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PCB Module 高效能自動化建模

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PCB Module是一種用於PCB建模的高效能自動化有限元素建模軟體,由士盟科技團隊所開發。 隨著PCB設計的複雜性日益提高,縮短開發週期和減少原型成本非常重要;PCB Module能夠幫助您從各種與PCB/封裝相關的數據類型(EDA格式,例如ODB++、GDSII或DXF,也支援純圖片檔),快速構建有限元素模型(例如ODB ++,GDSII或DXF,也支援純圖片檔);並支援多種求解器(Abaqus、CALCULIX、ANSYS);在網格處理過程中,會自動計算等效材料,從而快速生成複雜的3D FEM模型。

可廣泛應於各PCB板廠以及封裝晶圓半導體相關產業。

PCB Module 特色:

  • 快速建模:PCB Module提供了一個快速且簡單的工具,能夠直接從EDA檔案轉換為3D FEM模型,大幅縮短建模時間。
  • 等效材料計算:能夠為每個元素計算等效材料,支持線性及非線性材料模型,提高模型的準確性。
  • AI補償系統:加入的AI補償系統能夠用於計算非等向性材料,使得少量元素也能得到更準確的FEM結果。
  • 混合模型概念:採用混合模型概念,通過選擇特定熱區進行精細建模,獲得更準確的FEM結果。

士盟科技 PCB Module高效能自動化建模圖片

高性能運算(HPC):

士盟科技 PCB Module高效能自動化建模圖片

產品特色

士盟科技-模擬分析圖片
Benefits

1. 快速簡單的工具,可建立用於結構和熱分析的3D FEM模型。
2. 通過影像辨識將EDA檔直接轉換為3D FEM模型。
3. 計算每個元素的等效材料,並可使用線性及非線性。
4. 加入AI補償系統,可用於計算非等向性材料,用少量元素得到更準確的FEM結果。
5. 採用混合模型概念以獲得更準確的FEM結果。
6. 支援多種求解器(Abaqus、CALCULIX、ANSYS)

前處理器

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主視窗

透過File Import將EDA檔匯入後,從主視窗可以看到三大區塊:
a. EDA Source:EDA檔案來源路徑。
b. Stack Information:所有圖層的疊構資訊,包含材料、厚度、性質等等。
c. Mesh Setting:有限元素的網格相關設定,以及是否要帶入開孔設定等等。

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圖層視窗 (Layer View)

可以看到各圖層2D形狀,並檢查是否有錯誤的資訊。
亦可透過此介面選擇額外子區域(熱區)進行精細的建模,產生混合模型(Hybrid Model):
a. 選擇熱區,透過EDA檔建立精細模型。
b. 將精細模型重新劃分網格,並與其餘等效區域連結(tie)在一起。
c. 提交模型分析,得到更準確的結果。

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電子元件視窗(Component Manager)

若匯入的EDA檔內有電子元件的資訊,可以在Component Manager看到電子元件的資訊,若要輸出元件,可在此視窗設定欲輸出的元件,亦可針對各個元件做編輯。

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其餘設定

在Edit裡面可以設定工作路徑、CPU計算核心數、非線性材料選項、是否開啟等效AI補償系統等等。

透過前處理器所產生的等效有限元素模型,目前支援Abaqus/CAE去開啟並瀏覽,使用者在自行設定其餘所需的邊界條件,即可使用Abaqus/CAE去執行計算。

求解器

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Solver

PCB Module的轉檔求解器透過Python語言去編寫,搭配第三方軟體KLayout和Gmsh,透過影像識別和平行處理的運算能力,可達到快速建立有等效有限元素模型的結果。

在核心計算中,我們也加入AI補償系統,用來處理圖形中非等向性材料的特性,讓使用者可以用少量的元素,搭配AI的識別,得到比原來等效的模型更精確的結果。

各模組簡介 (PCB Module Introduction)

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資料格式

.ODB++
.AutoCAD DXF
.GDSII
.圖片檔 (例如.png)

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材料模型

.線性 (Linear) 等效材料
.非線性 (Nonlinear) 等效材料

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非等向性材料AI補償系統

.透過AI系統學習數十萬種的圖形分布
.讓等效材料模型根據AI系統套用不同XY方向上E值的修正
.達到用少量元素卻產生更精確的結果

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混合模型 (Hybrid)

.使用者根據經驗,或是先做一次分析選出覺得需要做出精細模型的熱區。
.將精細模型重新劃分網格,並與其餘等效區域連結(tie)在一起。
.提交模型分析,得到更準確的結果。

高性能運算

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HPC

在前處理部分EDA檔案產生有限元素模型階段可使用多核心做平行處理的計算(不限核心數量);在Abaqus/CAE部分,提交分析則根據使用者所購買的license數量來決定可以使用的核心數。

士盟技術團隊自主開發

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PCB Module 未來展望

我們一直在思考,如何幫助CAE使用者,更有效率地執行高複雜程度的分析,尤其針對PCB及晶圓封裝領域的工作流程,客戶總是需要耗費大量時間在建立模型和確定模型的完整性,這也讓我們下定決心從2017開始投入大量研究開發;歷經四年的努力與精進,2021年4月1日士盟科技正式發布PCB Module v1.0。 More

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