟中,为了同时提升工作效率与质量,CAE团队常会面临到许多挑战。在一般的CAE分析流程中,仿真分析产生结构性网格,是非常繁琐且相当花时间的。
这些繁琐的建模流程每每都需耗费好几天的时间和大量的精力,故对于CAE工程师及整个管理团队来说,容易构成3个无可避免的痛点:
● 花太多时间在重复性的任务上
任何一项设计在建模过程中,都需要进行重复的工作流程和相关操作,如建构结构性网格。
● 难以分析验证全部的设计
在分析验证的过程中往往都需要CAE工程师的操作,因此难以将企业内部全部的封装设计进行完整分析,故容易造成一些产品潜在的设计问题没有被立即发现;如果要对企业内部全部的封装设计进行完整分析,就需要建立庞大CAE工作团队,对于企业的经营管理上又不切实际。
● 人力资源的浪费
普遍的IC封装流程都需在分析操作上花费大量的人工操作时间,这无疑是对人力资源的浪费,而CAE工程师的价值也因此无法有效被凸显出来。
因此,为了避免时间精力的耗费、人力资源的损耗及可能造成的疏失,Moldex3D iSLM将所有的步骤转向更完整、精确的IC封装制程,并提供了一套自动化IC封装工作流,以「事先定义一系列标准的参数及数据库」,让原本就是高标准化的IC封装产业除了继续沿承此精神之外,更朝向简单化的方向开展,进而实现自动化的IC封装,仿真分析工作流程。

(过去的IC封装流程)

(在iSLM平台上IC封装分析作业的标准化流程图)
什么是 iSLM?
Moldex3D iSLM (intelligent Solution Lifecycle Management) 为一针对模具设计与塑料成型所推出的数据管理平台,可用来记录设计与试模的完整开发流程,并将工作历程中所有数据汇整于系统中,透过数据可视化的呈现,让整个开发流程及数据一览无遗,使团队工作更有效率地进行。
产品型录
iSLM 五大功能
Solution Management
● 一键上云,方便快速上传Moldex3D分析项目
● 完整记录DFM模具设计需求
● 可设定信息安全角色,个别设定用户权力提供给项目成员
● 质量仪表板,可用来确实掌握各项产品开发成果

Knowledge Management
● 记录公司模具设计方案,协助建立大数据数据库
● 快速取得历史案例作为未来模具设计之参考
● 大量数据比对找出关键的设计及生产因子

Data Dashboard
● 提供可视化的数据资讯,将资料应用较大效益化
● 支援自定义图表显示,实现数据应用个人化
● 透过网页存取数据,即时掌握所有资讯
● 藉由数据精准辨认生产阻碍,找出关键改善方向

Mold Tryout Management
● 提供Moldex3D优化后的制程条件,辅助现场试模操作
● 真实仿真机台接口,并可透过拍照自动辨识影像及字符的功能,完整记录射出机试模条件
● 现场试模记录可直接产出客制化试模报告
● 自动生成实际试模数据与CAE仿真数据的比对报告

Task Management
● 管理并记录模具设计开发相关工作
● 以工作分解结构(Work Breakdown Structure, WBS)为导向,分解各工作项目及其状态
● 可透过行事历功能有效管理个人或小组工作进度
● 工作项目可视化呈现,让工作任务容易追踪
Security Management
● 私有云管理,重要数据安全不外流
● 集中管理的数据储存空间,方便IT系统管理及备份
● 以项目为单位的各级访问权限设定,可进一步应用于供货商管理
● 使用者账号独立权限设定,方便进行团队成员管理

解决问题
在iSLM的环境下,使用者将2D设计档 (*.dxf) 上传,并设定各项对象图层的几何、材料的参数,接着填入成型条件的设定之后,就能开始进行分析;而待分析过程结束,便可至3D 检视平台中查看相关分析结果。整个过程包含导入模型、自动创建网格、成型参数设定到完成分析,皆是于iSLM平台上进行。

(在iSLM平台上IC封装分析作业的标准化流程图)
另一方面,为了能更加贴近自动化的核心理念,Moldex3D iSLM也提供了另一种分析流程设定,那就是 「IC 仿真封装分析自动化流程」。此流程将前述统一定义流道设计、模型参数等等的标准化步骤以自定义档案模板的方式先行建立,使用者仅需在项目中上传2D设计档(*.dxf)及根据模板形式上传对应的活页簿数据文件 (*.xlsx) 或JSON文件,系统即会自动读取与传递使用者所上传的档案内容,以完成自动化的模拟分析工作。此举大大缩减了人力资源的消磨,更将标准化的设定流程往上提升至客制化、自动化的层次。

(在iSLM平台上IC封装分析作业的自动化流程图)
而分析完成后,在结果分析中的3D 检视平台上,除了可以放大缩小、旋转查看3D对象,用户也能利用上方的功能列观察其缝合线、包封缺陷的状况,另外,若要检视浇口位置,也可点击显示浇口的按钮,相关浇口信息便会显示其上;而右上方的下拉式选单中,也有非常多的项目信息供查看,如压力、Max温度值等;若选择了Wire Sweep选项,则会开启单一芯片封装面板及模型检视图,而此面板中的坐标图提供了检视单一对象的功能,点击下载按钮,还可以将对象档案以csv、dxf两种格式下载至计算机。除此之外,iSLM也提供流动波前动画、XY曲线结果图等多样性的结果资料,以利检视。

(在3D检视平台上查看相关结果 (流动波前动画图))
Moldex3D iSLM的IC封装模拟分析工作流,透过简单化、标准化建模过程,省去重复性任务及其所要花费的人力资源,并以排程各分析流程、自动创建网格等信息,大大缩短了分析操作的作业时间;除此之外,还能藉由事先建立档案模板设定,让系统自动抓取对应上传数据文件内的参数数据,快速完成建立分析步骤;如此一来,不仅能大幅缩减重复性数据的繁冗创建作业,也更加凸显了模流分析的重要性及CAE团队价值。
文章内容来源于:Moldex3D 科盛