印刷電路板設計日益複雜 國網中心推出雲端平台助力升級

▲圖由左至右：啟碁先進製程中心資深總監詹朝傑博士、國網中心張朝亮主任、國研院蔡宏營院長、國研院營運推廣室張龍耀主任、國網中心姚志民副主任。(圖／國研院提供)

【勁報記者羅蔚舟/竹科報導】
通訊、電腦、半導體、車用等各式電子產品都會用到印刷電路板（ed Circuit Board, PCB），而臺灣擁有全球最大的PCB產業鏈。隨著電子產品功能不斷提升，作為電子產品運行核心的PCB結構也日益複雜，其設計面臨巨大挑戰。為應對此挑戰，國科會轄下國家實驗研究院國家高速網路與計算中心（國研院國網中心）開發出「雲端印刷電路板組裝分析平台」（以下簡稱「PCBA雲端分析平台」），為設計者提供強大的工具，以提升PCB設計與製造效能，確保臺灣PCB產業競爭力。

▲國研院蔡宏營院長開場致詞。(圖／國研院提供)

晶片、電容、電阻、連接器……等電子元件都必須安裝接合在PCB上，成為PCBA（ed Circuit Board Assembly），才能整合發揮功用，其中高階晶片必須透過錫球來接合。電子產品功能越來越強大，代表PCB的電路設計也日益多層化和複雜化，現在的PCB多由數十層具備不同鋪銅線路的電路板疊合組成，在製造與使用過程中可能因多層結構材料之間的熱膨脹係數差異而造成電路板結構翹曲，錫球也可能因電路板翹曲而損壞，使得電子元件與PCB無法有效接合而影響信號傳輸，導致產品壽命縮短。

因此，如何快速且有效地掌握設計品質，成為業者面臨的重要課題。國研院國網中心結合了固體力學與高速計算模擬專業，開發出「PCBA雲端分析平台」，幫助設計者迅速且準確地評估PCB及PCBA結構變形的情況，從而解決傳統結構分析需仰賴專業力學工程師進行繁複模擬的缺點。

▲國網中心姚志民副主任簡報PCBA雲端快速自動翹曲分析平台。(圖／國研院提供)

「PCBA雲端分析平台」具備自動化、快速獲得結果的特點，使用者不需具備力學專業，只要透過網頁介面快速輸入或選擇形狀、材料、強度等結構參數，平台將自動快速生成模型，以及應力與變形分佈結果，可將傳統耗時數週的建模分析時間縮短至數十分鐘，幫助使用者快速調整出最佳化參數。

而雲端化的設計，讓使用者能隨時隨地透過各種連網裝置進行分析與結果檢視，提升團隊協作及工作便捷性。且因平台為國研院國網中心自行開發，不但可讓使用者根據需求調整模型設計與報告模式，亦可由國網中心運用開源軟體，針對特別產品及使用者需求，客製化優化PCB製程中的鋪銅線路分佈、面板模組組合、幾何尺寸條件與材料、錫球壽命預估、屏蔽罩對翹曲變形影響等問題，並進行晶片擺放最佳化設計，為產業界提供全方位的解決方案。

▲啟碁全球製造總廠先進製程中心資深總監詹朝傑博士展示網通產品晶片模組。(圖／國研院提供)

國研院國網中心張朝亮主任表示，「PCBA雲端分析平台」是提升產品價值與競爭力的創新利器，目前已有大型通訊產品設計、世界級PCB製造公司，以及大型半導體封裝與測試製造業者與國網中心合作，利用該平台高度客製化的結構分析，大幅優化產品開發流程與效率，提升市場競爭力。未來，國網中心將持續拓展固體力學與高速計算領域的雲端平台合作對象，研發更多符合不同行業需求的計算固力解決方案，成為國內研發與技術創新的堅實後盾。

「PCBA雲端分析平台」使用者、網路通訊產品大廠啟碁科技股份有限公司全球製造總廠先進製程中心詹朝傑資深總監表示，啟碁致力於成為全球資通訊智慧聯網產品的領導工業品牌，產品涵蓋家用、車用、企業及物聯網等多個應用領域，面對越來越多樣化的應用場景，對PCB設計有著龐大的需求。啟碁期望藉由國研院國網中心提供的「PCBA雲端分析平台」，實現快速、精確的PCB結構設計與優化，縮短產品開發周期，並提高市場反應速度。這不僅展現了啟碁在技術創新上的強大實力，也凸顯了其在市場競爭中的差異化優勢，為客戶創造無可比擬的價值與競爭力。