将可靠性前移：电子产品冲击与跌落的引导式虚拟验证

IEEE Spectrum与Wiley联合推出一份由Keysight赞助的白皮书，介绍如何用引导式虚拟冲击与跌落分析，在实物测试之前识别可靠性风险，减少鉴定迭代，优化封装设计，并加快电子产品开发。白皮书开头说明可免费获取。文中指出，实物鉴定阶段才发现的冲击失效代价高昂，而且电气、机械、热和封装效应相互耦合，很难提前预判。实物跌落测试与传统仿真也各有不足，分别体现在时间安排、专业门槛、建模准备和诊断细节上。引导式、基于模板的虚拟工作流程，可按IEC 60068-2-27和IEC 60068-2-31的规范，对倾斜跌落、球撞击和带包装跌落进行建模。把全部跌落方向作为一个验证计划一并运行，有助于优化封装；再与实物测试结果对照，可在投入硬件之前增强信心。文章还提到，如今电子产品把电路、结构、热路径和封装都压缩进很小的空间，这些物理领域彼此影响，例如封装选择会改变冲击载荷传到电路板的方式。此类相互作用很难预判，多数要到开发后期、设计已基本定型的实物鉴定阶段才会暴露；一旦失效，往往需要重新设计、重新制造并再次测试。实物测试能有力证明产品是否足够坚固，但对载荷路径和失效裕度的洞察有限；传统仿真虽然更细致，却需要专家技能并花费大量手工建模时间。这份白皮书解释了如何把冲击与跌落评估前移到设计阶段，并回顾常见测试配置、模型输入和验收标准。文中还有一个带包装跌落的案例，展示如何在全部跌落方向上优化封装，并对照实物测试结果加以核验。