Анализ автоматизированного проектирования Sherlock

Sherlock Automated Design Analysis — это программный инструмент, разработанный DfR Solutions ^{[1] [2]} для анализа, оценки и сертификации ожидаемой надежности продуктов на уровне сборки печатной платы . Основываясь на физике отказа , Sherlock прогнозирует частоту отказов, специфичную для механизма отказа, с течением времени, используя комбинацию метода конечных элементов и свойств материалов для фиксации значений напряжений и аналитических уравнений первого порядка для оценки эволюции повреждений. Программное обеспечение предназначено для использования инженерами-конструкторами и менеджерами по надежности в электронной промышленности. DfR Solutions базируется в Белтсвилле, штат Мэриленд, США, и была приобретена Ansys в мае 2019 года. ^[3]

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

Sherlock включает напряжения из различных сред в свои основанные на физике алгоритмы прогнозирования, включая повышенную температуру, термоциклирование, вибрации (случайные и гармонические), механический удар и электрические напряжения (напряжение, ток, мощность). Затем Sherlock выполняет несколько различных типов анализа надежности и предоставляет полезные (постоянная интенсивность отказов) и износные (увеличивающаяся интенсивность отказов) части кривой срока службы для каждой комбинации механизма и компонента. Конкретные механизмы, которые оцениваются и прогнозируются, включают усталость припоя при низком цикле из-за термоциклирования, усталость припоя при высоком цикле из-за вибрации , растрескивание припоя/растрескивание компонента/ кратерирование контактной площадки из-за механического удара или чрезмерного изгиба, усталость свинца, усталость проволочных соединений , усталость через , электромиграцию , зависящий от времени пробой диэлектрика, впрыскивание горячих носителей и нестабильность температуры отрицательного смещения. Опубликованные исследования показали, что физика прогнозов на основе отказов является высокоточной ^[6] и теперь используется для проверки других методов. ^[7]

Эти индивидуальные кривые срока службы затем суммируются для получения кривой надежности на основе физики для всего продукта. Sherlock также обеспечивает проверки правил проектирования (DRC) для проектирования на уровне платы (схема и макет) и общую оценку надежности. Оценка надежности, которая предоставляется для всех продуктов, а также индивидуальные оценки и комментарии для каждой области анализа используются, когда количественные прогнозы на основе физики невозможны. Анализ предоставляется как в формате PDF, так и в формате HTML. В зависимости от типов анализа и данных, введенных для создания анализа, отчеты могут занимать от 20 до более 200 страниц.

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

Графический интерфейс позволяет пользователям изучать результаты, выполнять итерации и предварительно выполнять анализы по мере необходимости. Программное обеспечение не позволяет пользователю вносить постоянные изменения в электронную конструкцию. Эта деятельность происходит в исходном программном обеспечении EDA или CAD . Sherlock совместим с Abaqus , Ansys и Siemens NX .

Sherlock Automated Design Analysis выдает следующие результаты:

• Оценка надежности — сопоставляет 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 надежности – определяет вероятные точки отказа
• Гистограмма – группирует детали по степени риска
• Рекомендации по проектированию – предоставление решений выявленных проблем для быстрого устранения

Sherlock Automated Design Analysis 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.

Компания сообщила, что требует от поставщиков использовать Sherlock для снижения риска и ускорения проверки проекта и продукта. ^[11]

• DfR Solutions/Sherlock Автоматизированный анализ дизайна