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電子製造新突破!Inspire PolyFoam 三大核心製程新功能,為產品可靠度提供保障

在電子製造領域,灌膠、點膠、底部填充等製程是保障電子元件性能與壽命的關鍵環節。然而,傳統製程常面臨材料用量難以掌控、空氣滯留影響品質、溫度適應性差等難題。如今,Altair Inspire™ PolyFoam 帶來了一系列新功能,全方位破解產業痛點,為電子製造注入新活力。

灌膠製程新升級,防護更全面、模擬更精準

灌膠製程作為電子元件的「防護罩」,能將電子元件封裝在可固化的保護性液體中,實現防水、防塵、防撞,還能抵禦高溫和化學物質,提供良好的電氣絕緣。Inspire PolyFoam 在灌膠製程上的新功能,幫助使用者實現更好的防護效果。

除了內建的材料資料庫外,使用者還可以利用自帶的材料標定工具,增加特定的材料參數。內建材料庫除了常規的灌膠,還新增了有機矽樹脂灌膠材料。這種有機矽樹脂能更有效地保護電子元件免受環境暴露、熱應力及機械衝擊的影響,灌膠製程常應用於電動車(EV)電池、LED 驅動器、工業感測器等對防護要求高的產品。

在製程操作上,Inspire PolyFoam 支援定點和移動注射兩種方式,滿足不同生產場景需求。更值得一提的是,它能精準預測 PCB(印刷電路板)底部的空氣滯留問題以及熔接線的產生。空氣滯留和熔接線是影響灌膠品質的重要因素,可能導致電子元件散熱不良、電氣性能下降。透過模擬工具預先預測,工作人員可及時調整製程參數,避免這些問題發生,大幅提升產品良率。

此外,針對轉注成型灌膠製程,Inspire PolyFoam 透過運動零件的流固耦合功能來實現轉注成型分析,能即時模擬灌膠料在模具內的流動狀態和壓力變化,確保灌膠料均勻填充,進一步保障灌膠品質的穩定性。

點膠製程新突破,精準控制零誤差、應用場景更廣泛

點膠製程就像「精密裁縫」,需要以精確的供料量、移動速度和路徑,將材料塗布到目標物件的特定位置。材料用量過多會導致溢出損壞元件,用量過少則會造成附著力弱,因此精準控制至關重要。Inspire PolyFoam 在點膠製程上的新功能,能有效解決這個問題。

材料資料庫中新增了多種專用點膠材料,以及多用於電氣元件的矽油。點膠材料適用於小劑量精準塗布,能實現黏著、絕緣、熱管理和防潮等多種功能,有效提升電子元件的可靠性與性能;矽油則具備出色的絕緣、潤滑和導熱性能,可幫助電氣元件保持穩定運作。

在應用場景方面,Inspire PolyFoam 的點膠製程新功能覆蓋範圍極廣,從智慧型手機鏡頭模組、晶片黏合,到汽車電子元件,再到顯示領域的高階應用,都能輕鬆應對。

以下圖的顯示器模型為例,Inspire PolyFoam 具備進階的 FSI(流固耦合) 功能,能模擬零件和模具的動態運動,準確預測溢出現象和產生空洞的可能性。在下圖中,我們針對顯示器做點膠操作,我們可以透過模擬多種情況,比較不同情況下的壓力分布,最佳化點膠製程參數,確保顯示產品的點膠品質。

底部填充製程新優化,保障晶片高可靠性、模擬更貼近實際

底部填充製程主要用於填充半導體晶片與其基板之間的微小間隙,透過特殊液體硬化形成保護層,達到耐熱、抗衝擊、提升電氣可靠度、延長晶片使用壽命的作用,廣泛應用於智慧行動裝置 CPU、記憶體封裝模組、高速通訊晶片等領域。Inspire PolyFoam 在底部填充製程上的新優化,為晶片可靠度提供了更強保障。

 

在材料方面,包含底部填充專用的環氧樹脂,以及用於半導體封裝的環氧塑膠。環氧樹脂能有效填充晶片與基板之間的間隙,提高機械強度和熱可靠度;環氧塑膠則能保護半導體元件免受濕氣、汙染物及機械應力的影響。

Inspire PolyFoam 還引入了先進的表面張力模型,採用連續表面力模型,能更精準地模擬底部填充材料在晶片與基板間隙中的流動狀態。表面張力迫使材料流入元件下方(毛細作用),此模型可準確計算表面張力對材料流動的影響,讓模擬結果更貼近實際生產狀況。

Inspire PolyFoam 能清晰模擬傳統底部填充製程和無流動底部填充製程的整個過程。對於傳統製程,可模擬底部填充劑分配、焊點凸塊迴流、固化等環節;對於無流動底部填充製程,能模擬底部填充劑分配與對齊、迴流與固化等步驟,並展示不同時刻的動態填充過程,幫助工作人員最佳化製程步驟,提升底部填充效率和品質。

實際生產表明,在晶片生產製程中,未使用底部填充時,焊點容易出現裂紋;而應用底部填充後,焊點能保持良好狀態。Inspire PolyFoam 的這項功能充分滿足了使用者對底部填充製程進行模擬的需求,幫助使用者更好地提升晶片生產的品質和可靠度。

Inspire PolyFoam 在灌膠、點膠、底部填充三大核心製程上的新功能,從材料選擇、製程模擬到品質控制,全方位滿足了電子製造產業的高品質需求。不論是提升產品可靠度,還是最佳化生產效率,Inspire PolyFoam 都展現出強大的功能。相信在未來,它將成為電子製造企業提升競爭力的重要助力,推動電子製造產業朝向更高效、更可靠的方向發展。