Ansys電子可靠性方案及仿真工具可以幫助電子制造商確定產(chǎn)品還有多久會失效,以及因為什么導致的失效。Ansys Sherlock即可用于預測產(chǎn)品壽命,在早期設計階段為電子硬件的組件、電路板和系統(tǒng)層面提供快速而準確的壽命預測。
一家大型汽車制造商擔心作為PCBA一部分的半導體組件的可靠性,PCBA位于引擎蓋下變速箱控制器內(nèi)。該裝置暴露在極端條件下,例如行駛時產(chǎn)生的熱量和停車時的太陽能加熱產(chǎn)生的高溫和濕度。因此這家汽車制造商要求對潛在高風險組件進行磨損壽命預測分析。
方法
Ansys-DfR(Design for Reliability)解決方案首先使用Ansys Sherlock仿真對構成PCBA的單獨半導體組件進行了可靠性分析,包括不同技術節(jié)點上的多個組件,這些仿真通過加速失效機制的速率,預測這些組件的使用壽命。
根據(jù)組件的工藝節(jié)點,確定高風險組件。這些仿真充分考慮了由于互聯(lián)的電遷移 (EM)、時間相關的介電擊穿 (TDDB)以及偏壓溫度不穩(wěn)定性 (BTI)和熱載流子注入 (HCI)等晶體管退化現(xiàn)象所導致的集成電路磨損和老化??紤]到IC的運行條件和制造商提供的測試條件,對每個組件開展組件級可靠性分析。
結果(見下圖)是綜合上述機制得到的每個組件的失效概率和壽命預測。該分析有助于識別PCBA中易發(fā)生早期磨損故障的組件。
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建議
- 確定是否每個組件都滿足系統(tǒng)的預期壽命
- 確定導致早期壽命失效的每個組件的促成因素
- 建議修改最有可能緩解使用壽命縮短的運行條件/參數(shù)
結果
根據(jù)此次分析,客戶能夠預測出現(xiàn)早期壽命退化的組件,并通過調(diào)節(jié)電壓、溫度和工作周期等因素來降低風險。
借助Ansys Sherlock,解決更多5G設計挑戰(zhàn)
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(文章來源公眾號:Ansys)