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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除集成电路芯片与封装ANSYS 软件使用准备步骤1、右键打开“我的电脑”的属性，选择“高级”-“环境变量”，在“系统变量”中“新建”一个新的变量，变量名为“ANSYSLMD_LICENSE_FILE”，变量值为“1055你的计算机名”，确定即可。 （点选安装引导框最后一行“Display the license server hosted”后得到的第一行“HOSTNAME:”后的就是你的计算机名，自动安装文件为D：/ansys10.0安装/ansys10/AutoExec.exe）如：ANSYSLMD_LICENSE_FILE 10553d9f56
2、ca900a403 （一定是你自己计算机的名称） 2、点“开始-所有程序-ANSYS FLEXlm License Manager-FLEXlm LMTOOLS Utility 然后选中Config Services，如下： 设置lmgrd.exe文件路径为C:Program FilesAnsys IncShared FilesLicensingintellmgrd.exe （如没有lmgrd.exe此文件需安装 install ANSYS FLEXLm Licensing ,出现选择时 按顺序为 是否是 最后可能提示不成功 但此时lmgrd.exe文件已经存在）设置license文件路径为C
3、:Program FilesAnsys IncShared FilesLicensinglicense.dat 设置debug log文件路径为C:Program FilesAnsys IncShared FilesLicensinglicense.log 以上为设置lmgrd.exe，license，log文件的路径，如果在安装时已有，只要核对正确即可。 点中“Use Services”,再点中“Start Server at Power Up”然后点Save Service，保存设置。 然后选中Start/Stop/Reread： 请点击按钮Start Server 2次以上，应该出现Se
4、rver Start Failed. The Server May Already Be Running!，这意味着License Server成功安装。 如果还不保险，请接着选中Server Status ,请点按钮 Perform Status Enquiry，应该有 License server UP的提示，表示License安装成功。 3、 终于 OK！开始所有程序ANSYS 10.0ANSYS！应该可以使用了。ANSYS10.0 破解步骤：1，点选安装引导框最后一行“Display the license server hosted”后得到的第一行“HOSTNAME:”后的就是我用的
5、计算机名。2，右键打开“我的电脑”的属性，选择“高级”-“环境变量”，在“系统变量”中“新建”一个新的变量，新建的变量名为所用的计算机名。3，根目录：MAGNITUDE ANSYS.dat(记事本)，将其中第一行的计算机名和网卡地址改成“Display the license server hosted”后得到的第一行“HOSTNAME:”后的计算机名和第二行“FLEXID：”后的网卡地址。4，双击批处理文件keygen.dat，复制license.dat到progamme file/Ansys Inc/sharedfiles/licensing中。5，程序ANSYS FLEXlm Licen
6、se ManagerFLEXlm LMTOOLS Utilitystart/stop/serverforce server shutdown,然后显示。 Stopping server点击start server显示server start successful6，在D盘新建文件夹（文件夹名应为英文）。7，打开ANSYS10.0 更改路径为D盘新建的文件夹。实验：以实验五为例：实验五 热-应力可靠性分析一、实验目的：随着集成电路的高速发展，集成电路封装具有密度高、信号处理速度快、寄生电容/电感小等优点。集成度的提高和功率密度的增大，导致芯片的发热功率也随之增加，散热以及由于元器件和PCB中温度
7、分布不均匀（存在温度梯度）以及各种材料的热膨胀系数CTE（Coefficient of Thermal Expansion）不同，在热膨胀（或收缩）时，受周围相关单元体的限制和边界条件的约束，就会产生热应力，使其实际服役过程中，最终会不可避免的会出现界面分层现象。本实验要求学生通过有限元模拟对此开展热分析研究。二、实验内容：分别选用热分析模拟的结构单元以及结构分析的单元，对其进行合适的网格划分及加载求解分析，并根据模拟的结果分析讨论封装体受热后对其内部应力应变的影响。三、建模要求和相关材料特性参数：模型总共分为五层，由上至下分别为芯片层、粘结剂、陶瓷基板、焊球阵列以及PCB 板所组成。其中焊球
8、为7 x 7完全阵列，焊球直径为 0.9 mm，中心距为 1.27 mm。焊球为截顶球体（即鼓形）；为了减小计算量，只建立四分之一模型，因此焊球呈 7x7 阵列分布。各层尺寸具体见表1所示。模拟计算所用材料的物理参数如表2 所示。 表1 各层尺寸名称尺寸芯片4mm x 4mm x 0.7mm粘结剂4mm x 4mm x 0.1mm陶瓷基板9mm x 9mm x 1.0mm球栅阵列直径0.9 mm，高度0.8mm，中心距1.27 mm， 7x7 阵列分布PCB板15mm x 15 mm x 1. 2 mm表2 各部分材料的属性材 料热传导系数W/moC热膨胀系数10-6/ oC弹性模量GPa泊松
9、比硅片25oC:15377oC:119127oC:992.81310.3环氧树脂粘结剂0.188451.4050.18陶瓷基板186.926.50.23Sn63-Pb37焊料5025.125oC:22.3975oC:17.31125oC:17.310.43FR-4板171617.20.28四、 相关的实验过程（数据）示例：1、图1为三维MCM模型图1 三维MCM模型 图2 加载求解后的温度场分布云图2、图2-4为加载求解后的温度场、热应力、热应变图图3 加载求解后的X方向热-应力图 图4 加载求解后的热-应变图ANSYS10.0的应用： 用户可以方便地构造有限元模型；分析计算模块包括结构分析、
10、流体动力学分析、电磁场分析、声场分析、压电分析以及多物理场的耦合分析，可模拟多种物理介质的相互作用，具有灵敏度分析及优化分析能力；后处理模块可将计算结果以彩色等值线显示、梯度显示、矢量显示、粒子流迹显示、立体切片显示、透明及半透明显示等图形方式显示出来，也可将计算结果以图表、曲线形式显示或输出。软件提供了100种以上的单元类型，用来模拟工程中的各种结构和材料。该软件有多种不同版本，可以运行在从个人机到大型机的多种计算机设备上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。 ANSYS 10.0秉承Workbench主旋律，提供给用户可供选择的全自动或个人控制的强大分析软件。ANSY
11、S Workbench提供独一无二的环境，可以直接建立应力分析、电磁分析、计算流体动力学分析或多场耦合分析的模型。通过CAD系统的连通性，可以将模型扩展到上、下游部件，最终完成整个模型的分析。通过Workbench流程，空气动力学分析工程师可以进行CFD设计，同时确认结构特征，这将大幅度缩短设计流程。新版本在核心的网格处理技术上有较大增强，实现了在ANSYS Workbench各个应用程序间共享网格。另外，双向参数互动的CAD接口的稳健性也得到了提高。ANSYS ICEM CFD 10.0通过混合网格剖分新功能和CAD模型细节处理功能，提供了完整的一系列网格划分工具以模拟真实世界。结合ANSY
12、S CFX和涡轮专用的前后处理CFD功能，ANSYS 10.0版本提供了涡轮机械设计和分析完整的解决方案。ANSYS 10.0加入了旋转机械和叶片设计工具，丰富了Workbench环境下的行业化功能，即ANSYS BladeModeler针对旋转机械叶片构件的高效的三维设计工具，以及ANSYS TurboGrid高质量的叶片设计六面体网格划分工具。在机械应用领域，ANSYS 10.0增加了旋转机械的陀螺效应，从而提高了ANSYS对涡轮机械和其他旋转结构的转子动力学分析的能力。在转子结构的动力分析中，ANSYS现在可以通过CORIOLIS命令在静止/旋转参考系中考虑惯性效应，在具有不同角速度的多
13、载荷步模态分析中，可以生成坎贝尔图显示自然频率的变化。在高频电磁领域，ANSYS 10.0版本提供了一个新的模式端口。此端口大大简化了集成电路、射频识别和射频微机电系统等多种设备分析传输线端口的建模。标准算例显示，利用此端口建模，可以显著缩小模型尺寸，在保证精确的频域计算结果的前提下，可以节约30%50%的求解时间和内存需求。在流体动力学领域，ANSYS CFX 10.0的一个显著进步是全球首次发布的具有预测层流向湍流转捩的商业CFD软件，这就是新增的Menter-Langtry -模型。ANSYS CFX 10.0新增的瞬态拉格朗日颗粒轨道计算功能，可以进行压缩燃烧、颗粒沉淀以及喷雾沉积的模
14、拟计算。 新增的颗粒二次破碎模型能够捕捉液滴在外力作用下发生破碎的情况，有多个现成模型可供使用，同时支持用户自定义选项。ANSYS CFX 10.0扩展了多项欧拉多相流模型的功能。正式发布了用于计算气泡流动的各项同性的MUSIG模型，可以用来计算气泡的聚并和破裂。新增的动能理论模型改善了流化床计算，该模型可以用于计算在离散颗粒相之间因碰撞而产生的受力情况。多相流的数值计算能力也大为增强。对于密闭系统的多相流，数值计算强化了每一相的守恒，而自由界面和界面张力计算的鲁棒性也有所改善。在耦合场领域，ANSYS 10.0版本为复杂的流固耦合问题提供了更为完善的解决方案。整合了世界一流的应力分析和流体分
15、析技术，形成了一套完整的FSI解决方案。通过进行适合于特定场要求的网格划分，一个单一的几何体可以应用于两种场。它通过将ANSYS Mechanical与ANSYS CFX进行无缝集成，以完成真实的流固耦合分析。用户使用多场耦合求解器MFX，可进行模型运动以及在变形状态中的瞬态或稳态流固耦合分析，例如航空器飞行状态中的结构变形，以及土木工程结构中由于空气的流动而产生的机械振动。采用有限元分析软件ANSYS10.0对管道瞬时液相扩散连接接头处的残余应力分布进行数值模拟。结果表明,在冷却的初始阶段,焊缝及两侧的母材处的应力急剧下降,残余应力在此产生;冷却后,焊缝处应力下降,且低于两侧母材处的应力;其
16、连接接头的最大应力出现在靠近焊缝两侧的母材上,中间层可以缓和应力的分布。使用感想：学习ANSYS的过程实际上是一个不断解决问题的过程，问题遇到的越多，解决的越多，实际运用ANNSYS的能力才会越高。对于我们初学者，必将会遇到许许多多的问题，对遇到的问题最好能记下来，认真思考，逐个解决，积累经验。只有这样才会印象深刻，避免以后犯类似的错误，即使遇到也能很快解决。因此，建议一开始接触ANSYS就要注意以下三点：l 要多问。在使用ANSYS处理具体的问题时，虽然会遇到大量ERROR提示，实际上，其中许多ERROR经过自己的思考是能够解决的简单问题，只是由于缺乏经验才感觉好难。因此，首先一定要自己思考
17、，实在自己解决不了的问题才去问老师，在老师帮你解决的问题的过程中，去享受恍然大悟的感觉。2、要有耐心，多思考。对初学者而言，感觉ANSYS特别费时间，又作不出什么东西，没有成就感，容易产生心理疲劳，缺乏耐心。“苦中作乐”应是学ANSYS的人所必须保持的一种良好心态，往往就是那么一个ERROR要折磨你好几天，使问题没有任何进展，遇到这种情况要能调整自己的心态，坦然面对，要有耐心，针对问题积极思考，发现原因，坚信没有自己解决不了的问题，要能把解决问题当作一种乐趣，时刻让自己保持愉快的心情，真正当你对问题有突破性进展时，迎接的必定是巨大的成就感。3、注意经验的积累，不断总结经验。一方面，初学时，要注重自己经验的积累（前面两点说的就是这个问题），即在自己解决的问题中积累经验；另一方面，当灵活运用ANSYS的能力达到一定程度时，要注重积累别人的经验，把别人的经验为自己所用，使自己少走弯路，提高效率，方便自己问题的解决。对于ANSYS越学到后面就越感觉是一个经验问题，因为该懂得的基本都懂了，麻烦的就是一些参数的调试，需要的是用时间去摸索，对同一类型的问题，别人的参数已经调试好了，完全没有必要自己去调试，直接拿来用即可。【精品文档】第 9 页