1.概述

Ansys Sherlock是基于可靠性物理的電子設計工具，在早期階段的設計中，為電子硬件的組件、板和系統級別提供快速和準確的壽命預測。

Ansys Sherlock自動設計分析在早期設計階段為電子硬件的組件、板和系統級別提供快速和準確的壽命預測。Sherlock通過讓設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同工作，實現設計實踐，預測產品壽命，降低故障風險。

Sherlock通過虛擬運行熱循環、電源溫度循環、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整設計，并在一輪內實現合格。Sherlock 能夠通過將模擬與材料和制造成本直接聯系起來，預測測試成功、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果、自動報告生成和鎖定 IP 模型給供應商和客戶審查。

? 焊點疲勞

該軟件經過全面驗證的一維焊料模型可預測所有電子部件（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 根據環境溫度、功耗引起的溫升和電氣負載預測多部件技術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、時間相關的介電擊穿、熱載流子注入和負偏壓溫度不穩定性來捕獲。 提供了鋁液體電解電容器和陶瓷電容器 (MLCC) 的供應商特定故障時間預測。 最后，Sherlock 會自動執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備。

? 失效分析

利用故障物理學和可靠性物理學技術，Sherlock 準確預測電子硬件和組件的故障行為，為用戶提供可操作的結果以優化其產品設計。

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、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 是優秀的預測焊點疲勞的工具，可將一系列 ECAD 文件轉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、密度和面內和面外模量、熱膨脹系數和導熱系數

· 允許用戶使用 1D/2D 鋼筋或 3D 實體對整個電路板或某個區域的所有 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

· 可以導出具有材料特性的幾何圖形，用于電流密度 (SIwave)、熱 (Icepak) 或結構 (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構建電路板的 3D 有限元分析 (FEA) 模型。

Sherlock 強大的分析算法（能夠導入 Gerber、ODB++ 和 IPC-2581 文件等）和嵌入式庫（包含超過 500,000 個零件）自動構建具有準確材料屬性的盒級 FEA 模型——將預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JNH官網的散熱器編輯器，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 應用程序編程接口 (APIs)

API 現在可用于 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

· 探索設計和事件變化對壽命預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

· 自動將仿真結果從 Ansys Mechanical 導入回 Ansys Sherlock 以進行壽命預測計算

? Sherlock 網格算法

新的 Sherlock 網格算法能夠：

· 一種新的默認網格劃分方法，具有更高質量網格的改進性能。

· 在準備用于仿真或導出的模型時，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 中的圖標實現自動化工作流程的，該工作流程可快速創建網格模型，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（現在包括“故障等級”字段選項）可以從 Sherlock 發送到 medini，以進行基于手冊的可靠性評估等。