【案例】芯片封装翘曲云计算应用系统

电子器件的封装技术是制约集成电路发展的关键环节之一。封装中各材料(基底、粘结层、芯片及封装材料)的几何尺寸、材料性能的差异引起的翘曲问题严重影响芯片的可靠性、焊接性能和成品率。翘曲仿真分析在电子器件的设计过程中起到了非常重要的作用，而由于仿真问题和仿真工具的复杂性，很多设计人员没有能力和精力进行仿真分析工作。同时仿真工况较多，大量的仿真数据分数分散于个人手中，缺乏有效的管理。

针对这些问题，开发芯片封装翘曲云计算系统，设计人员通过WEB浏览器就可以直接访问系统，利用系统提供的向导式界面只需要简单的选择模型结构类型、输入模型参数，系统即可立即生成用户定义的模型图片，如果建模合理设计人员将计算任务提交给仿真人员后就可以等待仿真报告的生成。仿真人员审查任务通过后，将任务提交给仿真应用计算服务器，系统会根据定义的模型参数自动完成建模、网格划分、边界条件施加、翘曲分析计算、报告生成等，完成后邮件自动提醒用户计算完成，从而可见系统大幅提高了仿真的工作效率和软件的易用性。同时系统提供材料库和仿真计算结果数据库，实现了仿真数据的保护和共享。

图1 系统计算逻辑图

芯片封装翘曲云计算应用系统的优势体现在以下几个方面：

（1）基于Web的应用模式，无需安装，使用方便；

（2）用户通过Web网页利用参数化快速建模向导定义芯片封装模型，提交计算任务，并且计算通过ANSYS Workbench后台批处理自动完成，快速获取计算结果，大大降低了使用难度；

（3）用户客户端不需要安装ANSYSWorkbench软件，不用掌握ANSYS Workbench的操作流程，不但提高了问题处理速度，而且解放了本机的工作站，可以从事更多的前后处理问题，极大地提高了工作效率。同时系统自动获取ANSYS License节点状态信息，用户根据此信息判断是否提交计算，避免了由于License个数不足而引起任务提交的冲突问题；

（4）通过梳理芯片封装模型仿真分析流程，结合专业特点及应用需求，构建网页版专业应用系统，实现了芯片封装翘曲计算的标准化与经验固化；

（5）构建了网络化的统一材料数据库，提供高效的检索、分析功能，保证了数据的有效利用；

（6）芯片封装模型的材料库根据模型类型和结构特点分类管理，材料库中属性值如弹性模型、泊松比、热膨胀系数采用图表的方式体现随温度的变化规律，方便查看和研究；

（7）建立芯片封装模型的仿真计算结果数据库，实现了仿真分析数据的统一管理和数据的可追溯性，同时网络化得数据传递检索方式，大大减少了数据搜索传递的时间，提高工作效率；

（8）通过访问及数据权限控制，保证不同的设计和仿真人员只能访问相关的数据，保障数据的安全性

（9）事件触发（提交任务、驳回任务、任务完成等）时的邮件通知，及时地提醒用户仿真分析的状态。