Ansys 工程模擬軟體

Ansys Sherlock 電子可靠度

Ansys Sherlock 能夠幫助PCB板準確建模，符合車用電子設備的SAE J3168 所制定的板級可靠度規範，從而實現在設計早期階段預測產品電子故障，本軟體基於電子產品可靠性物理分析RPA的可靠性分析軟體，並結合試驗測試與有限元分析方法，直接導入EDA文件，快速建模並且可以保證高精度的可靠性分析結果，達成壽命預測的目的。

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Overview

Ansys Sherlock 電子可靠度模擬與壽命預測軟體

Ansys Sherlock 自動化設計分析可在設計的早期階段就組件，板級和系統級的電子硬件提供快速，準確的壽命預測。Sherlock使設計人員能夠準確地對矽金屬層，半導體封裝，印刷電路板（PCB）和組件進行建模，以預測由於熱，機械和製造壓力導致的故障風險，從而繞過了“測試－修復－修復－重複”週期。在原型之前，協助使用者符合車用電子設備的SAE J3168 所制定的板級可靠度規範。

驗證的失效時間預測
Ansys Icepak 和 Mechanical 集成工作流程
快速ECAD到FEA的轉換
完整的產品壽命曲線

Ansys Sherlock 軟體功能

利用包含超過 500,000 個零件的嵌入式庫，Sherlock 可以快速將電子電腦輔助設計（ECAD）文件轉換為計算流體力學（CFD）和有限元分析（FEA）模型。每個模型都包含準確的幾何形狀，材料屬性，並將應力數據轉換為經過驗證的失效時間預測。

跌落測試模擬
鎖定 IP 模型
預設包裝幾何
熱分析準備
超過 500,000 個零件庫
Ansys Workbench 集成
PCB 和 PCBA 材料
衝擊/振動/熱循環分析
一維/三維焊錫故障預測
跟踪和通過捕獲

Ansys Sherlock 軟體特色

電氣，機械，可靠性工程師等可以協同工作，以實現設計最佳實踐，預測產品壽命並降低故障風險。

Sherlock 通過虛擬運行熱循環，功率-溫度循環，振動，衝擊，彎曲，熱降額，加速壽命，固有頻率，CAF等來減少昂貴的構建和測試迭代，因此您可以近乎實時地調整設計並實現一輪資格。通過將Icepak and Mechanical的模擬結果進行後處理，Sherlock可以將模擬直接與材料和製造成本聯繫起來，從而預測測試成功，估算保修退貨率並提高Icepak和Mechanical用戶的效率。

降低電子產品的故障風險

與市場上的任何其他工具不同，Sherlock使用您的設計團隊創建的文件來構建電子裝配體的3D模型，以進行軌跡建模，有限元分析的後處理和可靠性預測。這種早期的洞察力幾乎可以立即識別出所關注的領域，並使您能夠快速調整和重新測試設計。

構建和測試虛擬產品
幾乎實時修改設計
快速運行機械模擬
評估和優化設計選擇

聯合使用 Ansys Mechanical 和 Ansys Icepak

Sherlock擁有超過500,000個零件材料庫，可創建準確而復雜的FEA模型。這些模型可以直接導入Mechanical和Icepak中，以提高模型的保真度和分析能力。

可靠性預測

Sherlock的後處理器通過完整而全面的壽命曲線來確定失效時間，從而減少了所需的物理測試迭代次數，並提高了原型在第一輪通過合格測試的機會。
Sherlock的後處理工具包括報告和建議，壽命曲線圖，紅黃綠色風險指標，表格顯示，圖形疊加，基於可靠性目標的固定結果，自動報告生成以及供供應商和客戶查看的鎖定IP模型。

焊錫疲勞

Sherlock在預測焊料疲勞行為方面為用戶提供了最大的靈活性。該軟體經過完全驗證的一維焊料模型可預測所有電子零件（管芯連接，BGA，QFN，TSOP，芯片電阻器，通孔等）在熱機械環境下的焊料疲勞可靠性。
Sherlock的Thermal-Mech功能通過捕獲複雜的混合模式加載條件，將系統級機械元件（機架，模塊，外殼，連接器等）的效果納入焊料疲勞分析中。Sherlock還通過推送BGA，CSP，SiP和2.5D / 3D封裝的模擬模型來支持在Ansys Mechanical中使用Darveaux或Syed模型。

熱可靠性

Sherlock預測多部件技術的熱故障率和使用壽命將隨著環境溫度，由於功耗引起的溫度升高以及電氣負載的變化而變化。
集成電路的老化和磨損通過加速轉換來捕獲，以進行電遷移，與時間有關的電介質擊穿，熱載流子注入和負偏置溫度不穩定性。提供了鋁液電解電容器和陶瓷電容器（MLCC）的供應商特定故障時間預測。最後，Sherlock使熱降額過程自動化，並標記在指定操作或存儲溫度範圍之外使用的設備。

故障分析

利用故障物理和可靠性物理技術，Sherlock可以準確預測電子硬件和組件的故障行為，為用戶提供可行的結果，以優化其產品設計。
失效物理（PoF）或“可靠性物理學”使用退化算法來描述物理，化學，機械，熱或電機制如何隨時間下降並最終導致故障。Sherlock使用這些算法來評估熱循環，機械衝擊，固有頻率，諧波振動，隨機振動，彎曲，集成電路/半導體損耗，熱降額，導電陽極絲（CAF）合格性等。

ECAD 轉換為 CAE 有限元模型

Sherlock是業界領先的工具，可將一系列ECAD文件轉換為可用於模擬的有限元模型，具有以下功能：

從輸出文件（Gerber，ODB ++，IPC-2581）捕獲堆棧
自動計算重量，密度以及面內和面外模量，熱膨脹係數和導熱係數
允許用戶使用1D / 2D增強材料或3D實體對整個電路板上或某個區域中的所有PCB功能（例如走線和過孔）進行顯式建模。
使用嵌入式零件/包裝/材料庫捕獲40多種不同的零件和包裝參數
可以導出具有材料屬性的幾何圖形以進行電流密度（SIwave），熱（Icepak）或結構（Mechanical, LS-DYNA）分析
PCB建模

憑藉其廣泛的零件和材料庫（零件，包裝，材料，焊料，層壓板等），Sherlock可自動識別您的文件並導入零件清單。然後，它可以在幾分鐘內為您的電路板建立3D有限元分析（FEA）模型。
Sherlock強大的解析引擎（能夠導入Gerber，ODB ++和IPC-2581文件等）和嵌入式庫（包含超過500,000個零件）可自動構建具有精確材料屬性的箱級FEA模型，從而將前處理時間從數天縮短至數分鐘。

結構零件

Sherlock 直觀的用戶界面甚至使初學者也可以在模擬之前向其 PCBA 模型添加其他功能。
這包括我們的散熱器編輯器，用戶可以在其中使用填充字段和下拉菜單創建基於引腳和鰭的散熱器，並將它們附加到組件或 PCB。用戶還可以添加各種各樣的保形塗料，灌封料，底部填充膠和鉚接膠，因此 FEA 模型最能代表現實世界。