Altair解決方案概述

仿真、HPC和數(shù)據(jù)分析平臺

HyperWorks結(jié)構(gòu)前后處理解決方案

——結(jié)構(gòu)前后處理一站式解決方案

通用前處理：HyperMesh

復(fù)雜幾何前處理：SimLab

網(wǎng)格批處理：BatchMesher

二次開發(fā)接口：Tcl/Tk&Python

云圖后處理：HyperView

圖表后處理：HyperGraph

HyperWorks仿真平臺求解器

——最廣泛的優(yōu)化求解器組合

系統(tǒng)仿真

制造仿真

電磁

結(jié)構(gòu)分析

碰撞、安全、沖擊和爆炸

熱分析

流體力學(xué)

芯片及PCBA行業(yè)仿真場景

芯片封裝及PCBA前處理建模

靜強度分析

熱結(jié)構(gòu)耦合分析

動力學(xué)分析

- 模態(tài)、頻響和振動

- 跌落沖擊

SimSolid無網(wǎng)格分析

電子產(chǎn)品散熱分析

Pollex

芯片封裝及PCBA前處理建模

HyperMesh 高質(zhì)量，高效率，開放的有限元前處理平臺

30多年致力于CAE前處理，擅長復(fù)雜網(wǎng)格建模，擁有5000+商業(yè)用戶

在汽車、航空航天、重工、軌道交通、電子等行業(yè)事實上的標(biāo)準(zhǔn)有限元前處理平臺

與全球通用的CAD，CAE軟件無縫集成

開放架構(gòu)，為客戶實現(xiàn)流程定制，極大地提高仿真工作的效率

過渡到全新用戶界面

所有的模型，腳本，流程仍然可用 – 同樣的 HM 文件，同樣的底層數(shù)據(jù)庫

用戶界面

——多窗口顯示與操作

支持多窗口顯示

- 每頁最多16個HyperMesh窗口

- 支持多窗口同步旋轉(zhuǎn)、移動

- 支持窗口間的復(fù)制與粘貼

高效實體網(wǎng)格劃分

四面體

六面體

Mesh Control 網(wǎng)格控制

邊界層網(wǎng)格

薄實體六面體網(wǎng)格自動劃分

實體網(wǎng)格質(zhì)量自動優(yōu)化

優(yōu)化集成于HyperMesh

設(shè)計探索DesignExplorer

完全圖形交互式的DOE、優(yōu)化作業(yè)創(chuàng)建流程

設(shè)計變量靈敏度直接顯示于模型

運行結(jié)果云圖可視化

基于機器學(xué)習(xí)的位移云圖自動預(yù)測

極速查找模型關(guān)鍵位置!

僅在HyperWorks新界面中支持熱點（Hotspot）搜索功能

搜索：應(yīng)用過濾標(biāo)準(zhǔn)得到想要的熱點

查看：用細節(jié)可選的方式顯示熱點

保存：在一個頁面可以保存多個查詢到的熱點

比較：在多個模型上應(yīng)用相同的檢索條件

存儲：共享熱點檢索結(jié)果和設(shè)置

HyperWorks Report 報告自動生成

高度靈活、開放的二次開發(fā)平臺

依托HyperMesh，HyperView的前后處理功能，實現(xiàn)：

集成化與系統(tǒng)化

與 PDM系統(tǒng)集成的自動建模系統(tǒng)

CAE數(shù)據(jù)與報告管理系統(tǒng)

流程自動化

跌落模型創(chuàng)建與設(shè)置流程

從幾何導(dǎo)入到裝配完成的快速建模流程

結(jié)構(gòu)分析，NVH，優(yōu)化流程等

工具自動化

螺栓標(biāo)準(zhǔn)化建模工具

荷載工況創(chuàng)建工具

密封條創(chuàng)建工具

電子產(chǎn)品分析流程自動化

三星電子封裝流程自動化：

有限元建模 ( BGA/BOC/MCP/LeadFrame/POP)

載荷工況 (Warpage/SJR/Drop/Tip breaking)

作業(yè)提交 (將作業(yè)自動提交到計算集群上)

后處理 (自動化的分析報告生成)

數(shù)據(jù)的管理：

流程驅(qū)動的數(shù)據(jù)管理

能夠處理所有類型的仿真數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)

使用流程自動化效果：

極大縮短項目時間并減少錯誤

標(biāo)準(zhǔn)化的CAE流程

實現(xiàn)重要數(shù)據(jù)的可重用性

提升整個CAE流程的可靠性

實現(xiàn)有效的合作機制

芯片封裝六面體網(wǎng)格劃分流程

芯片封裝Bump自動陣列

——封裝級別、bump 應(yīng)力分析

將近17000個bump模型陣列

為減少總網(wǎng)格數(shù)，結(jié)合簡化模型與詳細模型

建模需考慮效率問題

允許用戶輸入位置信息，調(diào)用不同模型

芯片封裝Bump自動陣列

流程化的電子產(chǎn)品可靠性仿真平臺

直接讀取ECAD源文件

直接讀取PCB的ECAD源文件，自動生成分層幾何

支持對PCBA幾何模型快速簡化

PCB板快速建模及材料等效

支持直接導(dǎo)入ECAD文件，并自動生成實體/殼/線幾何

可快速簡化PCB板并生成六面體網(wǎng)格，可自動貼合

根據(jù)銅線分布生成等效的隨溫度變化的正交各向異性材料參數(shù)，可捕捉Z向材料性能變化

基于特征識別的高效網(wǎng)格劃分

選擇相同面

識別螺栓/回轉(zhuǎn)體/管路等

識別重復(fù)零件

選擇相同零件

根據(jù)尺寸識別零件

焊球快速建模與簡化

BGA網(wǎng)格簡化

包含Bumps的詳細BGA建模

先進的BGA封裝內(nèi)部具有大量的bumps(凸點），并且需要劃分六面體網(wǎng)格，所以整體BGA網(wǎng)格劃分往往需要數(shù)天。采用SimLab+HyperMesh的方式，可以將整個網(wǎng)格劃分過程用時降至2個小時。

PCBA的網(wǎng)格劃分

為PCB板快速建立六面體網(wǎng)格。

支持將PCB從中間切分為兩半，然后通過Tie連接。這兩半網(wǎng)格將分別與PCB板上下方的零件共節(jié)點。

Chip Underfill Weld

——Underfill膠建模

添加一個工具用以在die和基板之間創(chuàng)建共節(jié)點的有角度underfill. 這個工具需要underfill的寬度和高度作為輸入。

3D Chiplet參數(shù)化建模

——3D堆疊chiplet建模

3D-IC技術(shù)是指多芯片集成電路的一系列封裝技術(shù)，其中多個半導(dǎo)體芯片(稱為“chiplets”)彼此靠近放置(2.5D-IC)或堆疊在一起(3D-IC).

這些小芯片使用帶有通硅孔(tsv)的硅中間層互連，tsv穿透硅中間層并實現(xiàn)所有層之間的連接.

該技術(shù)允許在邏輯、存儲器、傳感器、微機電系統(tǒng)(MEMs)等領(lǐng)域的芯片進行異構(gòu)集成，并以緊湊的外形因素實現(xiàn)更高的性能、更低的功耗和更小的尺寸規(guī)格.

這個工具有助于根據(jù)給定的參數(shù)創(chuàng)建芯片堆疊模型進行布局分析

靜強度分析

OptiStruct的結(jié)構(gòu)分析能力

線性/非線性靜力學(xué)

瞬態(tài)分析

模態(tài)分析

頻響分析(模態(tài)法，直接法)

隨機振動

穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)傳熱分析

翹曲分析(支持熱固強耦合)

焊球疲勞（蠕變材料）

跌落仿真

電-熱-固耦合分析

靜強度：靜力學(xué)

結(jié)構(gòu)剛強度分析

卡扣插拔

散熱器安裝

雷達風(fēng)載變形

非線性彈性橡膠密封仿真

靜強度-粘膠開裂/脫離

膠粘及材料

無損傷類型 MCOHE

有損傷類型MCOHED

支持具有膠粘特性的接觸對

電子基本的加強筋優(yōu)化設(shè)計

基于OptiStruct 拓撲優(yōu)化對電子器件的基板加強筋分布進行設(shè)計。在不增加材料質(zhì)量的前提下，以提高基板剛度，降低基板變形為目標(biāo)，來對基板的加強筋的分布進行拓撲優(yōu)化。

參照基板上電子元器件的布置情況和拓撲優(yōu)化的結(jié)果，重新排布加強筋在基板上的位置，得到優(yōu)化后基板的改進設(shè)計。對比基板原始設(shè)計和改進設(shè)計在相同工況下的有限元模型的剛度計算結(jié)果，證明應(yīng)用拓撲優(yōu)化的方法來改進此基板加強筋的分布是合理和可行的。

熱結(jié)構(gòu)耦合分析

PCB回流翹曲

SimLab直接導(dǎo)入ECAD源文件，自動生成包含銅層線路的詳細PCB幾何。在SimLab中自動創(chuàng)建PCB的詳細網(wǎng)格，自動賦予FR-4和銅箔材料屬性。加載溫度載荷后計算PCB翹曲，創(chuàng)建對角線節(jié)點路徑并提取翹曲度。

封裝結(jié)構(gòu)熱可靠性：芯片封裝翹曲

OS進行熱-結(jié)構(gòu)耦合應(yīng)力分析

芯片封裝各部分的CTE差異導(dǎo)致的翹曲

溫度場數(shù)據(jù)可來自熱分析計算結(jié)果直接映射

溫度場點陣數(shù)據(jù)可作為結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的輸入

封裝結(jié)構(gòu)熱可靠性：焊球疲勞

焊球疲勞求解方案，自動創(chuàng)建蠕變工況及疲勞工況參數(shù)

支持多種蠕變材料本構(gòu)： Anand，Darveaux，Hyperbolic Sine Hardening等

支持如下三種焊球?qū)Ｓ闷?a target="_blank">算法：Syed-Creep energy density，Syed-Creep strain，Darv-Creep energy density

芯片封裝結(jié)構(gòu)熱可靠性：子模型技術(shù)

兩步完成子模型定義，快速計算子模型上詳細變形、應(yīng)力、應(yīng)變以及疲勞壽命

定義子模型材料參數(shù)

定義全局模型與子模型交界面，自動將全局模型位移映射到與子模型的交界面

SimLab電-熱-結(jié)構(gòu)耦合分析

在SimLab中可以方便地創(chuàng)建電-熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，計算電流產(chǎn)熱造成的結(jié)構(gòu)變形和應(yīng)力。

動力學(xué)分析

結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)：電子設(shè)備沖擊

電子設(shè)備在運輸、攜帶、使用過程中可能承受各種負載和沖擊。因此，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，需要考慮易碎組件，如主板等如何布置以更好的保護其在因各種沖擊下不產(chǎn)生損壞。

通常，對于其抗沖擊性能，往往需要在實驗臺開展周期較長、成本昂貴的三角、階躍或半正弦等脈沖沖擊下的機械抗沖擊測試。

通過仿真分析易損電子元件的沖擊響應(yīng)，可以大大的縮短研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)成本

結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)：基于響應(yīng)譜的抗沖擊仿真

結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)：基于瞬態(tài)分析的抗沖擊仿真

結(jié)構(gòu)動力學(xué)可靠性：模態(tài)分析

OptiStruct支持Lanczos方法、AMSES模態(tài)加速法，可以快速有效的分析結(jié)構(gòu)模態(tài)，避免結(jié)構(gòu)共振。

OptiStruct還提供預(yù)應(yīng)力條件下的模態(tài)分析，只需順序依次設(shè)置，即可完成求解。

- 考慮電子產(chǎn)品在工作溫度下由熱引起的熱應(yīng)力預(yù)載荷

- 考慮電子產(chǎn)品在離心力等預(yù)載荷作用下的模態(tài)

- 螺栓預(yù)緊、過盈配合等裝配過程中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力模態(tài)

結(jié)構(gòu)動力學(xué)可靠性：頻響

結(jié)構(gòu)動力學(xué)可靠性：隨機振動

疲勞分析：疲勞

OptiStruct的疲勞分析用戶只需直接在一個模型中定義靜力分析和疲勞分析工況，支持S/N高周應(yīng)力疲勞和E/N低周應(yīng)變疲勞分析功能，

單軸疲勞支持高周和低周疲勞

多軸疲勞支持低周疲勞

基于Dang Van方法的無線壽命疲勞

焊縫、焊點疲勞

基于隨機響應(yīng)下疲勞

Radioss顯式動力學(xué)分析：顯示動力學(xué)案例

跌落分析：PCB板跌落分析

查看綁定接觸力/ANIM/VECT/CONT2

跌落分析：PCB板帶預(yù)緊跌落分析

SIMSOLID無網(wǎng)格法快速分析

有限元技術(shù)的革新?SimSolid無網(wǎng)格分析方法

SimSolid的分析功能

靜強度分析

模態(tài)分析

熱分析

瞬態(tài)/頻響/隨機振動分析

螺栓預(yù)緊分析

大變形/接觸/彈塑性

熱固耦合分析

疲勞分析

靜強度分析：靜力學(xué)+模態(tài)分析

熱固耦合-深南電路：MCM-BGA 封裝體運行溫度及熱應(yīng)力分析與優(yōu)化設(shè)計

項目背景：MCM-BGA封裝體共包含9個芯片，每個芯片表面的熱功率為50W/cm^2，通過封裝體表面和散熱外殼冷卻通道散熱。優(yōu)化封裝基體厚度和散熱基體厚度，確保芯片工作溫度和避免熱應(yīng)力導(dǎo)致的開裂。

動力學(xué)仿真：頻響+隨機振動

電子產(chǎn)品散熱分析

SimLab+ElectrFlo功能介紹

——流程簡單, 復(fù)雜模型, 結(jié)果準(zhǔn)確

多物理場

電氣、熱、流

湍流& 瞬態(tài)

常見電子元件Smart Objects

工作流程

基于CAD的前處理建模

容易處理復(fù)雜MCAD & ECAD模型

Dynamic setup

自動報告

用戶體驗

操作方便，容易上手

快速建模

快速設(shè)計變更

DOE

與Altair其它工具關(guān)聯(lián)

案例 1: 板級熱分析

PCB 含2層銅層 (0.03mm)

Non-CFD

包括銅層

案例 2: PCB元件散熱

板級模型，包含:

1 塊PCB

數(shù)十顆IC元件

模型設(shè)定:

PCB模型包含銅線

自然對流

POLLEX

PollEx：簡介

Altair PollEx是一款涵蓋PCB設(shè)計審查、驗證、分析和制造的PCB級EDA軟件套件，可顯著縮短開發(fā)周期，同時為原理圖工程師、PCB設(shè)計師、CAE分析師和制造工程師提供通用應(yīng)用程序便于溝通

PCB繪制和ECAD互通

PCB驗證(DFE, DFM, DFA)

PCB仿真(SI / PI / Thermal)

統(tǒng)一部件編輯器

原理圖 / CAM

制造

PollEx：PollExPCB驗證

通過將后期設(shè)計引入早期設(shè)計階段，DFx是顯著減少PCB設(shè)計迭代和成本的關(guān)鍵

檢測可能在制造(DFM)、裝配(DFA)或引起電氣故障(DFE)期間發(fā)生的設(shè)計故障。

可定制的基于規(guī)則的檢查，快速檢查數(shù)千個標(biāo)準(zhǔn)

驗證中包含仿真數(shù)據(jù)(使用PollEx DFE+時)

PollEx：PollExPCB仿真

快速，準(zhǔn)確和簡單的PCB SI分析儀

網(wǎng)絡(luò)拓撲分析儀可以創(chuàng)建/修改信號的拓撲結(jié)構(gòu)并對其進行分析。

PollEx：PollEx PCB仿真

基于有限元法的考慮傳導(dǎo)、對流和輻射的板級熱分析

專門用于在早期設(shè)計階段進行快速準(zhǔn)確的熱分析具有自動網(wǎng)格劃分和內(nèi)置材料庫的有限元分析

分析與決策

熱輪廓和結(jié)溫可以考慮散熱器，熱通孔和楔形鎖嗎是否可以在PCB上應(yīng)用單個元件的工作功率和局部邊界條件