Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模

Auto Hybrid IC建模 (Auto Hybrid IC Modeling)

要使用Auto Hybrid模式来建立IC网格模型,首先需要准备一线定义2D设计配置图,在XY平面上包含了所有IC配件的尺寸与位置。

在Studio中再由封装组件精灵分别建立配置图中的部件并给予属性及相关设置,之后在生成网格时,Moldex3D 会自动侦测模型来呼叫封装组件实体网格精灵 (Encapsulation Solid Mesh Wizard) 来让用户利用一系列的参数来长成足够精度的网格模型。

注: 在使用汇入与导出模型功能时候,除了一般的 CAD 格式以外 Moldex3D 也支持如 AutoCAD Drawing Exchange (*.dxf) 等 2D 设计配置图文件格式

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图1

封装组件精灵 (Encapsulation Component Wizard)

点击封装组件来呼叫精灵工具,并选择已封闭线循环 (或如果有建立,可切换为基底平面)来定义组件。指定属性 (必要时还有材料群组)、厚度位置(Z方向),再点击储存并关闭来创建组件。如果需要再创建其他组件可以点击储存,如果不做储存即要离开则点击取消

:要用来定义为同一组件的线循环,其中所有的线与节点都需要在同一平面。

:如果组件的轮廓有重迭, 在内部的组件会有优先权 (如芯片与环氧树脂)

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图2

基底平面 (Base Plane)

当模型与其2D配置越来越复杂,选择线段时会花掉很多时间精力。所以可以使用切割平面工具将2D配置由线段转成由平面定义,那么在封装组件精灵中即可用选择平面来建立组件。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图3

切割平面 (Trim Plane)

在模型页签的封装组件下拉选单中点击切割平面,并选择定义2D配置的所有线段。点击Enter来确认后即会生成基底平面并用选择的线段将之切割。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图4

汇入锡球 (Import Bump)

当要指定封装组件中的锡球时,点击汇入图示再选择对应含锡球信息的CSV文件来一次性建立大量锡球组件。CSV文件需包含各锡球位置的XY坐标如下所示,而锡球直径则视情况要不要先行指定。汇入后,可以在指定锡球的直径厚度位置(Z轴)或在显示窗口反选不想要汇入的锡球。点击OK来建立组件,而当下的设定也会生成一CSV文件储存于当前项目路径下(文件名: TargetPtsData.csv)。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图5

封装组件实体网格精灵 (Encapsulation Solid Mesh Wizard)

当2D配置所有的组件都创建完以后,点击网格页签的生成来呼叫封装组件网格精灵(如果没有侦测到IC组件,则会开启一般的BLM精灵)。指定完所有的参数后点击确认网格即会自动生成出来。

网格尺寸 (Mesh Size):指定实体网格在Z方向与XY方向尺寸的最小值来控制模型在XY和Z方向的分辨率。XY梯度与最小尺寸比可以更进一步地来减少网格数或确保网格质量。于锡球撒点数量项目中,可以按需要来设定不同的值来做加密。利用启用混合元素(六面体为主)会允许生成六面体网格来降低网格数。使用者可以点击预览来确认网格在侧向的分布情形。

网格线小段 (Segment):Moldex3D会依所有组件的高度及位置将模型在Z方向上分成许多小段,而各段的网格层数则是再由Z网格尺寸计算得来。

组件 (Components):此处列出了所有的IC组件,以及其材料群组、厚度、位置与层数(由上面的设定计算得来)。可以在下面确认预测的实体网格数量。

基底平面(Base Plane):产生基底平面,但要模型不存在基地平面才能使用。

基底网格 (Base Mesh):使用基地平面与撒点产生基底网格,如果已生成过基底网格则需更改网格参数才能再度启用。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图6
Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图7

撒点 (Seeding)

当有基底平面存在时,点击撒点 (Seeding) 并选择基底平面来指定其撒点设定。自定义网格尺寸的值来决定整体的撒点分布,后点击OK来确认设定(或套用来先预览)。下一个页面中,可以选择特定特征线并指定其撒点的网格尺或段数以及渐变方式来做局部的撒点设定。撒点设定会反映在之后的表面以及实体网格生成的分辨率,故适当的撒点设定对确保模拟的正确性又能顾及网格数量及对应的计算资源需求很重要。

:如果没有设置渐变方式(无),Moldex3D还是会自动地调整网各分布,所以当线的撒点与之后的网格生成多少会有些出入。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图8

基底网格((Base Mesh)

在没有建立基地平面与基底网格下,仍然可以建立具有一定水平分辨率的IC封装网格,但应用基底平面与基底网格可以使建模工作及分辨率的控制有更简易且更弹性的作法。

基底平面(Base Plane)于接口下方会在IC模型不存在基底平面时提供使用,点击基底平面来建立并让组件的2D配置映像在基底平面上面. 基底平面不只可以是用不同的方法来在封装组件精灵中创建组件,还可以产生基底网格继而控制网格的分辨率与质量。

基底网格(Base Mesh)图标会在模型有基底平面时启用,如果有撒点时总体XY网格尺寸的数值也会带入。点击基底网格来基于基底平面配置与撒点设定产生表面网格,然后就可以继续其他的网格设定及生成。若是点击取消来退出精灵,已经建立的基底网格会保留,并可以使用修复网格工具来进一步调整网格的特性做优化或客制化。

:基底平面、基底网格与IC组件的配置必须完全吻合。

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图9

测进浇口 (Side Gate)

Moldex3D 可以在由 2D 布局生成 IC 封装模型时,同时搭配由侧边进浇的 3D 浇口模型。对象的边、撒点及网格监制都会自动处理,使得网格在进浇面上完全匹配 (浇口模型的进浇面需尽量贴其 2d 布局的外缘线且不重迭)

Moldex3D模流分析之Auto Hybrid IC建模的图10
模具工艺成型及仿真塑胶模流分析CAEmoldex3d

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