PO 445

progettare 445 • aprile 2022 27 scrivono la diffusione delle specie liquide nei materiali solidi. Altrettanto importante è stato quindi il contributo della simulazio- ne dello scambio di calore presente nel software, che ha consentito di simulare le variazioni di temperatura nell’ambiente, o nelle prove di qualifica, poiché la quantità di acqua che viene assorbita dal materiale e la velocità di tale assorbimento variano in funzione del livello di temperatura e di umidità relativa presente nell’ambiente circostante. Flessibilità e personalizzazione Per rendere possibile tutta l’attività di simulazione dell’assorbimento di umidità da parte del packaging polimerico è stato naturalmente necessario basarsi su di una serie di informazioni e caratterizza- zioni del comportamento del materiale in sé. Partendo dalla caratterizzazione spe- rimentale eseguita dallo stesso fornitore del materiale, STMicroelectronics ha qui fatto affidamento sui dati ottenuti in al- cuni esempi standard di altre applicazioni in altri suoi prodotti, per studiare quanto tempo fosse necessario per raggiunge- re certi livelli di assorbimento lungo lo spessore dell’involucro, o quanto tempo servisse per raggiungere una determinata quantità di acqua dimostratasi critica negli altri casi studio. “La flessibilità e l’apertura dello strumento di simulazione è per noi di cruciale importanza - spiega quindi Sala -, soprattutto per quanto concerne le proprietà dei materiali. Quasi mai, infatti, ci basiamo sui database presenti nel softwa- re, ma abbiamo la necessità di introdurre proprietà che sono state caratterizzate a nostro carico. Gli strumenti che impie- ghiamo devono pertanto offrire diverse possibilità di personalizzare gli input che vengono dati alla simulazione, accettando quindi tabelle di dati ma anche consenten- do di scrivere formule che vengono poi richiamate all’interno della simulazione”. I prodotti STMicroelectronics sono inoltre caratterizzati da un elevatissimo contenuto tecnologico, e fondamentale per l’azienda è quindi altresì poter contare su un fornito- re di soluzioni software che sia in grado di interagire con i suoi ingegneri e tecnici per cercare soluzioni dedicate, approfondite e disegnate appositamente in base alle esigenze che di volta in volta nascono. Facendo applicazioni molto specifiche, per STMicroelectronics il supporto offerto è perciò un fattore altrettanto importante nel determinare la preferenza verso un fornitore. Ottimizzazione dell’assemblaggio Infine, un altro ambito di ricerca e svi- luppo su cui lavora il team italiano di STMicroelectronics riguarda il cosiddetto processo WLCSP, acronimo che sta per Wafer level chip scale packaging. Questa fase identifica una particolare soluzione di assemblaggio dei circuiti a livello di scheda elettronica. “Si tratta di una nuova tecnica di assemblaggio che impiega un processo denominato reflow cycle per saldare il componente alla scheda appli- cativa - spiega quindi Sala -. Consiste in un ciclo termico in cui viene sciolta una pasta saldante, la quale forma delle piccole gocce che fanno da interconnessione con la PCB, la scheda elettronica, sostituendo soluzioni più tradizionali di assemblaggio tramite filo. Diversi sono i vantaggi che questa può portare, a partire dalla notevole semplificazione del flussodi assemblaggio in determinate applicazioni, la miniatu- rizzazione conseguenza della riduzione del package, l’abbattimento di fenomeni parassiti e una maggiore flessibilità, con importante riduzione dei costi e dei tempi di lavorazione”. Centrale anche qui sarà il contributo della simulazione multifisica con il prodotto Comsol, che nello specifico è posto davanti a nuove sfide soprattutto in termini di un carico di lavoro superiore, in quanto il progetto comporta in alcune fasi la necessità di simulare almeno a grandi linee interi dispositivi, richiedendo la capacità di gestire sistemi più complessi e non soltanto la parte relativa al compo- nente critico. Implicando quindi un lavo- ro di generazione della geometria e uno sforzo di risoluzione computazionale della simulazionemaggiore e contribuendo così alla spinta innovativa di prodotto e di pro- cesso in STMicroelectronics, nell’ambito di un nuovo progetto che rappresenterà il principale filone di attività del team di R&D per i prossimi anni. @marcocyn Un ventaglio di applicazioni automotive delle soluzioni STMicroelectronics. I componenti STMicroelectronics abilitano una varietà di applicazioni smart power e IoT.