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Ansys Sherlock
Vollständige Lebensdauervorhersagen für elektronische Komponenten

Ansys Sherlock ist die einzige multiphysikalische Simulationssoftware für elektronische Zuverlässigkeit. Sie erstellt schnelle und genaue Lebensdauervorhersagen elektronischer Hardware auf Komponenten-, Platinen- und Systemebene in frühen Designphasen.

Ansys Sherlock zur Vorhersage der Zuverlässigkeit

Ansys Sherlock ermöglicht schnelle und präzise Vorhersagen der Zuverlässigkeit von Leiterplatten und elektronischen Baugruppen früh im Entwicklungsprozess. Somit wird die Anzahl der Versuchszyklen im Entwicklungsprozess minimiert. Ingenieure können Kontaktschichten im Halbleiter, Gehäuse, sowie auf Leiterplatten und in der gesamten Baugruppe verlässlich modellieren, damit Ausfallwahrscheinlichkeit durch thermische, mechanische oder fertigungsbedingte Spannungen vorhergesagt werden - alles vor dem Prototypenbau.

  • Validierte "Time-to-Failure"-Vorhersagen
    Validierte "Time-to-Failure"-Vorhersagen
  • Geschlossener Zuverlässigkeitsworkflow mit Ansys Mechanical, LS-DYNA & Icepak
    Geschlossener Zuverlässigkeitsworkflow mit Ansys Mechanical, LS-DYNA & Icepak
  • Schnelle Übertragung von ECAD zu FEA und CFD
    Schnelle Übertragung von ECAD zu FEA und CFD
  • Vollständige Produktlebensdauerkurve
    Vollständige Produktlebensdauerkurve

Schnell-Spezifikationen

Mit integrierten Bibliotheken bestehend aus über 300.000 Teilen konvertiert Sherlock schnell elektronische computergestützte Konstruktionsdateien (ECAD) in Modelle für Computational Fluid Dynamics (CFD) und Finite Elemente Analysis (FEA).Jedes Modell enthält genaue Geometrien und Materialeigenschaften und übersetzt Spannungsinformationen in validierte Vorhersagen für die Zeit bis zum Ausfall.Sherlock-Teiledatenbanken enthalten auch einen Link zu Ansys Granta Materials Selector.

  • Falltest-Simulation
  • Gesperrtes Modell (Schutz von IP)
  • Standard "Package"-Geometrien
  • Vorbereitung thermischer Analysen
  • Bibliothek mit über 300.000 Teilen
  • Integration mit Ansys Workbench
  • PCB- und PCBA-Materialien
  • Analyse von Schock, Vibration und thermische Zyklen
  • Vorhersagen von Lötfehlern (1-D und 3-D )
  • Erfassung von Leiterbahnen und Vias

Juli 2022

Was ist neu

Ansys Sherlock beinhaltet in 2022 R2 verbesserte Integrationen mit Icepak, Mechanical und LS-DYNA sowie Time-to-Failure-Vorhersagen (TtF) und eine erweiterte Teiledatenbank.

Sherlock Displacement
Closed-loop Reliability Workflow

Benutzer*innen können Modelle und Ergebnisse von Icepak, LS-DYNA & Mechanical in Sherlock vor- und nachbearbeiten, um einen umfassenden, geschlossenen Zuverlässigkeitsworkflow (closed-loop reliability workflow) zu gewährleisten.

Sherlock Reliability Results
Verbesserte Time-to-Failure-Vorhersagen (TtF)

Die TtF-Algorithmen von Sherlock wurden aktualisiert, um den Einfluss von Lead-Singularitäten zu vermeiden und die Genauigkeit der Lebensdauervorhersage zu verbessern. 

Sherlock Displacement
Verbesserte Teiledatenbank

Zu den Aktualisierungen der Sherlock-Teiledatenbank gehören erweiterte Anpassungsmöglichkeiten, benutzerdefinierte Materialien, aktualisierte Berechnungen für Kunststoffeigenschaften & Laminate sowie Integrationen mit der Ansys Granta-Materialdatenbank für elektronische Teile.

Sanden reduziert die Modellerstellungszeit mit Ansys Sherlock um 85%

 

Sherlock Workbench

"Für jede neue Generation von Kompressoren müssen wir eine Leiterplatte neu konstruieren. Wir beginnen also bei Null, aber wir nutzen unsere Erfahrungen. Mit Sherlock gelangen wir mit weniger Fehlversuchen schneller zu einem robusten Design."  - Sanden Group

Die Sanden Group ist ein Tier-1-Automobilzulieferer von Klimakompressoren mit Sitz in Japan und verfügt weltweit über Standorte. Im Jahr 2020 beschloss Sanden Manufacturing Europe, die automatisierte Konstruktionsanalysesoftware Ansys Sherlock zu testen, um Leiterplatten (PCB) für seine elektrischen Kompressoren zu analysieren. Mit Ansys Sherlock hat Sanden die Modellerstellungszeit von sieben Tagen auf einen Tag reduziert. 

Anwendungen

2021-01-mechanical-thermal-stress.jpg

Zuverlässigkeit der Elektronik

Erfahren Sie, wie die in Ansys integrierten Elektronik-Zuverlässigkeits-Tools Sie bei  thermischen, elektrischen und mechanischen Zuverlässigkeitsherausforderungen unterstützen können.

HFSS für Leiterplatten

PCBs, ICs und IC-Packages

Mit der kompletten PCB-Design-Lösung von Ansys können PCBs, ICs und Gehäuse simuliert und ein ganzes System genau bewertet werden.

Anwendungsbereiche von Sherlock

Von Projektanfang an hinsichtlich Betriebszuverlässigkeit auslegen

Ingenieur*innen der Elektrotechnik, des Maschinenbaus sowie anderer Fachrichtungen können zusammenarbeiten, um bewährte Auslegungsverfahren umzusetzen und somit die Produktlebensdauer vorhersagen und Ausfallrisiken verringern.

Sherlock reduziert teure Testschritte, indem thermische Zyklen, Leistungstemperaturzyklen, Vibrationen, Stöße, Biegungen, thermische Leistungsreduzierung, beschleunigte Lebensdauer, Eigenfrequenz und CAF virtuell ausgeführt werden. So werden Designs quasi in Echtzeit angepasst und die Zahl der Testrunden reduziert sich auf ein Minimum.In den Simulationsergebnissen der Nachbearbeitung von Icepak and Mechanical und LS-DYNA kann Sherlock den Testerfolg vorhersagen und die Rücklaufquoten der Garantie vorhersagen.Anwender*innen von Icepak, Mechanical und LS-DYNA arbeiten effizienter, indem sie die Simulation direkt mit den Material- und Herstellungskosten verknüpfen.

 

Hauptmerkmale

Im Gegensatz zu allen anderen Tools auf dem Markt verwendet Sherlock Dateien, die von Ihrem eigenen Konstruktionsteam erstellt wurden, um 3D-Modelle elektronischer Baugruppen für die Spurmodellierung, Nachbearbeitung und Zuverlässigkeitsprognosen zu erstellen. So werden Problembereiche sofort identifiziert und Sie sind in der Lage, Designs schnell anzupassen und erneut zu testen.

  • Entwickelt und testet virtuelle Produkte
  • Ändert Designs in nahezu Echtzeit
  • Führt schnell mechanische Simulationen durch
  • Bewertet und optimiert Designvarianten

Vor- und Postprozessor für Ansys Mechanical,  Icepak & LS-DYNA

Die Materialbibliothek mit über 300.000 Teilen von Sherlock ermöglicht die Erstellung genauer und komplexer FEA- und CFD-Modelle. Diese Modelle können direkt in Mechanical, Icepak & LS-DYNA importiert werden, um die Modelltreue zu verbessern. Zudem können Analysen zur Vorhersage der Zeit bis zum Ausfall zurück in Sherlock exportiert werden.

Das Post-Processing von Sherlock umfasst die Erstellung von Berichten und Empfehlungen, ein Lebensdauerdiagramm, Risikoindikatoren in Ampelfarben, tabellarische und grafische Darstellung, angeheftete Ergebnisse auf der Grundlage von Zuverlässigkeitszielen und ein Modell (mit geschützter IP) zur Überprüfung durch Lieferanten und Kunden.

Der leistungsstarke Auslesealgorithmus von Sherlock (der u. a. Gerber-, ODB++- und IPC-2581-Dateien importieren kann) und die eingebetteten Datenbanken (die über 200.000 Teile enthalten) erstellen automatisch FE-Modelle aus Volumenkörpern mit präzisen Materialeigenschaften, wodurch die Pre-Processing-Zeit von Tagen auf Minuten reduziert wird.

  • Erfasst den Leiterplattenaufbau von Output-Dateien (Gerber, ODB++, IPC-2581)
  • Automatische Berechnung von Gewicht, Dichte, In-Plane- und Out-Of-Plane-Modul, Wärmeausdehnungskoeffizient und Wärmeleitfähigkeit
  • Ermöglicht die explizite Modellierung aller PCB-Merkmale (z. B. Leiterbahnen und Durchkontaktierungen) unter Verwendung von 1D/2D-Reinforcement-Elementen oder 3D-Solids und das auf Ebene der gesamten Leiterplatte oder nur in Teilbereichen 
  • Erfassung von über 40 verschiedenen Komponenten- und Package-Parametern unter Verwendung der eingebetteten Komponenten-, Package- und Materialbibliotheken
  • Geometrien mit Materialeigenschaften können für die Berechnung der Stromdichte- (SIwave), Wärme- (Icepak) oder Strukturanalysen (Mechanical) genutzt werden.

Die Schädigungsmechanik verwendet Degradationsalgorithmen, die beschreiben, wie sich physikalische, chemische, mechanische, thermische oder elektrische Materialeigenschaften im Laufe der Zeit verschlechtern und schließlich zum Komponentenausfall führen können. Sherlock verwendet diese Algorithmen zur Bewertung von thermischen Lastzyklen, mechanischen Schocks, Eigenfrequenzen, harmonischen Schwingungen, zufälligen Schwingungen, Biegung, Abnutzung von integrierten Schaltkreisen/Halbleitern, thermischem Derating, CAF-Qualifizierung (Conductive Anodic Filament) und mehr.

Alterung und Abnutzung integrierter Schaltungen werden durch beschleunigte Berechnungen für Elektromigration, zeitabhängigen dielektrischen Durchbruch, heiße Ladungsträgerinjektion und negative Vorspannungstemperaturinstabilität erfasst. Lieferanten-spezifische Vorhersagen für die Zeit bis zum Ausfall von Aluminium-Elektrolyt-Kondensatoren und Keramik-Kondensatoren (MLCC) werden bereitgestellt. Schließlich automatisiert Sherlock den thermischen Derating-Prozess und kennzeichnet Geräte, die außerhalb des spezifizierten Betriebs- oder Lagertemperaturbereichs verwendet werden.

Die thermomechanische Analyse mit Sherlock berücksichtigt den Effekt von mechanischen Komponenten auf Systemebene (Chassis, Modul, Package, Steckverbinder usw.) auf die Lötstellenermüdung, indem komplexe, gemischte Belastungsbedingungen erfasst werden. Sherlock unterstützt auch die Verwendung von Darveaux- oder Syed-Modellen in Ansys Mechanical , indem simulationsfertige Modelle von BGA, CSP, SiP und 2,5D/3D-Packages bereitgestellt werden.

Dazu gehört auch unser Kühlkörper-Editor, in dem die Anwender mit Hilfe von Ausfüllfeldern und Dropdown-Menüs Kühlkörper mit Stiften und Rippen erstellen und sie an Komponenten oder PCBs anbringen können. Die Benutzer können auch eine Vielzahl von konformen Beschichtungen, Vergussmassen, Unterfüllungen und Absteckklebstoffen hinzufügen, so dass das FE-Modell die Realität entspricht wiedergibt.

SHERLOCK RESSOURCEN & VERANSTALTUNGEN

Ausgewählte Webinare

On Demand Webinar
PCB-Simulation
Zuverlässigkeitsprognose für Leiterplatten und elektronische Systeme mit Ansys-Software

Leiterplatten (PCB) sind das Rückgrat nahezu aller elektronischen Geräte, weshalb die Zuverlässigkeit von Leiterplatten für die Elektronikindustrie von entscheidender Bedeutung ist. In diesem Webinar werden wir diskutieren, wie Ingenieur*innen Ansys Sherlock verwenden können, um die Zuverlässigkeit von Leiterplatten vorherzusagen, einschließlich Lötermüdung, Temperaturzyklen, zufällige und harmonische Vibrationen und mehr. 

On Demand Webinar
Thermische Analyse in Sherlock
Einführung in Ansys Sherlock

In diesem kurzen Video lernen Sie die Grundlagen von Ansys Sherlock - unserem Tool zur Vorhersage der Zuverlässigkeit von Leiterplatten (PCB) - kennen. Die Ansys Sherlock-Software sollte früh in der Entwicklungsphase verwendet werden, um vor dem Bau eines Prototyps ein mögliches Ausfallrisiko zu analysieren. Dieses kurze Video enthält Sherlock-Funktionen, Anwendungsfälle und eine Live-Demo.

On Demand Webinar
Modellierung und Simulation von Leiterplatten
Wie durch die Vorverarbeitung von Ansys Sherlock High-Fidelity-Modelle für Ansys Mechanical & Icepak erstellt werden

In diesem Webinar werden wir eine Reihe von Vorverarbeitungs-/Modellierungstechniken diskutieren, die in Ansys Sherlock zur Bewältigung solcher Herausforderungen verfügbar sind. Außerdem gehen wir auf die Vorzüge dieser Ansätze ein, damit Sie sicherstellen können, dass Sie das richtige Maß an Wiedergabetreue für Ihr Unterfangen auswählen.


VIDEOS


Weiße Papiere

 

Ansys Whitepaper zur Zuverlässigkeitsmodellierung

Verbesserung der Zuverlässigkeit von Automobilelektronik durch physikalische Fehlermodellierung

Erfahren Sie, wie Sie die Zuverlässigkeit der Automobilelektronik am besten sicherstellen können, indem Sie den Ansatz der Schädigungsmechanik (Physics of Failure) nutzen, um die Ausfallmechanismen zu verstehen.




Ansys-Software für alle

Für Ansys ist es von entscheidender Bedeutung, dass alle Benutzer*innen, einschließlich derjenigen mit Behinderungen, auf unsere Produkte zugreifen können. Daher bemühen wir uns um die Einhaltung der Zugänglichkeitsrichtlinien auf der Grundlage des US Access Board (Section 508), der Web Content Accessibility Guidelines (WCAG) und des aktuellen Formats des Voluntary Product Accessibility Template (VPAT).

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