구조·음향
Ansys Sherlock
전자 하드웨어 신뢰성 해석
PCB·부품·솔더 접합부의 열사이클, 진동, 충격 수명을 ECAD 데이터로부터 빠르게 예측하는 전자 하드웨어 신뢰성(Reliability Physics) 해석 도구입니다.
Overview
개요
전자장비 신뢰성은 과거 통계 기반 고장률 예측에 의존해 왔지만, 새로운 부품과 패키지가 빠르게 도입되면서 실제 고장 메커니즘을 반영하지 못하는 한계가 커졌습니다. 고장 물리 접근은 온도 사이클, 진동, 충격 같은 실제 사용 조건에서 솔더 접합, 비아, 부품 몸체가 어떻게 손상되는지를 해석으로 계산합니다.
Ansys Sherlock은 ECAD 데이터를 읽어 부품 라이브러리와 재료 정보를 자동 구성하고, 열 사이클·진동·충격에 따른 수명을 예측합니다. 상세 검토가 필요한 부위는 Mechanical로 넘겨 트레이스 매핑 기반 보드 해석을 수행하고, Icepak 온도 결과와 LS-DYNA 낙하 해석을 연계할 수 있습니다.
Challenges
핵심 과제
01솔더 접합 열피로
부품과 기판의 열팽창 계수 차이로 온도 사이클마다 솔더에 변형이 누적됩니다.
02진동·충격 환경
차량, 항공, 방산 장비는 랜덤 진동과 기계적 충격에서 부품 리드와 솔더 균열이 발생합니다.
03휴대기기 낙하
낙하 시 짧은 시간의 큰 가속도가 BGA 접합부와 보드에 손상을 줍니다.
04설계 초기 반영의 어려움
신뢰성 평가가 시험 단계에 몰리면 레이아웃 변경 여지가 거의 남지 않습니다.
Ansys Solutions
Ansys로 이렇게 해결합니다
01보드 수준 수명 예측
Sherlock으로 ECAD를 불러와 열 사이클, 진동, 충격 조건별 부품 고장 확률과 수명을 산출합니다.
02상세 보드 FEA
Sherlock 모델을 Mechanical로 넘기고 트레이스 매핑으로 동박 분포를 반영해 휨과 국부 응력을 정밀하게 해석합니다.
03열 조건 연계
Icepak으로 계산한 실제 운전 온도 분포를 신뢰성 해석의 하중 조건으로 사용합니다.
04낙하·충격 해석
LS-DYNA로 기기 낙하 시 보드 굽힘과 솔더 접합부 응력을 시간 영역에서 평가합니다.
05피로 데이터 처리
nCode DesignLife로 측정 진동 데이터를 처리하고 스펙트럼 기반 피로 손상을 계산합니다.
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구조·음향
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전자기·전자
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전자부품 신뢰성 분야 Ansys 도입을 상담해 드립니다
해석 목적과 예산만 알려주시면 제품 구성 · 에디션 · HPC · 워크스테이션까지 맞춤 견적서로 회신해 드립니다.