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Ansys Sherlock
電子コンポーネントの寿命予測

Ansys Sherlockは、設計初期においてコンポーネント、ボード、システムレベルで電子ハードウェアの寿命を高速かつ正確に予測する、唯一の信頼性物理ベースの電子機器設計ツールです。

製品寿命予測を実現するAnsys Sherlock

Ansys Sherlockは、設計の初期段階において、コンポーネント、ボード、システムレベルで電子ハードウェアの寿命を迅速かつ正確に予測することができます。Sherlockは、シリコン金属層、半導体パッケージング、プリント基板(PCB)、アセンブリを正確にモデル化し、熱的、機械的、製造的ストレスによる故障リスクを予測できるため、「テスト-故障-修正」の繰り返しサイクルを回避することができます。すべて試作前に実施可能です。

  • 検証された故障時間予測
    検証された故障時間予測
  • Ansys Mechanical、LS-DYNA、Icepakを使用した閉ループ信頼性ワークフロー
    Ansys Mechanical、LS-DYNA、Icepakを使用した閉ループ信頼性ワークフロー
  • ECAD から FEA および CFD への迅速な変換
    ECAD から FEA および CFD への迅速な変換
  • 完全な製品ライフタイム曲線
    完全な製品ライフタイム曲線

主な機能

Sherlockは、30万点以上の部品を含むライブラリを内蔵し、電子CADファイルを数値流体力学(CFD)および有限要素法解析(FEA)モデルに高速に変換することができます。 各モデルには正確な形状と材料特性が含まれており、応力情報を検証された故障までの時間予測に変換します。 シャーロックの部品データベースには、 Ansys Granta Materials Selectorへのリンクも含まれています。

  • 落下試験シミュレーション
  • ロックされたIPモデル
  • デフォルトパッケージ形状
  • 熱解析準備
  • 30万点以上のパーツライブラリ
  • Ansys Workbenchとの統合
  • PCBおよびPCBA材料
  • 衝撃・振動・熱サイクル解析
  • 1D/3Dはんだの故障予測
  • トレースモデリング

2022年7月

What's New

2022 R2 では、Ansys Sherlock は IcepakMechanicalLS-DYNA との高度な統合、故障までの時間(TtF)の予測の改善、および部品データベースの強化が行われています。

Sherlock Displacement
閉ループ信頼性ワークフロー

Sherlockでは、Icepak、LS-DYNA、Mechanicalのモデルや結果をプリポストプロセスすることができ、包括的な閉ループ信頼性ワークフローを実現します。

Sherlock Reliability Results
故障までの時間(TtF)予測精度の向上

SherlockのTtFアルゴリズムを更新し、寿命予測精度を向上させるために、リードの特異点の影響を回避します。

Sherlock Displacement
よりロバストな部品データベース

Sherlock部品データベースの更新には、カスタマイズ性の向上、ユーザー定義材料、樹脂特性およびラミネートの計算の更新、Ansys Granta電子部品材料データベースとの統合が含まれています。

Sanden、Ansys Sherlockを使用してモデル作成時間を85%短縮

 

Sherlock Workbench

「コンプレッサーの世代が変わるたびに、プリント基板を設計し直す必要があります。 つまり、ゼロからのスタートですが、これまでの経験を再利用しているのです。 Sherlockのおかげで、試行錯誤の繰り返しを減らし、より早くロバストな設計に到達することができます。 - The Sanden Group

Sanden Groupは、日本に本社を置き、世界各地に拠点を持つ自動車用エアコンコンプレッサーのTier1サプライヤーです。 2020年、Sanden Manufacturing Europe社は、同社の電動コンプレッサーのプリント基板(PCB)の解析に、自動設計解析ソフトウェアAnsys Sherlockをテストすることを決定しました。 Ansys Sherlock を使用して、Sanden はモデル作成時間を 7 日から 1 日に短縮しました。

アプリケーション

2021-01-mechanical-thermal-stress.jpg

エレクトロニクスの信頼性

Ansysの統合エレクトロニクス信頼性ツールが、熱的、電気的、機械的信頼性に関する最大の課題の解決にどのように役立つかをご紹介します。

エレクトロニクスHFSS PCB

プリント基板、IC、ICパッケージ

Ansysの完全なPCB設計ソリューションにより、PCB、IC、パッケージのシミュレーションを行い、システム全体を正確に評価することができます。

Sherlockアプリケーション

プロジェクトの初期段階から信頼性を考慮した設計を行う

電気、機械、信頼性エンジニアが連携して、設計のベストプラクティスを実現し、製品寿命の予測や故障リスクの低減を図ることができます。

Sherlockは、熱サイクル、電力温度サイクル、振動、衝撃、曲げ、熱軽減、加速寿命、固有振動数、CAFを仮想的に実行し、ほぼリアルタイムで設計を調整し、1ラウンドで認証を取得することで、高価な製造とテストの繰り返しを削減します。 IcepakMechanicalLS-DYNAによるシミュレーション結果のポスト処理において、Sherlockは試験の成功率を予測し、保証返品率を推定することができます。Icepak、Mechanical、LS-DYNAのユーザーは、シミュレーションを材料コストや製造コストに直接結びつけることで、より効率的になります。

 

主な機能

市場にある他のツールとは異なり、Sherlockは設計チームが作成したファイルを使用して、電子アセンブリの3Dモデルを構築し、トレースモデリング、ポスト処理、および信頼性予測に使用します。 この早期発見により、懸念事項を即座に特定し、設計の調整と再試験を迅速に行うことができます。

  • バーチャルプロダクトの構築とテスト
  • リアルタイムに近い速度で設計を修正
  • 構造シミュレーションの迅速な実行
  • 設計選択の評価と最適化

Ansys Mechanical, Icepak および LS-DYNA向けプリポストプロセッサ

Sherlockの30万点を超える部品材料ライブラリにより、正確で複雑なFEAおよびCFDモデルを作成することができます。 これらのモデルは、Mechanical、Icepak、LS-DYNAに直接インポートしてモデルの忠実度を高め、解析結果をSherlockにエクスポートして故障までの時間を予測することが可能です。

Sherlockのポスト処理ツールには、レポートと推奨事項、ライフタイムカーブグラフ、赤・黄・緑のリスク指標、表形式表示、グラフィックオーバーレイ、信頼性目標に基づく結果の固定、レポートの自動生成、サプライヤーや顧客がレビューできるロックされたIPモデル、などが含まれます。

Sherlockの強力な解析エンジン(Gerber、ODB++、IPC-2581ファイルなどをインポート可能)と埋め込みライブラリ(20万以上の部品を含む)により、正確な材料特性を持つボックスレベルのFEAモデルを自動的に構築し、プリプロセス時間を数日から数分に短縮することが可能です。

  • 出力ファイル(Gerber、ODB++、IPC-2581)からスタックアップを取得します。
  • 重量、密度、面内・面外弾性率、熱膨張係数、熱伝導率を自動的に計算します。
  • 1D/2Dレインフォースメントまたは3Dソリッドを使用して、回路基板全体または領域内のすべてのPCBフィーチャー(トレースやビアなど)を明示的にモデル化することが可能
  • 内蔵されたパーツ/パッケージ/マテリアルライブラリを使用して、40種類以上のパーツとパッケージのパラメータを取得
  • 電流密度 (SIwave)、熱 (Icepak)、構造 (Mechanical) 解析用に、材料特性を持つ形状をエクスポートすることが可能です。

故障の物理学(PoF)、または信頼性物理学では、物理的、化学的、機械的、熱的、電気的メカニズムが時間とともにどのように低下し、最終的に故障を誘発するかを記述する劣化アルゴリズムを使用します。Sherlockはこれらのアルゴリズムを用いて、熱サイクル、機械的衝撃、固有振動数、調和振動、ランダム振動、曲げ、集積回路/半導体の磨耗、熱負荷軽減、導電性陽極フィラメント(CAF)認定などの評価を行っています。

集積回路のエージング と磨耗は、エレクトロマイグレーション、時間依存の誘電破壊、ホット キャリア注入、負バイアス温度の不安定性に対する加速度変換によって把握されます。 アルミニウム液体電解コンデンサとセラミックコンデンサ(MLCC)については、サプライヤー固有の故障までの時間予測( )が提供されています。 最後に、Sherlockは、熱負荷軽減プロセス( )を自動化し、指定された動作温度または保存温度の範囲外で使用されているデバイスにフラグを立てます。

SherlockのThermal-Mech機能は、複雑な混合モードの荷重条件を捉えることにより、システムレベルの機械要素(シャーシ、モジュール、ハウジング、コネクタなど)がはんだ疲労解析に及ぼす影響を組み込んでいます。Sherlockは、BGA、CSP、SiP、2.5D/3Dパッケージングのシミュレーション対応モデルによって、 Ansys Mechanical のDarveauxまたはSyedモデルの使用もサポートしています。

これには、ヒートシンクエディタが含まれ、ユーザーは、記入欄やドロップダウンメニューを使用して、ピンやフィンをベースにしたヒートシンクを作成し、コンポーネントまたは PCB に取り付けることができます。また、様々なコンフォーマルコーティング、ポッティングコンパウンド、アンダーフィル、ステーキング用接着剤を追加することができ、FEAモデルが実世界を最もよく表すことができます。

Sherlock リソース& イベント

注目のウェビナー

On Demand Webinar
PCBシミュレーション
Ansysのソフトウェアを使用したPCBおよび電子システムの信頼性予測

プリント基板は、ほぼすべての電子機器の基幹部品であり、エレクトロニクス産業にとってプリント基板の信頼性は非常に重要です。 本ウェビナーでは、エンジニアがAnsys Sherlockを使用して、はんだ疲労、温度サイクル、ランダム振動、高調波振動など、PCBの信頼性を予測する方法について説明します。

On Demand Webinar
Sherlockによる熱解析
Ansys Sherlockの紹介

この短いビデオでは、プリント基板(PCB)の信頼性予測ツールであるAnsys Sherlockの基本を学びます。 Ansys Sherlockは、設計の初期段階で使用し、試作前に起こりうる故障リスクを解析するためのソフトウェアです。 この短いビデオでは、Sherlockの機能、使用例、ライブデモを紹介しています。

On Demand Webinar
PCBのモデリングとシミュレーション
Ansys SherlockのプリプロセッシングエンジンがAnsys MechanicalとIcepakのための高忠実度モデルを作成する方法

本ウェビナーでは、このような課題に対処するためにAnsys Sherlockで利用できる様々なプリプロセス/モデリング手法と、これらのアプローチの相対的なメリットについて説明し、お客様が研究に適した忠実度のレベルを選択できるよう支援します。


ビデオ


ホワイトペーパー

 

Ansysホワイトペーパー:故障のモデリング

故障の物理モデリングによる自動車エレクトロニクスの信頼性向上の加速

故障のメカニズムを科学的に捉える「Physics of Failure」アプローチで、カーエレクトロニクスの信頼性を確保するための最適な方法をご紹介します。



ケーススタディ


Ansysソフトウェアにアクセスできます

障害を持つユーザーを含め、すべてのユーザーが当社の製品にアクセスできることは Ansys にとって非常に重要です。そのため、米国リハビリテーション法508条、ウェブコンテンツ・アクセシビリティ・ガイドライン( WCAG )、および VPAT ( Voluntary Product Accessibility Template )の最新フォーマットに基づくアクセシビリティ要件に準拠するよう努めています。

Ansysができること

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