PCB設計太補丸!國網中心推出雲端平台助力升級 業者讚「省時又省錢」

通讯、电脑、半导体、车用等各式电子产品都会用到印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB),而台湾拥有全球最大的PCB产业链。随着电子产品功能不断提升,作为电子产品运行核心的PCB结构也日益复杂,其设计面临巨大挑战。为应对此挑战,国科会辖下国家实验研究院国家高速网路与计算中心(国研院国网中心)开发出「云端印刷电路板组装分析平台」(以下简称「PCBA云端分析平台」),为设计者提供强大的工具,以提升PCB设计与制造效能,确保台湾PCB产业竞争力。

晶片、电容、电阻、连接器……等电子元件都必须安装接合在PCB上,成为PCBA(Printed Circuit Board Assembly),才能整合发挥功用,其中高阶晶片必须透过锡球来接合。电子产品功能越来越强大,代表PCB的电路设计也日益多层化和复杂化,现在的PCB多由数十层具备不同铺铜线路的电路板叠合组成,在制造与使用过程中可能因多层结构材料之间的热膨胀系数差异而造成电路板结构翘曲,锡球也可能因电路板翘曲而损坏,使得电子元件与PCB无法有效接合而影响信号传输,导致产品寿命缩短。

因此,如何快速且有效地掌握设计品质,成为业者面临的重要课题。国研院国网中心结合了固体力学与高速计算模拟专业,开发出「PCBA云端分析平台」,帮助设计者迅速且准确地评估PCB及PCBA结构变形的情况,从而解决传统结构分析需仰赖专业力学工程师进行繁复模拟的缺点。

「PCBA云端分析平台」具备自动化、快速获得结果的特点,使用者不需具备力学专业,只要透过网页介面快速输入或选择形状、材料、强度等结构参数,平台将自动快速生成模型,以及应力与变形分布结果,可将传统耗时数周的建模分析时间缩短至数十分钟,帮助使用者快速调整出最佳化参数。

而云端化的设计,让使用者能随时随地透过各种连网装置进行分析与结果检视,提升团队协作及工作便捷性。且因平台为国研院国网中心自行开发,不但可让使用者根据需求调整模型设计与报告模式,亦可由国网中心运用开源软体,针对特别产品及使用者需求,客制化优化PCB制程中的铺铜线路分布、面板模组组合、几何尺寸条件与材料、锡球寿命预估、屏蔽罩对翘曲变形影响等问题,并进行晶片摆放最佳化设计,为产业界提供全方位的解决方案。

国研院国网中心主任张朝亮表示,「PCBA云端分析平台」是提升产品价值与竞争力的创新利器,目前已有大型通讯产品设计、世界级PCB制造公司,以及大型半导体封装与测试制造业者与国网中心合作,利用该平台高度客制化的结构分析,大幅优化产品开发流程与效率,提升市场竞争力。未来,国网中心将持续拓展固体力学与高速计算领域的云端平台合作对象,研发更多符合不同行业需求的计算固力解决方案,成为国内研发与技术创新的坚实后盾。

「PCBA云端分析平台」使用者、网路通讯产品大厂启碁科技(6285)全球制造总厂先进制程中心詹朝杰资深总监表示,启碁致力于成为全球资通讯智慧联网产品的领导工业品牌,产品涵盖家用、车用、企业及物联网等多个应用领域,面对越来越多样化的应用场景,对PCB设计有着庞大的需求。启碁期望借由国研院国网中心提供的「PCBA云端分析平台」,实现快速、精确的PCB结构设计与优化,缩短产品开发周期,并提高市场反应速度。这不仅展现了启碁在技术创新上的强大实力,也凸显了其在市场竞争中的差异化优势,为客户创造无可比拟的价值与竞争力。