印刷電路板設計日益複雜 國網中心推雲端平台助力升級

国网中心副主任姚志民介绍PCBA云端快速自动翘曲分析平台。图／国研院提供

随着科技日新月异的发展，电子产品的功能也不断提升，包含通讯、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）也越趋复杂，设计面临考验。为提升PCB设计与制造效能，以确保台湾的产业竞争力，国研院国网中心开发出「云端印刷电路板组装分析平台」（PCBA云端分析平台）为设计者提供强大的工具。

国网中心副主任姚志明说，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。

他说，随着电子产品功能愈来愈强大，PCB的电路设计也随之多层和复杂化，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。

国网中心结合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。

姚志明说，「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。

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。

张朝亮表示，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先进制程中心资深总监詹朝杰表示，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，面对愈来愈多样化的应用场景，对PCB设计有着庞大的需求。

詹朝杰说，期待借由国网中心提供的「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。

国研院国网中心开发出「云端印刷电路板组装分析平台」。启碁先进制程中心资深总监詹朝杰（由左至右）、国网中心主任张朝亮、国研院长蔡宏营、国研院营运推广室主任张龙耀、国网中心副主任姚志民。图／国研院提供