Ansys Sherlock介绍

引言

硬件设计流程的效率和质量直接关系到产品的生命周期成本、市场竞争力以及用户体验。在当前的复杂环境下，一系列精细且前瞻性的设计优化成为了必不可少的关键。本文旨在探讨一种基于可靠性物理和仿真集成的设计方法，以及它对提升硬件设计流程效率和产品质量的贡献。

细微化的设计优化步骤：从概念到实现的过渡




1. 改进设计流程：

强化前期规划与需求分析，确保设计目标与市场趋势、客户需求、团队能力紧密结合，通过精细的核心组件选择和整体规划提升设计资源的利用率和设计节奏的可控性。

2. 与仿真无缝集成：

利用最新仿真技术和工具，如Sherlock Automated Design Analysis™软件，实现设计、仿真、测试流程的紧密结合。此工具擅长在早期设计阶段提供快速、准确的可靠性预测，助力设计师在设计的初阶段就识别潜在风险点。

3. 防止成本高昂的“测试失败纠正重复”：

独立执行基于物理可靠性的评估和检测，提早发现设计中的缺陷或风险点，避免后端测试阶段的高昂成本和反复迭代。

初始关键组件分析与布局

初始关键组件的选择：通过设计功能模块图识别关键组件，并使用Sherlock分析方法对现有数据进行测试分析。根据环境要求，制定灵活性更高的设计策略，减少设计迭代的次数，优化硬件的整体可靠性。

布局优化：结合Icepak热分析，对关键组件进行高温、振动、机械冲击和弯曲等疲劳测试，以智能布局方式减少失效风险。通过合理的温度分布和应力分析，提前规划未来维护和升级的便利性。

整体BOM特征评估与优化

针对分立器件和无源组件的全面评估，使用Sherlock进行分析，确保在测试前高效识别瓶颈和潜在问题，避免简单的降额策略带来的资源浪费。

最小化问题链：通过综合分析导入复杂的制造工艺以及在物理层面上评估CMOS基于畴的读取算法、MOS晶体管编程处理、可控的军用等级衰耗、热敏感、操作窗口范围内的参数测量，优化硬件在每一个生命周期阶段的性能和可靠性。

提前识别风险与优化策略

风险评估：根据集成电路存在的不同可靠性风险，如元素迁移、电瞬态、高速信号影响、噪声干扰、实体损坏和封装疲劳，依据关键组合作用的重要性对硬件组件进行风险分类与评估。

RPA选择：对于不同风险类型，逐一评估并执行相应的可靠性预测分析，如热瞬态、应力老化、材料裂变、电磁干扰、辐射诱导故障和热循环疲劳，以确定最有效的安全性策略。

高级可制造性考量

精密制造准备：对所有制造后工艺进行评估，确保装配流程的有效性、控温、防震措施的存在。进一步设定载荷限制，预防出现焊点断裂、焊盘损坏或组件开裂，保护后续制造与服务质量。

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