ANSYS Sherlock

ANSYS Sherlock

自動設計解析

ANSYS Sherlock自動設計解析ソフトウェアは、電子機器の設計における初期段階でコンポーネント、ボード、およびシステムレベルの寿命予測を高精度かつスピーディに提供する、信頼性物理/故障物理(PoF)に基づく唯一の電子設計ソフトウェアです。

Sherlockは、設計者が現実世界の条件をシミュレーションし、PCBおよびアセンブリを高精度でモデル化できるようエンパワーすることで、電子設計に革命的な変化をもたらします。これにより、熱および機械的条件、衝撃、振動に起因するはんだ接合部の疲労を予測できます。

製品開発コストの約73%は、テスト-失敗-修正-再試行というサイクルに費やされています。Sherlock設計ソフトウェアを使用すると、設計の初期段階で、特定の材料、コンポーネント、ダイ、プリント回路基板(PCB)/ボールグリッドアレイ(BGA)スタックアップ、および特定の使用条件に応じて、高精度の信頼性予測をスピーディに行うことができます。

Sherlockには、500,000以上の部品を含むライブラリが備わっています。そのため、FEAモデリングの所要時間が短縮され、プロトタイプを作成せずに洞察を得ることができます。テストの失敗や設計上の欠陥を排除し、製品の適格性認定、画期的なテクノロジーの発表を短期間で行うことができます。

Sherlockは前処理の段階で、ECADおよびMCAEデータを数分以内に3D有限要素モデルに自動変換します。後処理の段階では、Sherlockによって熱ディレーティングが自動的に実行され、電子機器の熱解析と機械解析が公平に行われます。つまり、解析に何週間も費やす必要がなくなり、わずか45分で完了します。

Sherlockは、ハードウェア設計プロセスにおける既存のシミュレーションワークフローとシームレスに統合可能です。これは次のように、設計の初期段階で実施すると最も有効です。

  • 初期的な部品の選択
  • 初期的な部品の配置
  • 最終的な部品表の選択
  • 最終的なレイアウト
  • 製造向けの設計

Sherlockを導入すると、ANSYS SIwave、ANSYS Icepak、ANSYS Mechanicalユーザーの効率がさらに向上します。Sherlockによって、シミュレーションが材料および製造コストに直結されます。

さらに、SherlockのLocked IPモデルは、サプライチェーンにおける知的財産の保護を実現します。Locked IPモデルを使用すると、PCB設計の詳細を保護しながら、設計サプライヤーと設計ユーザーの間で設計を送受信することが可能です。PCB設計の目的とする用途が、環境条件や信頼性要件から開示されることがありません。このコミュニケーションツールにより、信頼性計算に組み込まれた信頼のレイヤーを利用しながら、二者間で共同作業できます。

Sherlockは、データ入力、解析、レポート/推奨案で構成される、独自の3フェーズプロセスを通じて、信頼性予測を簡易化し、改善します。

データ入力
Sherlockの広範囲に及ぶ部品/材料ライブラリにより、ファイルが自動的に識別され、部品リストがインポートされます。続いて以下の処理が実行され、回路基板の有限要素解析モデルが数分で作成されます。

  • 標準のEDAファイル(回路図、レイアウト、部品リスト)を自動的に解析
  • 組込みのライブラリの使用(部品、パッケージ、材料、はんだ、積層)
  • ボックスレベルの有限要素解析モデルを作成

解析
Sherlockは、信頼性の高いエレクトロニクス製品の開発において決定的に重要な役割を果たす、全体論的な解析を生成します。製品の耐用期間中に遭遇する可能性のある個々の環境、故障メカニズム、アセンブリを、設計者がシミュレーションできます。

次のような評価オプションがあります。

  • 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/半導体の摩耗
  • 熱ディレーティング
  • 故障率解析
  • Conductive Anodic Filament(CAF)適格性認定
  • 高忠実度のPCBモデリング

レポートおよび洞察に富んだ具体的な推奨案
Sherlockでは、社内外への配布に適した総合的かつプロフェッショナルなレポートなど、さまざまなフォーマットで結果を表示できます。次のレポート形式があります。

  • 完全な寿命曲線(他社製のソフトウェアでは提供されていません)
  • ヒストグラム
  • オーバーレイ

機能

故障物理の活用

故障物理に基づくSherlockのアプローチは、故障の原因について洞察を得ないまま統計モデルを使って信頼性を予測するのではなく、故障を誘発するプロセスおよびメカニズムに関する知識や理解を活用します。結果的に、製品のパフォーマンスが向上します。

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設計解析の迅速化

市販されている他社製ツールとは異なり、Sherlockは設計チームが作成したファイルを使用して電子機器アセンブリの3Dモデルを構築し、トレースモデリング、有限要素解析の後処理、信頼性予測を実行します。初期段階でこのような洞察が得られるので、問題がありそうな部分を直ちに特定し、すみやかに設計を調整して再テストすることが可能になります。

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製造リスクの低下

製造性考慮設計(DfM)と信頼性考慮設計(DfR)は、互いに背反するものではありません。Sherlockはこれら両方を考慮し、はんだ接合部の信頼性、歪み測定値、サプライヤー、材料の選択、および組立て後の取り扱い作業を評価することにより、製造リスクを軽減します。

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より迅速なテスト

製品開発には、時間的にもコスト的にも相当な投資が必要です。しかも、適格性認定テストに1回で合格する保証はありません。Sherlockは熱サイクル、電力/温度サイクル、振動、衝撃、曲げ、熱ディレーティング、加速寿命、固有振動数、CAFなどを仮想的に実行することにより、コストの高いビルド&テストの繰り返し回数を減らします。ほぼリアルタイムで設計を調整し、適格性認定を1回で達成することが可能になります。

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