Ansys Sherlock
用於電子元件的完整壽命預測

Ansys Sherlock 是唯一一款以物理為基礎的可靠度電子設計工具，可於早期設計階段為元件、電路板和系統層級快速準確地預測電子硬體的壽命。

開始免費試用可靠度工程服務

用於預測產品壽命的 Ansys Sherlock

在早期設計階段中，Ansys Sherlock 可為元件、電路板和系統層級的電子硬體提供快速準確的壽命預測。Sherlock 略過了「測試-失敗-修正-重複」的循環，讓設計師可以準確建構金屬矽層、半導體封裝、印刷電路板 (PCB) 與組件，以在製作原型前預測因散熱、機械與製造壓力造成的故障風險。

簡要規格

憑藉包含超過一百萬個零件的嵌入式資料庫，Sherlock 快速將電子計算機輔助設計 (ECAD) 檔轉換為計算流體動力學 (CFD) 和有限元素分析 (FEA) 模型。每個模型都包含精確的幾何形狀和材料屬性，並將應力資訊轉換為經過驗證的故障壽命預測。Sherlock 零件資料庫還包括 Ansys Granta 材料選擇器的連結。

落摔測試模擬

鎖定 IP 模型

預設封裝幾何圖形

熱分析準備

超過一百萬個零件庫

Ansys Workbench 整合

PCB 和 PCBA 材料

衝擊/振動/熱循環分析

1-D/3-D 焊料失效預測

捕捉 Trace 與 Via

2024 年 7 月

Sanden 使用 Ansys Sherlock 將模型建立時間縮短了 85%

「對於每一代新的壓縮機，我們都需要重新設計PCB。所以，我們從零開始，但我們重新使用我們的經驗。Sherlock 使我們能夠更快地實現強大的設計，並減少試錯反覆運算。｣ - 三電集團

閱讀文章

三電集團是一家位於日本的一級汽車空調壓縮機供應商，其業務遍及全球。2020 年，三電製造歐洲公司決定測試 Ansys Sherlock 自動化設計分析軟體，以分析其電氣壓縮機的印刷電路板 (PCB)。使用 Ansys Sherlock，Sanden 將模型建立時間從 7 天縮短至 1 天。

應用

電子可靠度

瞭解 Ansys 整合式電子產品可靠度工具如何協助您解決最大的散熱、電子和機械可靠性的挑戰。

檢視應用

PCB、IC 和 IC 封裝

利用 Ansys 完整的 PCB 設計解決方案，您能夠模擬 PCB、IC 和封裝並準確評估整個系統。

檢視應用

從專案一開始就考量設計的可靠度

電氣、機械和可靠度工程師可以協同工作，實施設計最佳實作範例、預測產品壽命並降低故障風險。

Sherlock 通過虛擬運行熱迴圈、功率-溫度循環、振動、衝擊、彎曲、熱降額、加速壽命、固有頻率和 CAF 來近乎即時地調整設計，並在一輪中實現認證，從而減少了昂貴的構建和測試反覆運算。在 Icepak 和 Mechanical，以及LS-DYNA 的後處理模擬結果中，Sherlock 可以預測測試成功並估計保修退貨率。Icepak、Mechanical 和 LS-DYNA 用戶通過直接將模擬連接至材料和製造成本，進而提高效率。

主要特色

與市場上的任何其他工具不同，Sherlock 使用您的設計團隊所創建的檔案來建立電子組件的 3D 模型，以進行追蹤建模、後處理和可靠度預測。這種早期洞察可立即識別關注領域，並允許您快速調整和重新測試設計。

建立與測試虛擬產品
即時地修改設計
快速運行機械模擬
評估和優化設計選擇

Ansys Mechanical，Icepak 與 LS-DYNA 的前處理器和後處理器

Sherlock 擁有超過一百萬個材料庫，可以建立準確而複雜的 FEA 和 CFD 模型。

免費試用

可靠度預測

Sherlock 的後處理器使用完整全面的壽命曲線以確定故障壽命，減少所需的物理測試迭代次數，並提升原型通過第一輪測試的機率。

Sherlock 的後處理工具包括報告和建議、壽命曲線圖、紅-黃-綠風險指標、表狀顯示、圖形疊加、根據可靠度目標的固定結果、自動報告產生以及由供應商和客戶審查的鎖定 IP 模型。

PCB 建模

使用廣泛的零件和材料庫 (零件、封裝、材料、焊料、層壓板等)，Sherlock 可以自動識別您的檔案並匯入您的零件清單。接著在數分鐘內即可為您的電路板建立 3D 有限元素分析 (FEA) 模型。

Sherlock 強大的剖析引擎功能 (能夠匯入 Gerber、ODB++ 和 IPC-2581 檔案等) 和嵌入式資料庫 (包含 600,000 多個零件) 可以自動建立具有準確材料屬性的 FEA 盒模型，並將預處理時間從數天縮短至數分鐘。

從 ECAD 到 CAE

Sherlock 是領先業界的工具，可將一系列 ECAD 檔案轉換為可模擬的有限元素模型，以下為其特點：

從輸出檔案擷取堆疊數據 (Gerber、ODB++、IPC-2581)
自動計算重量、密度以及面內模數和面外模數、熱膨脹係數和熱傳導係數
使用者可以使用 1D/2D 強化功能或 3D 實體對整個電路板或區域的所有 PCB 功能 (如追蹤和通孔) 進行明確建模
使用嵌入式零件/封裝/材料庫可以為您捕捉 40 多種不同的零件和封裝參數
可以匯出帶材料屬性的幾何圖形以進行電流密度分析 (SIwave)、熱分析 (Icepak) 或結構分析 (Mechanical)

故障分析

利用故障物理學和可靠度物理學技術，Sherlock 可以準確預測電子硬體和元件的故障行為，為使用者提供可進一步操作的結果以最佳化其產品設計。

故障物理學 (PoF) 或可靠度物理學使用退化演算法來說明物理、化學、機械、熱或電氣機制的效能如何隨時間降低，並最終導致失效與故障。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、積體電路/半導體磨損、熱降額、導電陽極燈絲 (CAF) 認證等。

熱可靠度

Sherlock 可以預測多種零件技術的熱故障率和產品壽命，其零件會隨環境溫度、功耗引起的升溫和電氣負載變化。

積體電路的老化和磨損可以透過電遷移的加速變換、與時間相關的介電質崩潰、熱載流子注入和負偏差溫度不穩定性來捕捉。針對供應商提供鋁液電解電容器和陶瓷電容器 (MLCC) 的故障壽命預測。最後，Sherlock 會自動執行熱降額程序，若偵測到裝置已超出指定運行或儲存溫度範圍之外，則會提供警示。

焊料疲勞

Sherlock 在預測焊料疲勞行為方面為使用者提供極大的靈活性。使用此軟體經充分驗證的 1D 焊料模型，可預測所有電子零件 (裸晶吸附、BGA、QFN、TSOP、晶片電阻器、通孔等) 在熱機械和機械環境下的焊料疲勞可靠度。

Sherlock 的 Thermal-Mech 功能可以透過捕捉複雜的混合模式負載條件，結合系統層級機械元件 (機櫃、模組、外殼、連接器等) 對焊料疲勞分析的影響。Sherlock 也透過 BGA、CSP、SiP 和 2.5D/3D 封裝的模擬就緒模型，支援使用者在 Ansys Mechanical 中使用 Darveaux 或 Syed 模型。