5G仿真-热/力学/电磁解决方案

电子产品结构可靠性

PCB/封装在Flip Chip工艺+循环温度作用下的翘曲变形：

在半导体行业，Flip Chip工艺广泛用于PCB/封装等器件连接，在此工艺下，封装就会有残余变形和应力的产生，也有塑性应变的存在。当PCB/封装连接后，还会对其进行相应的温度循环测试。使用Ansys Mechanical工具对整个流程进行仿真，可以了解Flip Chip工艺产生的塑性状态对后续温循仿真的影响。

使用Trace Mapping方法准确计算PCB各处的材料属性，再结合生死单元、子模型方法，就可以对Flip Chip+温循工艺进行多尺度精确分析，得到PCB/封装结构的受力和变形。

PCB/封装在潮湿环境下吸湿膨胀（爆米花效应）：

封装中湿度浓度分布

封装中湿应力引起的应变

PCB/封装器件在振动冲击作用下失效：

对于振动分析，材料属性也非常关键。类似于温度循环分析，同样可以采用Ansys “Trace Mapping”来等效计算封装的材料属性，对于封装结构在有热应力作用下分析，可以在Ansys Workbench采用以下流程进行计算：

考虑热应力的振动仿真流程

对于PCB/封装的热分析，可以采用Ansys Mechanical中的热模块计算，得到PCB/封装结构的温度分布。温度分布结果可以无缝传递到结构分析模块，计算得到温度所引起的热应力分布。预应力结果同样可以无缝传递到模态分析中，改变结构的刚度，从而改变PCB/封装的整体振动特性。

通过以上流程，我们可以尽量考虑温度对振动特性的影响。如果要分析随机振动疲劳，在该流程中也能实现：

随机振动疲劳仿真

在随机振动后处理中，插入疲劳模块，就可以进行随机振动计算。默认使用电子行业主流的Steinberg随机振动疲劳模型。这样就可以在统一平台下，完成带预应力（热应力）下，随机振动分析及振动疲劳分析。

随机振动疲劳寿命分布

封装焊球在温度循环下产生疲劳裂纹和失效

Ansys 采用电子封装行业主流的Anand粘塑性模型表征焊球材料特性，Darveaux模型来进行焊球寿命预测，并且在Ansys APP Store里有对应ACT插件，操作简单。此外，对应PCB板仍可使用 “Trace Mapping” 来等效计算PCB的材料属性，提高仿真精度和效率。如下图，使用该焊球疲劳预测插件，可以快速计算出焊球在完全断裂前的温循次数（焊球寿命）。

经过温循计算后，可以看到封装结构的变形（放大60倍效果）

当然，经过Ansys Solder Fatigue 插件计算后，可以快速计算出，焊球在温循下的寿命。

终端设备的结构可靠性

对于5G终端系统而言，单个模块可靠性合格并不代表终端系统结构可靠性合格。组装在一起的5G终端产品，更多的会考虑整机设备的变形、振动、跌落碰撞、散热等问题。对于终端设备，例如手机，会依照相应的行业标准进行试验测试。

5G手机在往越来越薄的趋势发展，这时候弯曲刚度也会随之减小。依据IEC 61189-2:TM20，ASTM D790等行业标准，对智能手机进行相应的三点弯曲试验，来评估手机抗弯曲性能。依据标准在Ansys Mechanical中可以建立以下的分析模型：

使用Ansys 仿真环境可以再现三点弯曲的过程，分析得到弯曲后手机的变形，预测手机器件的弯曲刚度，确定关键部件在高应力水平下是否破坏及疲劳寿命。

跌落测试

通信场景仿真：

1. 器件仿真设计（无源、有源）

2. 场景建模仿真（城市、道路、工厂、家居环境）

3. 完善的链路计算能力以及完备的通信链路库文件

我司提供免费询价服务权益，报价前需提供如下材料：

1. 3D模型文件（step格式即可），或者要模拟的部件图片，如涉及保密项，我司可以先签订保密协议；

2.  模拟工况，要模拟的条件说明，输入条件，包含边界条件、仿真要求、交付物输出形式、以及实现效果等；

3. 软件要求，工期，技术说明等；