印刷電路板設計日益複雜 國網中心推雲端平臺助力升級

國網中心副主任姚志民介紹PCBA雲端快速自動翹曲分析平臺。圖／國研院提供

隨着科技日新月異的發展，電子產品的功能也不斷提升，包含通訊、電腦、半導體、車用等各式電子產品都會用到印刷電路板（Printed Circuit Board, PCB）也越趨複雜，設計面臨考驗。爲提升PCB設計與製造效能，以確保臺灣的產業競爭力，國研院國網中心開發出「雲端印刷電路板組裝分析平臺」（PCBA雲端分析平臺）爲設計者提供強大的工具。

國網中心副主任姚志明說，晶片、電容、電阻、連接器等電子元件，都必須安裝接合在PCB上，成爲PCBA（Printed 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。

他說，隨着電子產品功能愈來愈強大，PCB的電路設計也隨之多層和複雜化，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，成爲業者面臨的重要課題。

國網中心結合固體力學與高速計算模擬專業，開發出「PCBA雲端分析平臺」，幫助設計者迅速且準確評估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。

姚志明說，「PCBA雲端分析平臺」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，平臺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。而云端化的設計，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。

國研院國網中心主任張朝亮表示，「PCBA雲端分析平臺」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，利用該平臺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。

張朝亮表示，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臺合作對象，研發更多符合不同行業需求的計算固力解決方案，成爲國內研發與技術創新的堅實後盾。

「PCBA雲端分析平臺」使用者、網路通訊產品大廠啓碁科技先進製程中心資深總監詹朝傑表示，啓碁致力於成爲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，面對愈來愈多樣化的應用場景，對PCB設計有着龐大的需求。

詹朝傑說，期待藉由國網中心提供的「PCBA雲端分析平臺」，實現快速、精確的PCB結構設計與優化，縮短產品開發週期，並提高市場反應速度。

國研院國網中心開發出「雲端印刷電路板組裝分析平臺」。啓碁先進製程中心資深總監詹朝傑（由左至右）、國網中心主任張朝亮、國研院長蔡宏營、國研院營運推廣室主任張龍耀、國網中心副主任姚志民。圖／國研院提供