Ansys Sherlock-卡核

制造商：ANSYS, Inc.
　　ANSYS Sherlock 电子可靠性分析软件

　　ANSYS Sherlock是专业的电子可靠性分析软件，其融合了电子设计、机械、测试和工艺制造等领域。Sherlock产品被ANSYS收购后，现可以与ANSYS Mechanical等其它CAE工具紧密集成，用于分析芯片封装和板级在工作过程中所受各种应力下的工作寿命/失效率：例如导电通孔寿命分析、CAF导致的失效、电热循环导致的失效、谐波振动导致的失效概率、机械冲击导致的元件寿命、SIP及PCB中元件寿命和失效率等。

　　一、产品概述：

　　1、用于产品寿命预测的 Ansys Sherlock

　　Ansys Sherlock 在早期设计阶段为组件、电路板和系统级别的电子硬件提供快速准确的寿命预测。Sherlock 绕过了“测试-失败-修复-重复”循环，使设计人员能够准确地模拟硅金属层、半导体封装、印刷电路板 (PCB) 和组件，以预测由于热、机械和制造压力源引起的故障风险——所有这些在原型之前。

　　经验证的故障时间预测

　　Ansys Icepak 和机械集成工作流程

　　快速 ECAD 到 FEA 转换

　　完整的产品生命周期曲线

　　2、快速规格

　　借助包含超过 200,000 个零件的嵌入式库，Sherlock 可将电子计算机辅助设计 (ECAD) 文件快速转换为计算流体动力学 (CFD) 和有限元分析 (FEA) 模型。每个模型都包含准确的几何形状、材料特性，并将应力信息转化为经过验证的故障时间预测。跌落测试模拟

　　锁定 IP 模型

　　默认封装几何

　　热分析准备超过 200,000 个零件库

　　Ansys 工作台集成

　　PCB和PCBA材料冲击/振动/热循环分析

　　1-D/3-D 焊接失效预测

　　Trace & Via Capture

　　二、产品能力：

　　从项目一开始就设计可靠性

　　电气、机械、可靠性工程师等可以协同工作以实施设计更佳实践、预测产品寿命并降低故障风险。

　　Sherlock 通过虚拟运行热循环、功率-温度循环、振动、冲击、弯曲、热降额、加速寿命、自然频率、CAF 等来减少昂贵的构建和测试迭代，因此您可以近乎实时地调整设计并实现一轮资格。在Icepak and Mechanical的后处理模拟结果中，Sherlock 能够通过直接将模拟与材料和制造成本联系起来来预测测试成功、估计保修退货率并提高 Icepak 和 Mechanical 用户的效率。

　　三、主要特点：

　　与市场上的任何其他工具不同，Sherlock 使用您的设计团队创建的文件来构建电子组件的 3D 模型，用于跟踪建模、有限元分析的后处理和可靠性预测。这种早期洞察力转化为几乎立即识别关注领域，并使您能够快速调整和重新测试设计。

　　构建和测试虚拟产品

　　近乎实时地修改设计

　　快速运行机械模拟

　　评估和优化设计选择

　　Ansys Mechanical 和 Ansys Icepak 的预处理器

　　Sherlock 拥有超过 200,000 个零件材料库，可以创建准确而复杂的 FEA 模型。这些模型可以直接导入 Mechanical 和 Icepak 以提高模型保真度和分析。

　　1、可靠性预测

　　Sherlock 的后处理器通过完整而全面的寿命曲线确定故障时间——减少所需的物理测试迭代次数并提高原型在第一轮通过资格测试的机会。

　　Sherlock 的后处理工具包括报告和建议、生命周期曲线图、红-黄-绿风险指标、表格显示、图形叠加、基于可靠性目标的固定结果、自动报告生成以及供供应商和客户审查的锁定 IP 模型.

　　2、PCB建模

　　凭借其广泛的零件和材料库（零件、封装、材料、焊料、层压板等），Sherlock 自动识别您的文件并导入您的零件清单。然后，它会在几分钟内为您的电路板构建 3D 有限元分析 (FEA) 模型。

　　Sherlock 强大的解析引擎（能够导入 Gerber、ODB++ 和 IPC-2581 文件等）和嵌入式库（包含超过 200,000 个零件）自动构建具有准确材料属性的盒子级 FEA 模型——将预处理时间从几天缩短到几分钟.

　　3、ECAD 到 CAE

　　Sherlock 是领先的行业工具，可将一系列 ECAD 文件转换为可仿真的有限元模型，具有以下功能：

　　从输出文件中捕获堆栈（Gerber、ODB++、IPC-2581）

　　自动计算重量、密度和平面内和平面外模量、热膨胀系数和导热系数

　　允许用户使用 1D/2D 增强或 3D 实体对整个电路板或区域中的所有 PCB 特征（例如走线和通孔）进行明确建模

　　使用嵌入式零件/包装/材料库捕获 40 多种不同的零件和包装参数

　　可以导出具有材料属性的几何图形以进行电流密度 ( SIwave )、热 ( Icepak ) 或结构 ( Mechanical ) 分析

　　4、故障分析

　　利用故障物理和可靠性物理技术，Sherlock 准确预测电子硬件和组件的故障行为，为用户提供可操作的结果以优化其产品设计。

　　失效物理 (PoF) 或可靠性物理使用退化算法来描述物理、化学、机械、热或电气机制如何随时间下降并最终导致失效。Sherlock 使用这些算法来评估热循环、机械冲击、固有频率、谐波振动、随机振动、弯曲、集成电路/半导体磨损、热降额、导电阳极灯丝 (CAF) 认证等。

　　5、热可靠性

　　Sherlock 预测多种部件技术的热故障率和寿命终止是环境温度、功耗引起的温升和电气负载的函数。

　　集成电路的老化和磨损通过电迁移的加速变换、时间相关的介电击穿、热载流子注入和负偏置温度不稳定性来捕捉。提供了针对铝液体电解电容器和陶瓷电容器 (MLCC) 的特定供应商故障时间预测。最后，Sherlock 会自动执行热降额过程并标记在指定操作或存储温度范围之外使用的设备。

　　6、焊接疲劳

　　Sherlock 在预测焊接疲劳行为方面为用户提供了极大的灵活性。该软件经过全面验证的一维焊料模型可预测所有电子部件（芯片贴装、BGA、QFN、TSOP、片式电阻器、通孔等）在热机械和机械环境下的焊料疲劳可靠性。

　　Sherlock 的 Thermal-Mech 功能通过捕获复杂的混合模式负载条件，结合了系统级机械元件（机箱、模块、外壳、连接器等）对焊接疲劳分析的影响。Sherlock 还通过推动 BGA、CSP、SiP 和 2.5D/3D 封装的仿真就绪模型，支持在Ansys Mechanical中使用 Darveaux 或 Syed 模型。