趣探實(shí)驗(yàn)室 | 設(shè)計(jì)仿真——結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真

存儲(chǔ)芯片技術(shù)工程實(shí)驗(yàn)室（創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室）集研發(fā)設(shè)計(jì)、失效分析、工程驗(yàn)證和聯(lián)合開(kāi)發(fā)于一體，是江波龍電子重要的質(zhì)量保證技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室配備先進(jìn)的研發(fā)試驗(yàn)設(shè)施和高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)場(chǎng)所面積為846.72㎡，2021年5月底建成并正式投入使用。

Q

@小小江

師傅，你們?cè)O(shè)計(jì)芯片結(jié)構(gòu)的靈感從哪里來(lái)的呀，也是像牛頓一樣，被砸了么？

A

@小江師傅

當(dāng)然不是啦。工程師會(huì)通過(guò)一些工具來(lái)輔助產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，包括強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、熱、疲勞等等。

Q

@小小江

像阿基米德的杠桿嗎？他可以用杠桿翹起地球。

A

@小江師傅

哈哈，是這個(gè)道理。工程師會(huì)使用仿真模擬軟件對(duì)各種力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算和仿真，去分析和解決存儲(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域中遇到的各種問(wèn)題。結(jié)構(gòu)力學(xué)的仿真模擬是其中應(yīng)用最為廣泛和最為成功的領(lǐng)域之一。

結(jié)構(gòu)學(xué)仿真

結(jié)構(gòu)力學(xué)研究一般通過(guò)建模來(lái)仿真分析，通過(guò)對(duì)幾何模型進(jìn)行仿真處理，確定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、柔性和計(jì)算動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。幾何模型作為結(jié)構(gòu)力學(xué)研究分析的對(duì)象，需要通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真軟件來(lái)運(yùn)行處理，包括計(jì)算固體材料的變形、應(yīng)力及應(yīng)變。

Q

@小小江

師傅我知道了，也就是說(shuō)工程師可以通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真來(lái)模擬實(shí)際情況下，芯片材料選型和制作工藝是嗎？

A

@小江師傅

沒(méi)錯(cuò)。封裝技術(shù)是芯片等電子產(chǎn)品的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。舉個(gè)例子，在較大溫差作用下不同材料的尺寸和性能的差異引起的曲翹問(wèn)題會(huì)嚴(yán)重影響電子器件的可靠性、焊接性能和成品率，因此曲翹已成為限制電子封裝技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)障礙。

Q

@小小江

師傅，您不是常說(shuō)“實(shí)踐大于理論”嘛？那為什么不能通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、反復(fù)調(diào)整來(lái)改進(jìn)工藝呢？

A

@小江師傅

你說(shuō)的方法也不是行不通，但是半導(dǎo)體芯片的更新迭代愈來(lái)愈快，半導(dǎo)體相關(guān)設(shè)備昂貴和原材料投入巨大，如何在較短的開(kāi)發(fā)周期內(nèi)，以較低的研發(fā)成本制備出高效的產(chǎn)品，對(duì)企業(yè)是否能搶占市場(chǎng)的先機(jī)就顯得尤為重要。因此，結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真就是尤為重要的一環(huán)。

通過(guò)結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真，

① 可模擬實(shí)際情況下，單顆芯片翹曲情況，以指導(dǎo)芯片封裝材料的選型；

②可模擬封裝模封過(guò)程，進(jìn)行封裝工藝過(guò)程中的排版料條的流體力學(xué)和翹曲仿真，指導(dǎo)工藝參數(shù)選擇；

③可模擬實(shí)際情況下，PCB整板翹曲和結(jié)構(gòu)力學(xué)仿真，指導(dǎo)重要芯片布局。