Moldex3D模流分析之Potting Process Simulation Quick Start-Moldex3D Advanced-CAE-软服之家

基本概念(Basic Concept)

本章教程带您快速的从头开始分析简易IC封装的灌胶制程的仿真工作流程，并分成以下部分：准备模型、材料与成型条件、底部填胶设定和执行分析。

注：本教学中所介绍的功能仅供演示目的，Moldex3D 支持更多、更多样的灌胶 (IC) 制程功能。

本教学所涵盖的功能如下表所列，其详细的功能介绍和参数定义将与其他功能一起在前面的章节中进行介绍。

1. 准备模型(Prepare Model)

开启 Mooldex3D Studio 以开始毛细底部填胶灌胶(Potting) 模型的的建构，透过点击主页签上的新增，指定用户指定名称和位置来建立新项目。点击汇入几何（路径：Samples\Solid\Encapsulation\Potting的Source与CAD Data文件夹），然后分别汇入MDG文件（产品与进浇点/开放空间BC）和 Pass.igs（定义边界条件的曲线）。点击网格页签中的最终确认，点胶路径的边界条件需在完成最终检查之后才能进行设定。

注：也可使用封装组件(Encapsulation Component)精灵和实体网格精灵(Encapsulation Solid Mesh)设定2D封装网格模型，其步骤与前述介绍的封装类型过程相似。在封装组件精灵完成后，点击网格BC中的BC功能，在模型面上分配边界条件。在进行网格生成之前，CUF建模应包含属性组件和 BC 如下所示:

•属性(Attribute)：环氧树脂(Epoxy)定义为充填材料的主要区域，且被溢流区(Overflow)、充填材料进入的开放区域及其他组件(例如：基板与芯片)包围着，而非通过区域用来限制流动以确定成型形状。

•边界条件(BC)：对于守恒模式(推荐是灌胶制程)而言，进浇口(Melt Entrance)边界条件需设置在溢流区(Overflow)上，并且有足够的空间让材料能够从灌胶路径落下；对于无限模式而言，由于模型被简化且尚未指定路径，进浇口(Melt Entrance)边界条件将被设置在环氧树脂区上。

灌胶路径设定(Potting Pass Setting)

点选边界条件页签的灌胶(Potting)精灵，设定点胶直径(Dispenser Diameter) 为[1.0 mm]。点选选取图示，选择指定线段为灌胶路径，并设定启动时间(Start Time)、持续时间(Duration) 及重量(Weight) 来描述材料在移动中如何掉落。

范例中，在基板角落进行两个路径的点胶（分别开始于 [0 秒] 和 [0.1 秒]），在 [0.1 秒]内落下[6 毫克]。而在灌胶精灵的下方会显示制程期间掉落的材料总重量和最大填充时间，供使用者指定整个过程的时间限制。

2. 材料和成型条件 (Material and Process Condition)

Studio将自动切换回首页签，点击材质以展开材质树。从Inlet EM#1 项目的下拉式选单中点选材料精灵，启动Moldex3D 材料数据库。

在材料精灵中，右键点选目标材料（Epoxy > UnderFill > CAE > UF-1），然后选择新增到项目以确认选择。关闭材料精灵，可以看到材料档案已汇入到这个组别的材料树中。使用相同的方法设定基板/芯片/锡球的材料。

在所有对象指定完材料后，接着点选成型条件(Process)，由于在模型中检测到灌胶路径，分析方式(Analysis Type)可以选择为毛细底部填胶(Capillary Underfill Potting)。切换到加工精灵中的灌胶页签以进行详细的制程条件设定。

3. 底部填胶设定 (Underfill Setting)

底部填胶(Underfill) 制程位于项目设定页签中提供两种分析方式选择：毛细底部填胶(CUF) 与成型底部填胶(MUF)。毛细底部填胶(CUF)需要点胶样式设定(Dispensing pattern setting)，而成型底部填胶(MUF)的成型条件设定与转注成型(TM)相同。毛细底部填胶(CUF)与成型底部填胶(MUF)能在进阶设定中设定表面张力(Surface tension)，但成型底部填胶(MUF)通常不需溢流区。在本范例中，将灌胶(Potting)的毛细底部填胶(CUF)成型条件设定为如下的条件。在Moldex3D 加工精灵中，将树脂温度设定为110°C，其余设定保持预设。