Ansys Sherlock是一套針對(duì)PCB可靠度仿真分析的軟件，可利用CAE仿真技術(shù)（Sherlock）預(yù)測(cè)PCB可靠度。
當(dāng)產(chǎn)品在進(jìn)行功能、特性設(shè)計(jì)的同時(shí)，針對(duì)電路產(chǎn)品在以后工作條件和應(yīng)用環(huán)境下，及在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)可能出現(xiàn)的失效模式，所采取相應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，使這些失效模式能得到控制或消除，以減小或消除這些失效模式所帶來(lái)的影響。
利用Ansys Sherlock 的CAE仿真技術(shù)，能夠預(yù)測(cè)電路系統(tǒng)可靠度的層次包含：
1.組件的可靠度設(shè)計(jì)
2.電路系統(tǒng)的可靠度設(shè)計(jì)
3.PCB的可靠度設(shè)計(jì)
Ansys Sherlock數(shù)據(jù)接口及功能描述：
基于現(xiàn)有的PCB設(shè)計(jì)軟件（如：Cadence Allegro PCB，Mentor PADS/Expedition/Boardstation/Zuken/Altium/Protel等)輸出具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的ODB++資料文件，Sherlock可以直接輸入該數(shù)據(jù)文件，并配置PCB可靠度分析所需要的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，Sherlock分析該P(yáng)CB在工作過(guò)程中所受各種應(yīng)力作用下的工作壽命及失效率。
Sherlock運(yùn)行的軟件平臺(tái)：
1.Windows .NET Framework 3.5 SP1 ；
2.Java 1.7+ Runtime Environment (64-bit版本)；
3.Adobe Reader 8.x 以上 (或者 PDF viewer)
Sherlock采用的Project管理模式，包含四方面內(nèi)容：
1.PCB設(shè)計(jì)檔 ；
2.環(huán)境及應(yīng)力設(shè)置 ；
3.可靠度分析任務(wù)要求；
4.模擬結(jié)果輸出
Ansys Sherlock的可靠度仿真分析功能：
1.導(dǎo)電通孔 (PTH：Plated through hole ) 壽命/失效概率
2.導(dǎo)電陽(yáng)極絲 (CAF：conductive anodic filament )導(dǎo)致的失
3.熱循環(huán)導(dǎo)致的焊點(diǎn)壽命/失效概率
4.振動(dòng)導(dǎo)致的焊點(diǎn)壽命/失效概率
5.機(jī)械沖擊導(dǎo)致的組件連接壽命/失效概率
6.PCB中組件失效率（基于溫度對(duì)組件失效率的影響模型）
7.PCB板的壽命/失效概率
8.設(shè)計(jì)失效模式及影響分析 (DFMEA：Design Failure Mode and Effects Analysis)
Sherlock能夠計(jì)算個(gè)別問(wèn)題產(chǎn)生可能產(chǎn)生的疲勞問(wèn)題以及其生命周期，包括振動(dòng)、熱應(yīng)力周期變化、PTH失效等，并且能夠?qū)⑺袉?wèn)題整體計(jì)算，得到整體組件疲勞的趨勢(shì)。
PCB疲勞曲線(xiàn)圖
Sherlock提供完整的材料/封裝方式的數(shù)據(jù)庫(kù)，供用戶(hù)直接選用
Sherlock之所以能夠準(zhǔn)確評(píng)估各種組件在PCB的疲勞壽命的原因在于，其建構(gòu)超過(guò)三萬(wàn)種更新的材料數(shù)據(jù)庫(kù)，包含：Embedded / Populated / Modifiable Libraries (Local & Global) Parts/Package/Laminates/Materials/Solder。因此能夠準(zhǔn)確且快速的評(píng)估任何一種PCB的可靠度問(wèn)題。
Sherlock讀取ODB++(Gerber) 圖后，自動(dòng)帶入相對(duì)應(yīng)組件與材料
Sherlock讀取ODB++(Gerber) 圖后，每組件會(huì)自動(dòng)帶入相關(guān)封裝參數(shù)
Sherlock提供完整的材料/封裝方式的數(shù)據(jù)庫(kù)，供用戶(hù)直接選用。
聯(lián)系電話(huà)：027-87878386
郵箱：market@ueotek.com
關(guān)注武漢宇熠、UEOTEK公眾號(hào)
優(yōu)化和預(yù)測(cè)電子產(chǎn)品可靠性
確保并預(yù)測(cè)可靠性的最佳實(shí)踐需要綜合全面的多物理場(chǎng)仿真。Ansys通過(guò)開(kāi)發(fā)相關(guān)解決方案和工作流程來(lái)克服當(dāng)今最大的仿真和設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，為可靠性成功保駕護(hù)航。
從任何ECAD文件中提取詳細(xì)的幾何結(jié)構(gòu)
在制作原型之前預(yù)測(cè)故障時(shí)間
實(shí)施自動(dòng)化與優(yōu)化
開(kāi)展復(fù)雜的多物理場(chǎng)分析
電子產(chǎn)品可靠性變得更加輕松易行
普及?設(shè)計(jì)
Ansys電子可靠性解決方案使企業(yè)能夠捕獲各種部件、材料、仿真和其他數(shù)據(jù)，并訪(fǎng)問(wèn)關(guān)鍵的、可用于仿真的材料和組件數(shù)據(jù)。
穩(wěn)健的可靠性預(yù)測(cè)
基于故障物理（POF）原理的可靠性預(yù)測(cè)是Ansys電子可靠性產(chǎn)品組合的核心所在。通過(guò)使用Ansys仿真工具，電子產(chǎn)品制造商可以確定產(chǎn)品發(fā)生故障所需的時(shí)間以及其原因。
工作流程自動(dòng)化
Ansys電子產(chǎn)品可靠性工具允許工程師創(chuàng)建綜合全面的仿真工作流程，其中包括高級(jí)自動(dòng)化。
電氣、熱和機(jī)械分析
Ansys Sherlock、Icepak、Mechanical、LS-DYNA等產(chǎn)品之間的集成式工作流程，可提供優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和確保現(xiàn)場(chǎng)可靠性所需的仿真結(jié)果。
大陸汽車(chē)在制造原型前的一小部分時(shí)間內(nèi)測(cè)試其產(chǎn)品可靠性
介紹
汽車(chē)電子產(chǎn)品供應(yīng)商正在采用最先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)，以提高計(jì)算速度和能力，改善駕駛體驗(yàn)。這種方法需要熱解決方案，該熱解決方案由于這些設(shè)備耗散的功率而利用通過(guò)殼體的傳導(dǎo)。這些印刷電路板（PCB）通常通過(guò)熱增強(qiáng)粘合劑連接到外殼。雖然這種安排可能有效，但應(yīng)力傳遞到連接到PCB的焊點(diǎn)中，可能會(huì)在電源循環(huán)或熱沖擊期間導(dǎo)致早期故障。對(duì)于使用球柵陣列（BGA）封裝的設(shè)備尤其如此。
大陸汽車(chē)（Continental Automotive）的目標(biāo)是評(píng)估三種不同的粘合劑，并確定能夠提供足夠?qū)嵝圆⑹笲GA能夠滿(mǎn)足汽車(chē)OEM驗(yàn)證要求的材料。為了優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，大陸汽車(chē)公司希望在制造物理樣機(jī)之前完成此評(píng)估，并需要一種能夠在這種復(fù)雜情況下準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焊點(diǎn)疲勞的工具。大陸汽車(chē)公司選擇了安西斯·夏洛克由于其能夠量化由于各種系統(tǒng)級(jí)影響（包括這些粘合劑的熱機(jī)械影響）而導(dǎo)致的組件可靠性變化。
方法
大陸汽車(chē)公司的工程師們?cè)谙穆蹇私ㄔ炝艘粋€(gè)廣泛而詳細(xì)的模型。此過(guò)程從導(dǎo)入ODB存檔開(kāi)始，ODB存檔是ECAD軟件的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)輸出文件。在不到一分鐘的時(shí)間里，夏洛克從檔案中提取了完成印刷電路板組件（PCBA）的全面模擬所需的關(guān)鍵信息。Sherlock將這些數(shù)據(jù)歸類(lèi)為直觀的類(lèi)別，為用戶(hù)提供了一個(gè)直觀的審查。對(duì)于大陸汽車(chē)公司的分析，準(zhǔn)確的部件和堆疊特性至關(guān)重要。大陸汽車(chē)公司利用Ansys的免費(fèi)圖書(shū)管理員服務(wù)，用熱機(jī)械分析所需的機(jī)械性能填充其組件庫(kù)。在建立零部件清單時(shí)，大陸汽車(chē)幾乎不需要任何工作。對(duì)于堆疊材料屬性，審查涉及快速目視檢查，以確認(rèn)Sherlock正確解析了ODB文件中的信息。
對(duì)于任何熱力學(xué)研究，邊界條件都是強(qiáng)制性的。Sherlock自動(dòng)定義了這些約束，并將其顯示在2D或3D查看器中進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于所有模擬運(yùn)行，假設(shè)粘合劑材料完全約束PCB。粘合劑材料的特性，包括與溫度相關(guān)的模量和熱膨脹系數(shù)，被引入夏洛克。通常，用戶(hù)可以在夏洛克相當(dāng)大的圖書(shū)館中找到他們的資料。如果有不尋常的材料需要定義，Sherlock的支持團(tuán)隊(duì)會(huì)提供幫助。
在成功開(kāi)發(fā)虛擬PCBA之后，大陸汽車(chē)公司以熱曲線(xiàn)的形式定義了產(chǎn)品的可靠性度量目標(biāo)和熱負(fù)荷規(guī)范，其中包括PCB所經(jīng)歷的測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件。Sherlock通過(guò)建立有限元分析（FEA）模型并根據(jù)測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)定義對(duì)PCBA施加熱負(fù)荷，完成了熱機(jī)械分析。在幾小時(shí)內(nèi)獲得了準(zhǔn)確、詳盡的結(jié)果
主要發(fā)現(xiàn)
大陸汽車(chē)（Continental Automotive）利用夏洛克（Sherlock）完成了在制造原型之前評(píng)估和識(shí)別優(yōu)質(zhì)粘合材料的目標(biāo)。主要發(fā)現(xiàn)包括：
1.與使用其他粘合劑相比，使用這種材料時(shí)，BGA的使用壽命更長(zhǎng)。
2.增加客戶(hù)提供的現(xiàn)場(chǎng)溫度曲線(xiàn)的熱循環(huán)頻率會(huì)使BGA壽命縮短一半。
3.將BGA溫度升高15°C（由于組件功耗）添加到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境曲線(xiàn)中，導(dǎo)致故障時(shí)間更短。
利益
為什么Ansys Sherlock是大陸汽車(chē)公司的理想解決方案？大陸汽車(chē)公司在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）階段實(shí)施了Ansys Scherlock，以成功確定高效測(cè)試所需的參數(shù)。這大大縮短了總體測(cè)試時(shí)間，不僅準(zhǔn)確測(cè)量了材料在各種熱條件下的可靠性，而且預(yù)測(cè)了產(chǎn)品的壽命。Sherlock被證明是在測(cè)試條件下、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中量化、理解和預(yù)測(cè)組件壽命曲線(xiàn)的理想解決方案，在比使用任何其他方法更短的時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷各種系統(tǒng)級(jí)影響。
