Автоматизированный анализ конструкции Шерлока

Sherlock Automated Design Analysis — это программный инструмент, разработанный DfR Solutions. ^[1]^[2] для анализа, классификации и сертификации ожидаемой надежности продуктов на уровне сборки печатных плат . Основываясь на физике отказов , Шерлок прогнозирует интенсивность отказов в зависимости от механизма отказа с течением времени, используя комбинацию метода конечных элементов и свойств материала для определения значений напряжения и аналитических уравнений первого порядка для оценки развития повреждений. Программное обеспечение предназначено для использования инженерами по проектированию и надежности, а также менеджерами в электронной промышленности. Компания DfR Solutions находится в Белтсвилле, штат Мэриленд, США, и была приобретена Ansys в мае 2019 года. ^[3]

Подход

Пользователи загружают либо полный пакет проектирования, например ODB++ или IPC-2581, ^[4] или отдельные пакеты данных, такие как Gerber , Bill of Materials и Pick and Place. ^[5] файлы.

Шерлок включает в свои алгоритмы прогнозирования, основанные на физике, воздействия различных сред, включая повышенную температуру, термоциклирование, вибрации (случайные и гармонические), механические удары и электрические напряжения (напряжение, ток, мощность). Затем Шерлок выполняет несколько различных типов анализа надежности и определяет полезные (постоянная интенсивность отказов) и изнашиваемые (растущая интенсивность отказов) части кривой срока службы для каждой комбинации механизма и компонентов. Конкретные механизмы, которые оцениваются и прогнозируются, включают малоцикловую усталость припоя из-за термоциклирования, многоцикловую усталость припоя из-за вибрации , растрескивание припоя/растрескивание компонентов/ кратерообразование на контактных площадках из-за механического удара или чрезмерного изгиба, усталость вывода, усталость проводов. , из-за усталости, электромиграции , временного пробоя диэлектрика, инжекции горячих носителей и температурной нестабильности отрицательного смещения. Опубликованные исследования показали, что физические прогнозы на основе отказов очень точны. ^[6] и теперь используются для проверки других методов. ^[7]

Эти отдельные кривые срока службы затем суммируются, чтобы получить основанную на физике кривую надежности всего продукта. Sherlock также обеспечивает проверку правил проектирования (DRC) для проектирования на уровне платы (схему и компоновку) и общую оценку надежности. Оценка надежности, которая предоставляется для всей продукции, а также отдельные оценки и комментарии для каждой области анализа, используется, когда количественные прогнозы на основе физики невозможны. Анализ предоставляется как в формате PDF, так и в формате HTML. В зависимости от типов выполняемого анализа и данных, введенных для его создания, отчеты могут иметь длину от 20 до более 200 страниц.

Полупроводниковый модуль соответствует SAE ARP 6338. ^[8] и рассматривается как замена традиционным методам эмпирического прогнозирования надежности (MIL-HDBK-217, ^[9] Telcordia SR-332, FIDES и Siemens SN29500) в прогнозировании надежности полупроводниковых приборов .

Графический интерфейс позволяет пользователям изучать результаты, выполнять итерации и при необходимости выполнять предварительный анализ. Программное обеспечение не позволяет пользователю вносить постоянные изменения в электронную конструкцию. Эта деятельность осуществляется в исходном программном обеспечении EDA или CAD . Шерлок совместим с Abaqus , Ansys и Siemens NX .

Выходы

Автоматизированный анализ проектирования Шерлока дает следующие результаты:

Оценка надежности – сравнивает риск конструкции с лучшими отраслевыми практиками.
Прогнозируемая производительность с течением времени — позволяет командам разработчиков прогнозировать производительность продукта на протяжении его жизненного цикла.
Физическая карта проблем с надежностью – определяет вероятные точки отказа.
Гистограмма — группирует детали по степени риска.
Рекомендации по проектированию – предоставляют решения выявленных проблем для быстрого разрешения.

История версий

Автоматизированный анализ проектирования Шерлока был запущен в апреле 2011 года. ^[10] Последующие выпуски включают

Версия 3.0 – июль 2013 г.
Версия 3.1 – январь 2014 г.
Версия 3.2 – октябрь 2014 г.
Версия 4.0 – апрель 2015 г.
Версия 4.1 – июль 2015 г.
Версия 4.2 – февраль 2016 г.
Версия 5.0 – июль 2016 г.
Версия 5.1 – январь 2017 г.
Версия 5.2 – апрель 2017 г.
Версия 5.3 – сентябрь 2017 г.
Версия 2020R1 — январь 2020 г.
Версия 2020R2 — июнь 2020 г.

Принятие рынка

Компания сообщила, что требует от поставщиков использовать Sherlock для снижения рисков и ускорения проверки конструкции и продукции. ^[11]

Ссылки

^ Military Aerospace Electronics, «DfR Solutions запускает программное обеспечение для автоматизированного анализа конструкций Sherlock», www.militaryaerospace.com, опубликовано 4 апреля 2011 г., получено 24 октября 2011 г.
^ SMT iconnect007, «DfR Solutions запускает Шерлока», www.ems007.com, опубликовано 6 октября 2011 г., получено 24 октября 2011 г.
^ Bloomberg Businessweek, "DfR Solutions, LLC", www.bloomberg.com, получено 25 октября 2011 г.
^ "Дом" . ipc2581.com .
^ «Отчет о выборе и размещении» .
^ Хиллман, Крейг, Натан Блаттау и Мэтт Лейси. «Прогнозирование усталости паяных соединений, подвергающихся большому количеству циклов включения». МПК АПЕКС (2014).
^ Бхавсар, Нилеш Р., Х.П. Шинде и Махеш Бхат. «Определение механических свойств печатной платы». Журнал Иджмер 2.4.
^ Процесс оценки и снижения раннего износа микросхем с ограниченным сроком службы, http://standards.sae.org/arp6338/
^ «MIL-HDBK-217F. Военный справочник – прогнозирование надежности электронного оборудования. Министерство обороны, 1991» . Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г. Проверено 17 ноября 2007 г.
^ Military Aerospace Electronics, «DfR Solutions запускает программное обеспечение для автоматизированного анализа конструкций Sherlock», www.militaryaerospace.com, опубликовано 4 апреля 2011 г., получено 24 октября 2011 г.
^ М. Вагнер и В. Налла, Совместное ускоренное испытание ресурса заказчиком и поставщиком: преимущества и соображения, Международный симпозиум по прикладной надежности, июнь 2014 г., Индианаполис, http://www.arsymposium.org/2014/abstracts/blue_s12.htm

Внешние ссылки

DfR Solutions/Шерлок Автоматизированный анализ проектирования

[1] Military Aerospace Electronics, «DfR Solutions запускает программное обеспечение для автоматизированного анализа конструкций Sherlock», www.militaryaerospace.com, опубликовано 4 апреля 2011 г., получено 24 октября 2011 г.

[2] SMT iconnect007, «DfR Solutions запускает Шерлока», www.ems007.com, опубликовано 6 октября 2011 г., получено 24 октября 2011 г.

[3] Bloomberg Businessweek, "DfR Solutions, LLC", www.bloomberg.com, получено 25 октября 2011 г.

[4] "Дом" . ipc2581.com .

[5] «Отчет о выборе и размещении» .

[6] Хиллман, Крейг, Натан Блаттау и Мэтт Лейси. «Прогнозирование усталости паяных соединений, подвергающихся большому количеству циклов включения». МПК АПЕКС (2014).

[7] Бхавсар, Нилеш Р., Х.П. Шинде и Махеш Бхат. «Определение механических свойств печатной платы». Журнал Иджмер 2.4.

[8] Процесс оценки и снижения раннего износа микросхем с ограниченным сроком службы, http://standards.sae.org/arp6338/

[9] «MIL-HDBK-217F. Военный справочник – прогнозирование надежности электронного оборудования. Министерство обороны, 1991» . Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г. Проверено 17 ноября 2007 г.

[10] Military Aerospace Electronics, «DfR Solutions запускает программное обеспечение для автоматизированного анализа конструкций Sherlock», www.militaryaerospace.com, опубликовано 4 апреля 2011 г., получено 24 октября 2011 г.

[11] М. Вагнер и В. Налла, Совместное ускоренное испытание ресурса заказчиком и поставщиком: преимущества и соображения, Международный симпозиум по прикладной надежности, июнь 2014 г., Индианаполис, http://www.arsymposium.org/2014/abstracts/blue_s12.htm

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]