전자 패키지에서 CAD 기술의 응용 프로그램은 무엇입니까?

일부 소프트웨어 회사들은 이를 위해 전문 패키지 CAD 소프트웨어를 개발했으며, 강력한 마이크로전자 업체들도 대학의 도움으로 또는 독립적으로 패키지 CAD 시스템을 개발했습니다. 예를 들어, 199 1 년 유타 대학은 IBM 의 후원으로 대상 CAD 패키지 및 전자 패키징 설계 관련 데이터베이스에 연결된 지식 기반 시스템을 개발했습니다. 전기 성능 분석에는 누화 분석, I 소음, 전력 분배 및 S 매개변수 분석이 포함됩니다. 설계자는 각 매개변수를 개별적으로 계산하여 문제의 근본 원인을 분리하고 각 설계 매개변수를 독립적으로 해결할 수 있습니다. 각 섹션에는 매개변수를 분석하는 별도의 패키지 또는 설계 규칙 세트가 있습니다. 케이블 연결 가능성 분석은 케이블 연결 기능을 예측하고, 상호 연결 길이를 최소화하고, 고주파 커플링을 줄이고, 비용을 절감하고, 신뢰성을 높이는 데 사용됩니다. 열 성능 분석 프로그램은 정상 상태 열 전달을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 기계적 성능 분석은 서로 다른 온도에서 포장된 기계적 동작을 처리하는 데 사용됩니다. 마지막으로 기술 자료 시스템 셸은 위의 분석 도구와 관련 데이터베이스를 하나의 통합 시스템에 연결합니다. 사용자에게 친숙한 설계 인터페이스를 제공하며, 규칙 편집 기능을 통해 전문가 시스템의 지식 기반을 지속적으로 개발하고 수정하여 시스템을 추리할 수 있습니다.

NEC 는 LSI 패키지 설계를 위한 CAD/CAM 시스템인 ——incase 를 개발하여 LSI 패키지 설계자와 LSI 칩 디자이너를 위한 통합 설계 환경을 제공합니다. 패키지 설계자는 INCASE 시스템을 활용하여 패키지 설계를 효율적으로 수행할 수 있습니다. 칩 설계자는 네트워크를 통해 저장된 패키지 디자이너가 설계한 데이터베이스에서 최적의 패키지 데이터를 찾을 수 있으며, 자신의 칩에 가장 적합한 패키지를 결정할 수 있습니다. 요구 사항을 충족하는 패키지를 찾을 수 없을 때 새 패키지를 개발하고 시스템을 통해 필요한 데이터를 패키지 디자이너에게 보내야 합니다. 이 시스템은 전용 집적 회로를 개발하는 데 사용되었으며 동일한 칩에 대해 다른 패키지를 준비할 수 있습니다. 이 시스템은 설계 프로세스를 효과적으로 개선하고 배송 시간을 단축합니다.

애리조나 대학은 VLSI 상호 연결 및 패키징 설계 자동화를 위한 통합 시스템 PDSE (Packaging Design Support Environment) 를 개발하여 마이크로전자 패키징 구조를 분석하고 설계했습니다. PDSE 는 상호 연결 및 패키징 형식, 전기, 열, 기계 시뮬레이션, CAD 프레임워크 개발 및 성능, 제조 가능성, 신뢰성 등 일부 핫스팟 연구 분야에 대한 작업 플랫폼을 제공합니다.

펜실베이니아 주립대는 대화형 다학과 분석, 설계 및 최적화 (MDA & amp；) 를 개발했습니다. O) 소프트웨어는 2 차원 유체 흐름, 열 전도, 정전기, 자기 유체 역학, 전기 유체 역학, 탄성을 분석, 역설계 및 최적화하는 동시에 유체 흐름, 열 전도, 탄성 응력 및 변형을 고려합니다.

인텔은 CAD 도구에서 캡슐화된 기계, 전기 및 열 특성을 분석할 수 있는 패키지 설계 컨설턴트를 개발했습니다. 실리콘 장치 설계자가 제품 설계 프로세스의 일부로 패키징을 선택하고 칩 설계가 패키징에 미치는 영향과 패키징이 칩 설계에 미치는 영향을 시뮬레이션할 수 있습니다. 소프트웨어 사용자 인터페이스는 자세한 형상 데이터를 입력할 필요가 없으며 칩 크기, 대략적인 전력, 입출력 수 등의 칩 사양만 있으면 Windows 환경에서 실행할 수 있습니다. 주요 모듈에는 기계, 전기 및 열 분석, 전기 시뮬레이션 생성, 패키징 사양 및 패드 레이아웃 설계 지침이 있습니다. 기계 모듈은 다양한 유형의 패키징 및 조립 요구 사항에 허용되는 최대 및 최소 칩 크기를 선택하고 검사하는 데 사용되며, 열 모듈은 θja 및 beep 를 계산하고 사용자가 특정 응용 프로그램에서 캡슐화된 냉각 시스템 (라디에이터 크기, 공기 속도 등) 을 구성할 수 있도록 합니다. ), 전기 분석 모듈은 사용자 입력 버퍼층 및 버스를 기준으로 중간 및 주변에 필요한 전원 및 접지 핀 수를 계산합니다. 전기 시뮬레이션 섹션에서는 회로 시뮬레이션에 사용할 사용자 지정 패키지 및 전송 케이블 모델 (마이크로밴드 및 와이어) 을 생성합니다.

LSI Logic 은 VLSI 의 출현으로 상호 연결 및 패키징 구조가 더욱 복잡해지고 시뮬레이션 기술을 이용한 개발, 분석 및 설계를 위한 CAD 도구 요구 사항이 더욱 절실하다고 생각합니다. 전자 패키징 시뮬레이션 및 시뮬레이션과 관련된 설계 데이터 및 CAD 도구를 효과적으로 관리하기 위해 3 단계 서비스를 제공하는 컴퓨터 지원 설계 프레임워크를 제시했습니다. 프레임워크의 첫 번째 계층은 CAD 도구와 시뮬레이션 관리의 통합을 지원하여 시뮬레이션 환경에 공통된 그래픽 사용자 인터페이스를 제공합니다. 두 번째 계층은 설계 데이터의 설명 및 관리에 초점을 맞추고 설계 리소스를 개발하고 CAD 도구를 포장하는 객체 지향 인터페이스를 제공합니다. 프레임워크의 세 번째 계층은 시스템 수준의 멀티칩 시스템의 시뮬레이션과 시뮬레이션을 강조합니다.

Tanner Research 는 고대역폭 디지털, 혼합 신호 및 RF 시스템이 IC 및 고성능 패키징을 설계하는 새로운 방법이 필요하다고 판단했으며, 설계 초기에는 베이스보드와 상호 연결의 성능을 고려해야 했습니다. 칩 및 해당 패키지의 시스템 수준 최적화는 설계자가 동기화 칩과 캡슐화된 시스템 수준 사고를 가지고 있어야 합니다. 이를 위해서는 설계자가 칩 캡슐화의 설계 데이터베이스에 동시에 들어가야 합니다. IC 와 캡슐화된 레이아웃 설계, 동시 시뮬레이션 및 분석, 기생 매개변수 동기화 분리, 동시 검증을 통해 제조 성공을 보장할 수 있습니다. 통합 칩 및 해당 패키지의 레이아웃 설계, 시뮬레이션 및 검증 도구가 아닌 경우 동시 설계가 필요하기 때문에 시스템 설계 주기가 연장될 수 있습니다. Tanner MCM Pro 물리적 설계 환경은 IC 및 MCM 시스템을 설계하는 데 사용할 수 있습니다.

마이크로 일렉트로닉스 패키지의 열 성능은 전적으로 재질의 특성, 형상 매개변수 및 작업 환경에 따라 다르며, 이들 간의 관계는 매우 복잡하고 비선형적이며, 많은 가변 매개변수가 포함되어 있기 때문에 시뮬레이션은 시간이 많이 소요됩니다. 삼성은 패키지의 열 성능을 예측하는 재생 가능한 시스템을 개발했습니다. 시스템에 사용되는 신경망은 훈련을 통해 상당히 복잡한 비선형 모델을 만들 수 있으며, 패키지 개발의 다양한 변수 매개 변수에 대해 더 이상의 시뮬레이션이나 실험 없이 정확한 결과를 신속하게 제공할 수 있습니다. 마이크로전자 패키지를 빠르고 정확하게 선택하고 설계하는 지침을 제공합니다. 시뮬레이션 결과에 비해 오차는 65438 0% 이내로 비용 효율적인 기술이 될 것입니다.

모토로라는 주어진 IC 에 대해 패키지 설계가 패키지 크기, I/O 레이아웃, 전기 성능, 열 성능 및 비용의 균형을 맞춰야 한다고 생각합니다. CSP 의 디자인은 일부 응용 프로그램에는 이상적이지만 다른 응용 프로그램에는 좋지 않습니다. 모든 애플리케이션 선택 및 설계에는 최적의 패키징 기술 정보를 제공하기 위한 조기 분석 도구가 필요하므로 칩 수준 패키징 설계 및 평가 시스템 (CSPDES) 이 개발되었습니다. 사용자가 IC 정보를 제공한 다음 시스템에서 가능한 CSP 중 하나를 선택하고 상호 연결 방법을 선택합니다.

사용 조건에서 전기 및 열 성능이 제공됩니다. 또는 다른 것을 선택하고 상호 연결 방법을 선택할 수 있습니다. 이 시스템은 사용 조건 하에서 전기 및 열 성능을 제공하거나, 다른 하나를 선택하여 이러한 측면 간의 최적의 균형을 이룰 수 있습니다. 분석이 완료되면 시스템 출구가 실제 설계된 CAD 도구에 연결되어 포장 설계 프로세스를 완료합니다.

2.4 고도로 통합, 인텔리전스 및 네트워킹 단계

1990 년대 말부터 지금까지 칩은 UL SI 단계로 발전했고, 기판에 직접 베어 칩을 설치한 DCA (직접 칩 설치) 기술이 실용화되었다. 마이크로전자 패키지는 시스템 수준 패키징 (SOP 또는 SIP) 으로 발전하여 다양한 부품, 케이블 연결, 미디어, 범용 IC 칩, 심지어 무선 주파수 및 광전기를 하나의 전자 패키징 시스템에 통합했습니다. 이는 SLIM (단일 레벨 통합 모듈), 3D (3 차원) 패키징 기술 (이전에는 전자 패키징 시스템이 xy 평면으로만 제한되었던 2 차원 전자 패키징) 또는 웨이퍼 레벨 패키징 (WLP) 기술로 발전하여 수행할 수 있습니다. 포장 CAD 기술도 고도의 통합, 지능화, 네트워킹의 새로운 시대로 접어들었다.

새로운 단계의 일체화 개념은 1990 년대 초에 제기된 것과 다르다. 이 시점에서 통합은 다양한 CAD 도구를 통합하는 것 외에도 CAD 와 CAM (computer aided manufacturing), CAE (computer aided engineering), CAPP (computer aided process), PDM (product data management), ERP 이들 시스템이 서로 독립하면 기업의 전반적인 효과를 발휘하기 어렵다. 시스템 통합의 핵심 문제는 데이터 공유입니다. 시스템은 데이터가 유효하고 완전하며 고유하며 적시에 업데이트되도록 해야 합니다. 하나의 CAD 시스템에서도 모든 섹션 간에 데이터를 공유하는 것이 통합의 핵심 문제입니다. 이 문제를 해결하기 위해서는 데이터 형식을 표준화할 필요가 있다. 현재 CAD 의 SAT 형식 데이터를 직접 가져올 수 있는 분석 소프트웨어가 많이 있습니다. 현재 데이터 공유 문제는 여전히 연구의 핫스팟이다.

지능형 CAD 는 CAD 개발의 피할 수없는 방향입니다. 지식 시스템을 기반으로 한 지능형 설계 및 엔지니어링은 제품 가공 발전의 새로운 추세입니다. 데이터베이스 기술은 데이터 웨어하우스로 발전하여 지식 기반, 간단한 데이터 세트에서 특정 규칙 적용에 이르기까지 데이터로부터 지식을 발굴하고, 데이터를 자가 학습 및 축적할 수 있는 능력에 이르기까지 데이터 처리 및 적용 프로세스입니다. 바로 데이터베이스 기술의 발전으로 인해 소프트웨어 시스템이 고도로 지능화될 수 있게 되었다. 2D 그래픽 디자인 방법은 차세대 패키징 제품의 설계 요구 사항을 충족하지 못하고 전체 3D 디자인을 기반으로 하는 CAD 도구가 발전하기 시작했습니다. VGX (variable geometry extension) 가 CAD 에 적용되어 3D 제품 설계를 보다 직관적이고 실시간으로 만들어 CAD 소프트웨어를 더 쉽게 사용하고 효율적으로 사용할 수 있게 되었습니다. 또한 CAD 에도 가상 현실 (VR) 기술이 적용되어 전기 성능 및 열 성능 분석과 같은 다양한 시각적 시뮬레이션에 사용되어 설계의 정확성과 실현 가능성을 검증할 수 있습니다.

네트워크 기술의 발전은 전자 패키징 CAD 의 발전을 위한 새로운 공간을 만들었다. LAN 및 인트라넷 기술은 기업에서 사용되며 기본적으로 독립 실행형 응용 프로그램의 역사를 종료합니다. 네트워크 기술의 발전만이 CAD 와 CAM, CAPP, PDM 및 ERP 시스템의 통합을 가능하게 합니다. 인터넷과 전자 상거래가 발달하면서 중요한 비즈니스 시스템은 주요 지지자 (고객, 직원, 공급업체 및 유통업체) 와 연결되어 있습니다. 전자 상거래의 발전에 협조하기 위해서는 CAD 시스템이 원격 설계를 실현해야 한다. 현재 세계 대부분의 기업의 CAD 시스템은 기본적으로 네트워크를 통해 고객 요구 사항 정보를 수집하여 일부 설계 프로세스를 완료할 수 있습니다.