半導体業界のシミュレーションは、チップ設計の周辺問題から、徐々にシステムレベルの競争力へと変化しています。電力密度の向上と先進パッケージの普及に伴い、熱応力、反り、相互接続信頼性は製品の成否を左右する重要な要因となっています。
業界の特徴
- 寸法は小さいが、材料体系は複雑
- 熱サイクルが頻繁で、界面破壊リスクが高い
- 設計ウィンドウが狭く、プロセス変動に敏感
主要なシミュレーションタスク
- パッケージ反りと残留応力解析
- はんだ接合部、バンプ、ボンディング構造の寿命評価
- パワーデバイスと基板の温度上昇解析
- 熱サイクルと落下信頼性検証
エンジニアリング上の推奨事項
パッケージシミュレーションは、リフロー、硬化、パッケージ組立、冷熱サイクルを含む実際のプロセスに可能な限り近づけるべきです。そうしなければ、理想的な境界条件では見えない多くの問題が試作段階で集中して顕在化します。
成果物
反り傾向図、危険界面リスト、寿命の主要支配因子、プロセス感度解析を出力し、設計チームが材料、構造、プロセスの間で迅速にバランスを見つけることを支援することを推奨します。