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电子制造新突破!Inspire PolyFoam 三大核心工艺新功能,为产品可靠性保驾护航

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在电子制造领域,灌封、点胶、底部填充等工艺是保障电子元件性能与寿命的关键环节。然而,传统工艺常面临材料用量难把控、空气滞留影响质量、温度适应性差等难题。如今,Altair Inspire™ PolyFoam 带来了一系列新功能,全方位破解行业痛点,为电子制造注入新活力。



灌封工艺新升级,防护更全面、仿真更精准


   
   


灌封工艺作为电子元件的“防护盾”,能将电子元件封装在可固化的保护性液体中,实现防水、防尘、防撞击,还能抵御高温和化学物质,提供良好的电气绝缘。Inspire PolyFoam 在灌封工艺上的新功能,助力用户实现更好的防护效果。


除了内置的材料数据库以外,用户还可以利用自带的材料标定工具,增加特定的材料参数。内置材料库中除了常规的灌封胶,还新增了有机硅树脂灌封材料。这种有机硅树脂能更有效地保护电子元件免受环境暴露、热应力和机械冲击,灌封工艺常用于 EV 电池、LED 驱动器、工业传感器等对防护要求高的产品。



在工艺操作上,Inspire PolyFoam 支持定点和移动注射两种方式,满足不同生产场景需求。更值得一提的是,它能精准预测 PCB(印刷电路板)底部的空气滞留问题以及熔接线的产生。空气滞留和熔接线是影响灌封质量的重要因素,可能导致电子元件散热不良、电气性能下降。通过仿真工具提前预 测,工作人员可及时调整工艺参数,避免这些问题出现,大幅提升产品合格率。

   

流动过程动画


   

气穴分布


此外,针对传递模塑灌封工艺,InspirePolyFoam通过运动部件的流固耦合功能来实现传递模塑分析,能实时模拟流灌封料在模具内的流动状态和压力变化,确保灌封料均匀填充,进一步保障灌封质量的稳定性。


   
   



点胶工艺新突破,精准控制无误差、应用场景更广泛


   

气体压力


   

灌封动态过程


点胶工艺就像“精密裁缝“,需要以精确的供料量、移动速度和路径,将材料施加到目标对象的特定位置。材料用量过多会导致溢出损坏元件,用量过少则会造成附着力弱,因此精准控制至关重要。Inspire PolyFoam 在点胶工艺上的新功能,可以很好地解决了这一问题。


材料数据库中新增了多种专用点胶材料,以及多用于电气元件的硅油。点胶材料适用于小剂量精准涂覆,能实现粘接、绝缘、热管理和防潮等多种功能,有效提升电子元件的可靠性与性能;硅油则具有出色的绝缘、润滑和导热性能,可助力电气元件保持稳定运行。


在应用场景方面,Inspire PolyFoam 的点胶工艺新功能覆盖范围极广,从智能手机摄像头模块、芯片键合,到汽车电子元器件,再到显示领域的高级应用,都能轻松应对。


以显示领域为例,Inspire PolyFoam 具备高级的 FSI(流固耦合)功能,能模拟零件和模具的动态运动,准确预测溢出现象和产生空洞的可能性。


在具体的显示点胶应用中,通过模拟不同案例,对比压力分布情况,优化点胶工艺参数,确保显示产品的点胶质量。

 

显示器模型


 

3种不同方案


不同方案的压力分布对比:

   
   
   
   
   




底部填充工艺新优化,保障芯片高可靠性、模拟更贴合实际


 


底部填充工艺主要用于填充半导体芯片与其基板之间的微小间隙,通过特殊液体硬化形成保护层,起到耐热、抗冲击、提升电气可靠性、延长芯片使用寿命的作用,广泛应用于智能移动设备 CPUs、内存封装模组、高速通信芯片等领域。Inspire PolyFoam 在底部填充工艺上的新优化,为芯片可靠性提供了更强保障。


在材料方面,包含底部填充专用的环氧树脂,以及用于半导体封装的环氧模塑料。环氧树脂能有效填充芯片与基板之间的间隙,提高机械强度和热可靠性;环氧模塑料则能保护半导体器件免受湿气、污染物和机械应力的影响。


Inspire PolyFoam 还引入了先进的表面张力模型,采用连续表面力模型,能更精准地模拟底部填充材料在芯片与基板间隙中的流动状态。表面张力迫使材料流入元件下方(毛细作用),该模型可准确计算表面张力对材料流动的影响,让模拟结果更贴合实际生产情况。

 

不同接触角下,表面张力的影响


在底部填充案例分析中,Inspire PolyFoam 能清晰模拟传统底部填充工艺和无流动底部填充工艺的全过程。对于传统工艺,可模拟底部填充剂分配、焊料凸点回流、固化等环节;对于无流动底部填充工艺,能模拟底部填充剂分配与对准、回流与固化等步骤,并展示不同时刻的动态填充过程,帮助工作人员优化工艺步骤,提升底部填充效率和质量。

   
   

传统底部填充和无流动底部填充的对比


 
 

传统底部填充和无流动底部填充的对比(横截面)


实际生产表明在芯片生产工艺过程中,未使用底部填充时,焊点容易出现裂纹;而应用底部填充后,焊点能保持良好状态。InspirePolyFoam的这一功能充分满足了用户对底部填充工艺进行仿真的需求,帮助用户更好地提升芯片生产的质量和可靠性。


InspirePolyFoam 在灌封、点胶、底部填充三大核心工艺上的新功能,从材料选择、工艺模拟到质量控制,全方位满足了电子制造行业的高品质需求。无论是提升产品可靠性,还是优化生产效率,InspirePolyFoam 都展现出了强大的功能。相信在未来,它将成为电子制造企业提升竞争力的重要助力,推动电子制造行业朝着更高效、更可靠的方向发展。  


来源:Altair澳汰尔
HPCInspire化学电路半导体航空航天汽车电子消费电子裂纹材料控制人工智能模具Altair
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-09-18
最近编辑:2小时前
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