1.概述

Ansys Sherlock是基于可靠性物理的电子设计工具，在早期阶段的设计中，为电子硬件的组件、板和系统级别提供快速和准确的寿命预测。

Ansys Sherlock自动设计分析在早期设计阶段为电子硬件的组件、板和系统级别提供快速和准确的寿命预测。Sherlock通过让设计师精确建模硅金属层、半导体封装、印刷电路板(PCB)和组件，从而避开了“测试-故障-修复-重复”的周期，从而预测由于热、机械和制造压力造成的故障风险。

2.功能特点

电气、机械、可靠性工程师等可以协同工作，实现设计实践，预测产品寿命，降低故障风险。

Sherlock通过虚拟运行热循环、电源温度循环、振动、冲击、弯曲、热降损、加速寿命、固有频率、CAF等，减少了建模和测试时间，因此您可以在接近实时的情况下调整设计，并在一轮内实现合格。Sherlock 能够通过将模拟与材料和制造成本直接联系起来，预测测试成功、估计保修退货率并提高 Icepak 和 Mechanical 用户的效率。

Ø 可靠性预测

Sherlock 的后处理器通过完整而全面的生命周期曲线确定失效时间——减少所需的物理测试迭代次数并提高原型在第一轮通过资格测试的机会。

Sherlock 的后处理工具包括报告和建议、生命周期曲线图、红黄绿风险指标、表格显示、图形叠加、基于可靠性目标的固定结果、自动报告生成和锁定 IP 模型给供应商和客户审查。

Ø 焊点疲劳

该软件经过全面验证的一维焊料模型可预测所有电子部件（芯片贴装、BGA、QFN、TSOP、片式电阻器、通孔等）在热机械和机械环境下的焊接疲劳可靠性。

Sherlock 的 Thermal-Mech 功能通过捕获复杂的混合模式负载条件，将系统级机械元件（机箱、模块、外壳、连接器等）对焊接疲劳分析的影响结合在一起。 Sherlock 还通过输出BGA、CSP、SiP 和 2.5D/3D 封装的仿真模型，支持在 Ansys Mechanical 中使用 Darveaux 或 Syed 模型。

Ø 热可靠性

Sherlock 根据环境温度、功耗引起的温升和电气负载预测多部件技术的热故障率和寿命终止。

集成电路的老化和磨损通过电迁移的加速变换、时间相关的介电击穿、热载流子注入和负偏压温度不稳定性来捕获。 提供了铝液体电解电容器和陶瓷电容器 (MLCC) 的供应商特定故障时间预测。 最后，Sherlock 会自动执行热降额过程并标记在指定操作或存储温度范围之外使用的设备。

Ø 失效分析

利用故障物理学和可靠性物理学技术，Sherlock 准确预测电子硬件和组件的故障行为，为用户提供可操作的结果以优化其产品设计。

失效物理 (PoF) 或可靠性物理使用退化算法来描述物理、化学、机械、热或电机制如何随着时间的推移而下降并最终导致失效。 Sherlock 使用这些算法来评估热循环、机械冲击、固有频率、谐波振动、随机振动、弯曲、集成电路/半导体磨损、热降额、导电阳极灯丝 (CAF) 认证等。

Ø ECAD 到CAE

Sherlock 是优秀的预测焊点疲劳的工具，可将一系列 ECAD 文件转换为可用于仿真的有限元模型，

具有以下功能：

· 从输出文件中捕获（Gerber、ODB++、IPC-2581）

· 自动计算重量、密度和面内和面外模量、热膨胀系数和导热系数

· 允许用户使用 1D/2D 钢筋或 3D 实体对整个电路板或某个区域的所有 PCB 特征（例如走线和过孔）进行明确建模

· 使用嵌入式零件/封装/材料库捕获 40 多个不同的零件和封装参数

· 可以导出具有材料特性的几何图形，用于电流密度 (SIwave)、热 (Icepak) 或结构 (机械) 分析

Ø PCB模型

凭借其广泛的零件和材料库（零件、封装、材料、焊料、层压板等），Sherlock 会自动识别您的文件并导入您的零件清单。 然后它会在几分钟内构建电路板的 3D 有限元分析 (FEA) 模型。

Sherlock 强大的分析算法（能够导入 Gerber、ODB++ 和 IPC-2581 文件等）和嵌入式库（包含超过 500,000 个零件）自动构建具有准确材料属性的盒级 FEA 模型——将预处理时间从几天缩短到几分钟 。

Ø 机械模型

Sherlock 直观的用户界面甚至允许初学者在仿真之前向其 PCBA 模型添加附加功能。

这包括我们的散热器编辑器，用户可以在其中使用填充字段和下拉菜单创建基于引脚和翅片式散热器，并将它们附加到组件或 PCB。 用户还可以添加各种保形涂层、灌封化合物、底部填充物和铆接粘合剂，以便 FEA 模型能代表现实世界。

3.新增功能（Ansys Sherlock 2021 R2）

在 2021 Ansys R2 中，Ansys Sherlock 具有新功能，包括与 Structures 产品组合中工具的更广泛集成、用于改进建模和分析的高级工作流等等。

Ø 用于自动化的 Sherlock 应用程序编程接口 (APIs)

API 现在可用于 Ansys Sherlock 2020 R1。 Sherlock API 使用户能够：

· 以批处理模式运行模拟

· 自动化流程和标准化方法

· 探索设计和事件变化对寿命预测和其他指标的影响。

Ø Ansys Workbench 中的 Sherlock 插件

Sherlock-Worbench 集成简化、加速和扩展了电子系统的机械、热和可靠性仿真。

· 自动将几何和属性从 Ansys Sherlock 导出到 Ansys Mechanical

· 自动将仿真结果从 Ansys Mechanical 导入回 Ansys Sherlock 以进行寿命预测计算

Ø Sherlock 网格算法

新的 Sherlock 网格算法能够：

· 一种新的默认网格划分方法，具有更高质量网格的改进性能。

· 在准备用于仿真或导出的模型时，可以使用其他控件用于 PCB 建模、跟踪建模等。

Ø Sherlock 到 LS-DYNA 的集成

Sherlock 与 Ansys LS-DYNA 的集成是通过点击 Ansys Workbench 中的图标实现自动化工作流程的，该工作流程可快速创建网格模型，用于 LS-DYNA 中的跌落测试仿真以及其他分析类型。

Ø 扩展的工作台集成功能

在 2021 R2 中，Sherlock 扩展了 Workbench 集成功能，包括能够直接在 Workbench 中启动新的 Sherlock 项目以及改进对与外壳和外壳相结合的 PCB 的处理。

Ø Sherlock + Ansys medini 分析集成

在 Ansys 2021 R2 中，零件清单信息（现在包括“故障等级”字段选项）可以从 Sherlock 发送到 medini，以进行基于手册的可靠性评估等。