Prévision de la durée de vie pour une conception efficace des composants électroniques
Secteur: Biens de consommation, Ingénierie électrique/électroniqueDiscipline: Mécanique des structuresBJB, spécialiste dans le domaine des solutions d'éclairage pour l'industrie et les ménages, est synonyme de fiabilité et d'innovation depuis 150 ans. Les composants d'éclairage sont développés et produits avec les solutions techniques les plus modernes. Permettant la comparaison concrète des idées de conception et des propositions d’implémentation à l'avance, la simulation joue un rôle décisif.
Résumé
Tâche
Pour une nouvelle lampe LED basée sur le principe du COB (Chip-On-Board), BJB voulait tester la conception du contact avec une nouvelle approche. Selon la méthode conservatrice, la conception du contact devrait être testée pendant des semaines sur le banc d'essai ou analysée pendant plusieurs jours avec une simulation FEM classique pour évaluer la capacité de charge et la durée de vie de ce contact. Cependant, BJB a décidé d'appliquer une nouvelle approche avec Ansys Sherlock et a pu réduire l'effort à environ un jour ouvrable grâce à l'aide du CADFEM.
Solution
L'approche révolutionnaire d'Ansys Sherlock est d’une grande précision réduisant significativement les temps de modélisation et de calcul par rapport à l’approche FEM classique. Pour les composants électroniques standard, un algorithme de calcul des dommages et des défaillances est utilisé, permettant d'effectuer facilement une évaluation good/bad.
Avantages clients
BJB a pu réaliser la conception efficace des composants électroniques en un jour, ce qui aurait pris au moins une semaine avec un outil FEM classique. Pour les composants électroniques standard, on utilise un algorithme de calcul des dommages ou des défaillances qui permet d'effectuer relativement facilement une évaluation bonne/mauvaise.
Pour la conception d'un éclairage à LED de type "Chip-On-Board" (COB), une prévision de la durée de vie du système de contact doit être faite.
On utilise donc un contact à brasage direct, pour lequel BJB n'a pas encore d'expérience en ce qui concerne la capacité de charge et le pronostic de durée de vie de la connexion soudée. Une série d'essais prendraient trop de temps, serait coûteuse et inefficace. C'est pourquoi une solution simple et rapide a été recherchée pour évaluer le contact direct dans la phase de développement.
Avec Ansys Sherlock, la tâche a été résolue en un jour. Le temps gagné par rapport aux tests expérimentaux est de plusieurs semaines et à la FEM classique de plusieurs jours. Il été utilisé pour optimiser la conception, en faisant varier les paramètres, conception donnant des résultats en quelques minutes.
Grâce à Ansys Sherlock, une conception rapide et efficace des composants électroniques de BJB a pu être réalisée en amont. La prédiction de la durée de vie de la charge cyclique est conforme à Ansys Mechanical.
Grâce à la manipulation aisée (utilisation d'éléments préfabriqués), des temps de calcul rapides et une grande qualité des résultats, Ansys Sherlock est adapté à la conception de composants électroniques, en particulier en phase de conception. Même l'évaluation de l'ensemble de l'assemblage avant le début de la production est susceptible d'améliorer la qualité.
