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電子產業解決方案 / 可靠度模擬分析

Ansys Sherlock / Mechanical / LS-DYNA / Fluent

許多不同行業的產品創新如汽車、家用電器、交通工具、製造設備、消費性產品，絕大 部分會使用電路板控制系統，電路板尺寸隨時代演進，尺寸逐漸縮小，電路故障的可能 性也逐漸增加，電路走線空間運用與散熱方案更是一大挑戰，Ansys 可以提供完整的解 決方案，縮短製程上的設計時間，可以預估如熱應力、隨機振動與機械衝產生的變形， 提供客戶最佳的設計選擇。

 

建造虛擬實驗室環境，提供晶片、封裝、板級、系統之完整可靠度分析

半導體製程 低應變試驗 高應變試驗
．覆晶
．回焊
．封裝
．填膠		 ．溫度循環試驗
．溫度衝擊試驗
．板彎試驗
．疲勞性試驗
．錫裂		 ．機械衝擊試驗
．振動試驗
．複合式振動試驗
．錫接合位置影響性
振動試驗 多尺度模擬技術 板級可靠度分析
．掃頻試驗
．隨機振動試驗
．共振
．耐久性 		 ．雙尺度模擬技術
．落下分析
．動態效應		 ．板上元件故障率預估
．電鍍通孔疲勞分析
．CAF 失效分析
．DFMEA (設計失效模式及後果分析)
散熱模擬技術 錫球模型建置方式 PCB走線建置方式與封裝技術
．焦耳熱分析
．熱傳分析
．熱電整合		 ．表面張力
．接觸角
．錫球熔融現象		 ．走線映射技術
．走線耦合技術
．封裝技術

 

 

Sherlock為目前唯一一款基於可靠性物理分析的電子產品模擬軟體，能夠 在設計早期階段為元件、電路板和硬體系統提供快速、準確的壽命預測。

 

分鐘級完成全零件建模定義

— 可將ECAD轉換成MCAD
— 搭配Automapping功能，數分鐘內將將上千個零件定義完成

支援多工況耦合分析

— 支援熱、振動、衝擊等各項工況
— Mechanical Solver求解

直觀化評估板端可靠度

— 提供完整壽命曲線(Life Cycle)
— 各零件分析結果以紅黃綠燈呈現

內建完整製造商資料庫 ， 如AVX / KYOCERA、FAIRCHILD、PLETRONICS…等

 

BGA
Lead & Potting
Wirebonds
Heatsinks
透過Workbench工作管理平台，可將板端以外的外殼、板金件…等，與Mechanical進行系統級構裝分析

 

使用電子電腦輔助設計圖ECAD如ODB++格式，無縫匯入電路板各層走線分布與各層厚度數據，並建置複雜的印刷電路板，進行板級可靠度(Board Level Reliability)分析
走線映射技術 Trace mapping

捕捉ECAD金屬走線分布， 建置映射等效模型
— 提供完整的ECAD走線分布等效數據。
— 觀察各層鋪銅率。

走線耦合技術 Trace Reinforcement

捕捉ECAD實際走線分布位置， 快速自動建置MCAD數值模型
— 精準描述板內每條金屬走線、通道的尺寸位置。

封裝技術

模擬實際電路板封裝的過程
— 將各製程需添增的錫球與窄板， 在指定的時間點啟動並加入下一個製程。
— 模擬錫球經回焊爐之熱應力狀態。

錫裂 Solder Crack

錫球的熱應力分析
— 模擬Solder Joint 受力狀態。
— 模擬 Solder Bump錫裂現象。

 

 
 
 
 
錫球先進模擬技術

精確捕捉錫球在回焊過程的間距高度與最大寬度
— 提供錫球的表面張力與接觸角之設計參數。
— 描述錫球溶融與吸附現象。
— 模擬半導體回焊(Reflow)製程，觀察翹曲分析。 

 

回焊製程翹曲分析
PCB和元件受力情形
顯示卡諧波振動分析
IC腳位Solder受力情形
在落下或衝擊的暫態現象，若將錫球實體模型考慮進來，通常造成計算時間成本增加，大部分業界軟體以簡 化模型分析進行討論，LS-DYNA增加了 Multiscale Co-simulation的技術，將兩者不同尺度的模型同時計 算，時間效率上也大幅提升。
回焊製程翹曲分析
板端落下測試，晶片BGA與電路板應力狀態
Ansys Fluent是世界領先的流體動力學(CFD)模擬軟體，市場佔有率和使用數量始終 處於同類軟體第一位，使用方便，功能強大而完備，模擬新手和行業專家均可使用。 可以單獨運行，也可以在整合化CAE模擬環境Ansys Workbench中運行，方便地與 Ansys其他CAE軟體進行模型和數據傳遞，協同優化和流固耦合模擬。

 

應用領域

半導體封裝、印刷電路板、機殼、電力電子、伺服器等各種電子設備的傳導、對流和輻射熱傳分析。

熱流分析結果可以透過載荷映射技術，將溫度分布映射到結構網格上。