納米制造和封裝工藝制造記錄圖像顯微鏡廠商
建模工具將面臨的挑戰(zhàn)
現(xiàn)在，市場上有大量的計(jì)算力學(xué)方面的軟件工具。這些軟件工
具為制造工程師提供的知識(shí)和設(shè)計(jì)原則能幫助他們及時(shí)地交付可靠
的產(chǎn)品，而且其產(chǎn)品成本比只通過物理樣機(jī)設(shè)計(jì)的花費(fèi)更低。雖然
計(jì)算力學(xué)軟件現(xiàn)已用于設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝，但是依舊面臨許多挑戰(zhàn)。這
些挑戰(zhàn)可分為如下幾類：
1)多物理場。許多封裝工藝都受到不同物理過程間強(qiáng)耦合的支
配。計(jì)算力學(xué)工具目前正在解決多物理場計(jì)算的需要，但是精確地
捕捉這些計(jì)算中的物理現(xiàn)象，需要更多的努力。
2)多學(xué)科。熱、電、力和環(huán)境及其他因素在微系統(tǒng)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)
和封裝中很重要。如果計(jì)算力學(xué)工具能允許來自不同學(xué)科的工程師
在設(shè)計(jì)初期就交換他們各自的要求，這將極大地縮短生產(chǎn)周期。
3)多尺度。納米封裝工藝受不同尺度（納米一微米．中等，宏
觀）現(xiàn)象的支配。這就需要特定技術(shù)來提供不同尺度下模擬工具之
間的無縫連接。
4)快速計(jì)算。解決高級(jí)非線性偏微分方程的計(jì)算力學(xué)軟件的計(jì)算
強(qiáng)度大而速度緩慢。因而，納米制造和封裝工藝的模擬就需要降階
模型（或緊湊模型）。雖然降價(jià)模型并不像高仿真的有限元或原子
模型那樣精確，但是它們能使設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)早期快速消除許多
毫無吸引力的設(shè)計(jì)。
5)生命周期的考慮。目前的計(jì)算力學(xué)分析軟件僅有限地考慮了影
響產(chǎn)品生命周期的主要因素，如可靠性、維護(hù)和壽命終結(jié)處理等。
將來的模型將會(huì)包括產(chǎn)品整個(gè)生命周期的考慮事項(xiàng)，如綠色產(chǎn)品、
可靠性、回收、拆卸和處理。
6)變化風(fēng)險(xiǎn)的消解。目前，計(jì)算力學(xué)軟件中用到的產(chǎn)品和工藝
模型通常都忽略了工藝變化、制造誤差及不確定性，而這些對(duì)納米
封裝十分重要。將來的模型將包括這些類型的參數(shù)以幫助預(yù)測(cè)制造
風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)計(jì)工程師可利用制造風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)結(jié)果來實(shí)施特定的風(fēng)險(xiǎn)緩
沖策略。
