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1.概述
Ansys Sherlock是基于可靠性物理的電子設(shè)計工具，在早期階段的設(shè)計中，為電子硬件的組件、板和系統(tǒng)級別提供快速和準確的壽命預(yù)測。
Ansys Sherlock自動設(shè)計分析在早期設(shè)計階段為電子硬件的組件、板和系統(tǒng)級別提供快速和準確的壽命預(yù)測。Sherlock通過讓設(shè)計師精確建模硅金屬層、半導體封裝、印刷電路板(PCB)和組件，從而避開了“測試-故障-修復-重復”的周期，從而預(yù)測由于熱、機械和制造壓力造成的故障風險。
2.功能特點
電氣、機械、可靠性工程師等可以協(xié)同工作，實現(xiàn)設(shè)計實踐，預(yù)測產(chǎn)品壽命，降低故障風險。
Sherlock通過虛擬運行熱循環(huán)、電源溫度循環(huán)、振動、沖擊、彎曲、熱降損、加速壽命、固有頻率、CAF等，減少了建模和測試時間，因此您可以在接近實時的情況下調(diào)整設(shè)計，并在一輪內(nèi)實現(xiàn)合格。Sherlock 能夠通過將模擬與材料和制造成本直接聯(lián)系起來，預(yù)測測試成功、估計保修退貨率并提高 Icepak 和 Mechanical 用戶的效率。
? 可靠性預(yù)測
Sherlock 的后處理器通過完整而全面的生命周期曲線確定失效時間——減少所需的物理測試迭代次數(shù)并提高原型在第一輪通過資格測試的機會。
Sherlock 的后處理工具包括報告和建議、生命周期曲線圖、紅黃綠風險指標、表格顯示、圖形疊加、基于可靠性目標的固定結(jié)果、自動報告生成和鎖定 IP 模型給供應(yīng)商和客戶審查。
? 焊點疲勞
該軟件經(jīng)過全面驗證的一維焊料模型可預(yù)測所有電子部件（芯片貼裝、BGA、QFN、TSOP、片式電阻器、通孔等）在熱機械和機械環(huán)境下的焊接疲勞可靠性。
Sherlock 的 Thermal-Mech 功能通過捕獲復雜的混合模式負載條件，將系統(tǒng)級機械元件（機箱、模塊、外殼、連接器等）對焊接疲勞分析的影響結(jié)合在一起。 Sherlock 還通過輸出BGA、CSP、SiP 和 2.5D/3D 封裝的仿真模型，支持在 Ansys Mechanical 中使用 Darveaux 或 Syed 模型。
? 熱可靠性
Sherlock 根據(jù)環(huán)境溫度、功耗引起的溫升和電氣負載預(yù)測多部件技術(shù)的熱故障率和壽命終止。
集成電路的老化和磨損通過電遷移的加速變換、時間相關(guān)的介電擊穿、熱載流子注入和負偏壓溫度不穩(wěn)定性來捕獲。 提供了鋁液體電解電容器和陶瓷電容器 (MLCC) 的供應(yīng)商特定故障時間預(yù)測。 最后，Sherlock 會自動執(zhí)行熱降額過程并標記在指定操作或存儲溫度范圍之外使用的設(shè)備。
? 失效分析
利用故障物理學和可靠性物理學技術(shù)，Sherlock 準確預(yù)測電子硬件和組件的故障行為，為用戶提供可操作的結(jié)果以優(yōu)化其產(chǎn)品設(shè)計。
失效物理 (PoF) 或可靠性物理使用退化算法來描述物理、化學、機械、熱或電機制如何隨著時間的推移而下降并最終導致失效。 Sherlock 使用這些算法來評估熱循環(huán)、機械沖擊、固有頻率、諧波振動、隨機振動、彎曲、集成電路/半導體磨損、熱降額、導電陽極燈絲 (CAF) 認證等。
? ECAD 到CAE
Sherlock 是優(yōu)秀的預(yù)測焊點疲勞的工具，可將一系列 ECAD 文件轉(zhuǎn)換為可用于仿真的有限元模型，
具有以下功能：
· 從輸出文件中捕獲（Gerber、ODB++、IPC-2581）
· 自動計算重量、密度和面內(nèi)和面外模量、熱膨脹系數(shù)和導熱系數(shù)
· 允許用戶使用 1D/2D 鋼筋或 3D 實體對整個電路板或某個區(qū)域的所有 PCB 特征（例如走線和過孔）進行明確建模
· 使用嵌入式零件/封裝/材料庫捕獲 40 多個不同的零件和封裝參數(shù)
· 可以導出具有材料特性的幾何圖形，用于電流密度 (SIwave)、熱 (Icepak) 或結(jié)構(gòu) (機械) 分析
? PCB模型
憑借其廣泛的零件和材料庫（零件、封裝、材料、焊料、層壓板等），Sherlock 會自動識別您的文件并導入您的零件清單。 然后它會在幾分鐘內(nèi)構(gòu)建電路板的 3D 有限元分析 (FEA) 模型。
Sherlock 強大的分析算法（能夠?qū)?Gerber、ODB++ 和 IPC-2581 文件等）和嵌入式庫（包含超過 500,000 個零件）自動構(gòu)建具有準確材料屬性的盒級 FEA 模型——將預(yù)處理時間從幾天縮短到幾分鐘 。
? 機械模型
Sherlock 直觀的用戶界面甚至允許初學者在仿真之前向其 PCBA 模型添加附加功能。
這包括我們的散熱器編輯器，用戶可以在其中使用填充字段和下拉菜單創(chuàng)建基于引腳和翅片式散熱器，并將它們附加到組件或 PCB。 用戶還可以添加各種保形涂層、灌封化合物、底部填充物和鉚接粘合劑，以便 FEA 模型能代表現(xiàn)實世界。
3.新增功能（Ansys Sherlock 2021 R2）
在 2021 Ansys R2 中，Ansys Sherlock 具有新功能，包括與 Structures 產(chǎn)品組合中工具的更廣泛集成、用于改進建模和分析的高級工作流等等。
? 用于自動化的 Sherlock 應(yīng)用程序編程接口 (APIs)
API 現(xiàn)在可用于 Ansys Sherlock 2020 R1。 Sherlock API 使用戶能夠：
· 以批處理模式運行模擬
· 自動化流程和標準化方法
· 探索設(shè)計和事件變化對壽命預(yù)測和其他指標的影響。
? Ansys Workbench 中的 Sherlock 插件
Sherlock-Worbench 集成簡化、加速和擴展了電子系統(tǒng)的機械、熱和可靠性仿真。
· 自動將幾何和屬性從 Ansys Sherlock 導出到 Ansys Mechanical
· 自動將仿真結(jié)果從 Ansys Mechanical 導入回 Ansys Sherlock 以進行壽命預(yù)測計算
? Sherlock 網(wǎng)格算法
新的 Sherlock 網(wǎng)格算法能夠：
· 一種新的默認網(wǎng)格劃分方法，具有更高質(zhì)量網(wǎng)格的改進性能。
· 在準備用于仿真或?qū)С龅哪Ｐ蜁r，可以使用其他控件用于 PCB 建模、跟蹤建模等。
? Sherlock 到 LS-DYNA 的集成
Sherlock 與 Ansys LS-DYNA 的集成是通過點擊 Ansys Workbench 中的圖標實現(xiàn)自動化工作流程的，該工作流程可快速創(chuàng)建網(wǎng)格模型，用于 LS-DYNA 中的跌落測試仿真以及其他分析類型。
? 擴展的工作臺集成功能
在 2021 R2 中，Sherlock 擴展了 Workbench 集成功能，包括能夠直接在 Workbench 中啟動新的 Sherlock 項目以及改進對與外殼和外殼相結(jié)合的 PCB 的處理。
? Sherlock + Ansys medini 分析集成
在 Ansys 2021 R2 中，零件清單信息（現(xiàn)在包括“故障等級”字段選項）可以從 Sherlock 發(fā)送到 medini，以進行基于手冊的可靠性評估等。
