การตั้งค่าการวิเคราะห์กระบวนการ Post Mold Cure สำหรับการจำลองสถานการณ์ของ IC Packaging เพื่อวิเคราะห์สมบัติของวัสดุ

on 2016-08-31

เมื่อให้ความร้อนแก่เทอร์โมเซตติงเรซินจะเริ่มเกิดพอลิเมอร์ไรเซชั่นขึ้น  สารทําให้เกิดการเชื่อมโยง (cross-linking agents) จะช่วยให้เกิดจุดที่ทำปฏิกิริยาเชื่อมโยงระหว่างโมเลกุล (Cross-linking) และโครงสร้างตาข่ายขึ้นรอบๆหมู่ฟังก์ชั่นของ reactive components   การ crosslink จะช่วยสนับสนุนให้สายโซ่พอลิเมอร์เกิดโครงสร้าง 3 มิติขึ้น

 

Post cure เป็นกระบวนการนำชิ้นงานหรือแม่พิมพ์ไปอบที่อุณหภูมิสูงเพื่อเร่งกระบวนการ cure และเพิ่มสมบัติทางกายภาพบางสมบัติของวัสดุให้สูงขึ้นมากที่สุด  Post cure จะเร่งกระบวนการ crosslink และทำให้โมเลกุลของพอลิเมอร์จัดเรียงตัวอย่างเหมาะสม ดังเช่น tempering steel  เทอร์โมเซตแบบ post cure สามารถเพิ่มสมบัติทางกายภาพ (เช่น ความแข็งแรงต่อการดึง ความแข็งแรงต่อการโค้งงอ และอุณหภูมิการคงรูปทางความร้อน) ให้เหนือกว่าสมบัติโดยปกติที่ควรเป็นของวัสดุ ณ อุณหภูมิห้อง (https://www.hapcoweb.com/faqs_postcure.htm)

 

Moldex3D Post Curing (Post Mold Cure, PMC) analysis ไม่เพียงแต่สนับสนุนกระบวนการ post cure ปกติ แต่ยังสามารถใช้ในขั้นตอน in-mold-cure (IMC) ได้อีกด้วย โดยเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์ในการช่วยผู้ใช้ในเรื่องการศึกษาสภาพการ cure และยืนยันในความแข็งแรงเชิงกายภาพ

 


 

สมบัติ PVTC และ viscoelastic เป็นข้อมูลที่จำเป็นสำหรับข้อมูลวัสดุ กรหดตัวจากการ Cure ของอีพอกซี่เป็นพารามิเตอร์ที่มีนัยสำคัญสำหรับ IC packaging  สมการ  P-V-T-C ถูกทดสอบเพื่อยืนยันว่าการบิดงอของชิ้นงานนั้นเกิดจากการหดตัวทางความร้อนและการหดตัวจากการ cure  นอกจากนี้สมบัติ viscoelastic ยังเป็นพารามิเตอร์สำคัญในทั้งกระบวนการ PMC และ IMC อีกด้วย

 

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างวิธีการตั้งค่าการวิเคราะห์กระบวนการ Post Mold Cure ใน Moldex3D R14:

 

ขั้นที่ 1. เปิดการตั้งค่า Computation Parameter จากนั้นคลิกแท็บ Stress และเลือก Analysis เป็น Type Post Curing

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-1

 


 

ขั้นที่ 2.  เลือกการตั้งค่า Stress Boundary และคลิก Edit  ซึ่ง Moldex3D Designer จะเปิดขึ้นมาโดยตรงเพื่อให้แก้ไขเงื่อนไขขอบเขต (boundary condition editing)

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-2

 

ตั้งค่า boundary และคลิก OK setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-3 เมื่อแก้ไขเสร็จแล้ว

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-4

 

(Tip: ทำตามขั้นตอนด้านล่างและตั้งค่าจุดฐาน (base point) โดยผลของ displacement จะอ้างอิงจากจุดฐานนี้ เลือกจุดเชิงตั้งฉาก(orthogonal points) 3 จุด จุดแรกให้ตรึงไว้ 3 ทิศทาง จุดที่สองให้ตรึงทิศทาง x และ z  และจุดที่สามให้ตรึงแค่ทิศทาง z)

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-5

 


 

ขั้นที่ 3.  คลิก Annealing Calculation setting และกรอกข้อมูลใน “Initial temperature”, “Time increment” และ “Annealing time”. “Time increment” คือ ช่วงการทวนซ้ำการวิเคราะห์

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-6

 


 

ขั้นที่ 4.  เปิดหน้าการตั้งค่า Ambient temperature vs. time และแก้ไขข้อมูลตามกระบวนการ post cure

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-7

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-8

 


 

ขั้นที่ 5.  คลิก Multiple time steps output setting โดยผู้ใช้สามารถกำหนดจำนวนขั้นเวลาและแก้ไขค่าในแต่ละขั้นเวลาต่อช่วงเวลาที่แน่นอนได้

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-9

 

(Tip: Output Time ควรสัมพันธ์กับ “Time increment”)

 


 

ขั้นที่ 6.   ตรวจสอบรายละเอียดของ “Consider viscoelastic material property in stress analysis” และป้อนข้อมูลสำหรับ Time-Temperature superposition ในที่นี้ Moldex3D ยังสนับสนุนสมการ WLF ด้วย

(Tip: ผู้ใช้สามารถใช้ค่าเริ่มต้นสำหรับสมการ WLF)

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-10

 


 

ขั้นที่ 7. เปิด Generalized Maxwell Model setting

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-11

 

ให้ป้อนข้อมูลพารามิเตอร์ตามสมบัติของวัสดุและตรวจสอบกราฟในหน้าต่าง

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-12

 


 

ขั้นที่ 8. เปิด Curing Shift Factor

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-13

 

ให้ป้อนข้อมูลพารามิเตอร์ตามสมบัติของวัสดุ และตรวจสอบกราฟในหน้าต่าง

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-14

 


 

ขั้นที่ 9.  คลิก 2 ครั้งที่  Analysis sequence setting setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-15 และเลือกการวิเคราะห์เป็น Stress-S analysis.

 

setup-post-mold-curing-analysis-for-ic-packaging-simulation-to-analyze-materials-properties-16

 

(Tip: สำหรับการวิเคราะห์ in-mold-curing  ผู้ใช้ควรจะทำการวิเคราะห์ของ Filling มาก่อนที่จะทำการจำลอง stress เพื่อให้แน่ใจว่าการสิ้นสุดของสถานะ filling จะถูกนำมาพิจารณาในการวิเคราะห์ in-mold-curing analysis  ในทางตรงข้าม ผู้ใช้จำเป็นต้องทำการ Filling และ Curing ก่อนการวิเคราะห์ Post Mold Cure

 


深入瞭解Moldex3D

與專家討論您的模具問題與模流分析需求

線上展示服務

提供最即時的線上技術支援與產品展示服務