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Entwicklungstool für Leiterplatten Fehler im PCB­-Design erkennen

30.08.2018

Viele elektronische Produkte werden langfristig unter erheblichem Umgebungsstress betrieben. Simulationen helfen Ingenieuren Ermüdungserscheinungen und Schwachstellen festzustellen. Damit stellen sie den zuverlässigen Betrieb der Elektronik sicher. Von Mentor Graphics gibt es nun ein neues Tool zur Vibrations- und Beschleunigungssimulation für Leiterplatten.

Elektronische Produkte müssen ihre Leistungsfähigkeit oft in rauen Umgebungen beweisen. Deshalb sollten Vibrations- und Beschleunigungssimulationen mit in den Produktentwicklungsprozess einbezogen werden. Sie bieten zahlreiche Vorteile wie weniger Design-Iterationen, kürzere Time-to-Market, preiswertere Produkte, die Möglichkeit, alle Designs zu simulieren und nicht nur die risikoreichen Designs, höhere Zuverlässigkeit und die Vermeidung potenzieller Ausfälle. Durch die virtuelle Simulation aller Leiterplatten während des Layouts erkennen Ingenieure und Designer Probleme frühzeitig im Produktentwicklungsprozess. Sie können dadurch die Designqualität sicherstellen, die Markteinführungszeit verkürzen und Produktrisiken minimieren.

Ergänzung zu mechanischen Tests

Mentor hat deshalb das Tool Xpedition entwickelt für die Vibrations- und Beschleunigungssimulation von Leiterplatten bei PCB-Designs. Damit lassen sich die Entwicklungszeit und -kosten für elektronische Systeme reduzieren, die unter rauen Umgebungsbedingungen funktionieren müssen. Das Tool zur Vibrationssimulation für Zuverlässigkeit und Fehlerprognose im Leiterplattendesign ergänzt die mechanische Analyse und das physikalische Testen. Dadurch sind virtuelle beschleunigte Lebenszyklustests in einem viel früheren Stadium des Entwicklungsprozesses möglich. Das erhöht die Testabdeckung, verkürzt die Entwicklungszyklen und gewährleistet auf diese Weise Produktzuverlässigkeit für Automobil-, Luftfahrt-, Militär-, und Industriemärkte.

1.000 Bauteile pro Minute generieren

Die automatisierte Designumgebung nutzt eine Finite-Elemente-Engine zur Analyse. Xpedition ist speziell für Leiterplatten-Layouter optimiert und ermöglicht eine einfache Desktop-Simulation und das Redesign von PCBs. Die umfangreiche Bibliothek zur Bauteilmodellierung enthält 4.000 3D-Volumenmodelle von Komponenten. Damit lassen sich genau definierte Bauteile für die Simulation erstellen. Das schnelle Systemmodellierungstool generiert über 1.000 Bauteile pro Minute. Der Anwender kann die Bauteilmodelle auf dem Board zusammenstellen und automatisch für die Leistungsanalyse vernetzen, einschließlich Versteifungen und mechanischer Teile. Der Simulationsassistent gestattet schnelles und genaues Prototyping. Die Anwender erkennen dadurch Komponenten mit hoher Ausfallwahrscheinlichkeit und können diese ersetzen. Außerdem lassen sich damit Randbedingungen, Materialeigenschaften sowie Umgebungsprofile analysieren.

Bildergalerie

  • Die Simulation von Vibrationen liefert Informationen über die Stress- und Verformungsintensität, Ausfallhäufigkeit und vibrationsverformte Konturen.

    Bild: Mentor Graphics

  • Die Simulationsergebnisse sollten für jede Simulation in einem zweiphasigen Postprozessor verfügbar sein und umfangreiche Informationen über das Verhalten der Leiterplatte unter den definierten Bedingungen liefern.

    Bild: Mentor Graphics

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