半导体封装可靠性与多物理场
仿真解决方案
预见应力 · 控制热失效 · 提升良率
—— 用仿真驱动新一代 2.5D/3D & Chiplet 高可靠封装设计
行业挑战：后摩尔时代，封装决定成败
热应力与翘曲 (Warpage) 难以控制
- 痛点： 随着多层 RDL 和堆叠高度增加，材料间 CTE（热膨胀系数）不匹配 导致严重翘曲。
- 后果： 封装变形导致 SMT 贴装失败，直接影响测试良率。
- 后果： 封装变形导致 SMT 贴装失败，直接影响测试良率。
焊点疲劳 (Solder Fatigue) 风险剧增
- 痛点： 周期性的温度循环 (T/C) 导致微米级焊球开裂，且实验周期极长、成本高昂。
- 后果： 产品在服役期内过早失效，引发严重的质量索赔。
- 后果： 产品在服役期内过早失效，引发严重的质量索赔。
高密度集成的电热挑战
- 痛点： Chiplet 和功率器件导致热源集中，且先进封装涉及多材料耦合，传统单一物理场无法应对。
- 后果： 局部过热导致器件性能退化或电迁移失效。
- 后果： 局部过热导致器件性能退化或电迁移失效。
解决方案
基于 Abaqus 与 CST 的全流程封装仿真
标准化技术工作流
从材料表征到寿命预测的六步闭环
：导入 Die / RDL / Bump / TSV 模型，定义 Substrate 层级与 SMT 条件
：精确定义 粘弹性、CTE、导热系数 及其温度依赖性（这是仿真精度的关键）
：建立包含微细结构（如 Bump/TSV）的子模型 (Sub-modeling)，同时构建热与力学模型
：施加 Reflow 回流焊曲线、T/C 温度循环、Power Cycling 或跌落冲击载荷
：执行热-力耦合计算、Direct Cycle 疲劳分析或 Explicit 显式动力学求解
：输出焊球寿命预测、翘曲量对比，并反馈材料与结构优化建议
成功案例
数据验证可靠性：TIANMA项目
背景与挑战
- TCL华星光电
- 产品升级迭代需求加速
- 行业竞争激烈;提升研发效率
- 加速创新创造
- 产品升级迭代需求加速
- 行业竞争激烈;提升研发效率
- 加速创新创造
解决方案
- 显示模组的整体结构可靠性仿真显示模组机冲击，跌落，随机振动等工况的仿真分析
- 显示模组设计仿真一体化
- 柔性屏疲劳寿命的仿真分析
- 结构优化设计
- 加工工艺仿真分析
- 热应力耦合仿真分析
- 显示模组设计仿真一体化
- 柔性屏疲劳寿命的仿真分析
- 结构优化设计
- 加工工艺仿真分析
- 热应力耦合仿真分析
业务价值
- 减少物理上样机实验次数
- 机构相关测试一次性通过率
- 创新设计的一种新方式
- 缩短研发周期，提升研发效率
- 降低前期研发的成本
- 建立仿真数据库，积累企业的知识，提升企业研发能力
- 机构相关测试一次性通过率
- 创新设计的一种新方式
- 缩短研发周期，提升研发效率
- 降低前期研发的成本
- 建立仿真数据库，积累企业的知识，提升企业研发能力
成功案例
高科技典型应用-面板
仿真挑战
在多种显示需求下，主要面临的仿真挑战包括：
1、如何对具有纳米级尺寸孔的板材进行仿真。
2、如何模拟屈曲现象。
3、如何分析预张紧及焊接工艺问题。
4、如何处理弯曲与疲劳问题的仿真。
5、如何利用超弹性与内聚力模型对新型材料进行仿真。
6、如何获取收敛的仿真结果。
7、如何通过仿真获得精确结果。
1、如何对具有纳米级尺寸孔的板材进行仿真。
2、如何模拟屈曲现象。
3、如何分析预张紧及焊接工艺问题。
4、如何处理弯曲与疲劳问题的仿真。
5、如何利用超弹性与内聚力模型对新型材料进行仿真。
6、如何获取收敛的仿真结果。
7、如何通过仿真获得精确结果。
