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即可用于預測產品壽命,在早期設計階段為電子硬件的組件、電路板和系統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。該裝置暴露在極端條件下,例如行駛時產生的熱量和停車時的太陽能加熱產生的高溫和濕度。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。
根據組件的工藝節點,確定高風險組件。這些仿真充分考慮了由于互聯的電遷移 (EM)、時間相關的介電擊穿 (TDDB)以及偏壓溫度不穩定性 (BTI)和熱載流子注入 (HCI)等晶體管退化現象所導致的集成電路磨損和老化。考慮到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中易發生早期磨損故障的組件。

建議
- 確定是否每個組件都滿足系統的預期壽命
- 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
結果
根據此次分析,客戶能夠預測出現早期壽命退化的組件,并通過調節電壓、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

(文章來源公眾號:Ansys)

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