纳米制造和封装工艺制造记录图像显微镜厂商

建模工具将面临的挑战

  现在，市场上有大量的计算力学方面的软件工具。这些软件工
具为制造工程师提供的知识和设计原则能帮助他们及时地交付可靠
的产品，而且其产品成本比只通过物理样机设计的花费更低。虽然
计算力学软件现已用于设计生产工艺，但是依旧面临许多挑战。这
些挑战可分为如下几类：
  1)多物理场。许多封装工艺都受到不同物理过程间强耦合的支
配。计算力学工具目前正在解决多物理场计算的需要，但是精确地
捕捉这些计算中的物理现象，需要更多的努力。

  2)多学科。热、电、力和环境及其他因素在微系统产品的设计
和封装中很重要。如果计算力学工具能允许来自不同学科的工程师
在设计初期就交换他们各自的要求，这将极大地缩短生产周期。
  3)多尺度。纳米封装工艺受不同尺度（纳米一微米．中等，宏
观）现象的支配。这就需要特定技术来提供不同尺度下模拟工具之
间的无缝连接。
  4)快速计算。解决高级非线性偏微分方程的计算力学软件的计算
强度大而速度缓慢。因而，纳米制造和封装工艺的模拟就需要降阶
模型（或紧凑模型）。虽然降价模型并不像高仿真的有限元或原子
模型那样精确，但是它们能使设计工程师在设计早期快速消除许多
毫无吸引力的设计。
  5)生命周期的考虑。目前的计算力学分析软件仅有限地考虑了影
响产品生命周期的主要因素，如可靠性、维护和寿命终结处理等。
将来的模型将会包括产品整个生命周期的考虑事项，如绿色产品、
可靠性、回收、拆卸和处理。
  6)变化风险的消解。目前，计算力学软件中用到的产品和工艺
模型通常都忽略了工艺变化、制造误差及不确定性，而这些对纳米
封装十分重要。将来的模型将包括这些类型的参数以帮助预测制造
风险。设计工程师可利用制造风险的预测结果来实施特定的风险缓
冲策略。

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