用于估计电子部件的老化的方法和装置制造方法及图纸

用于估计电子部件（1）的老化的方法，其特征在于，其包括以下步骤：编制电子部件的热规格（2）以确定参考使用期限，确定参考温度量，测量工作中的电子部件的实际温度，确定实际温度量，确定实际温度下的等效工作时间，将该等效工作时间换算至参考温度下以获得换算等效工作时间，累加换算等效工作时间以获得可与参考使用期限相比较的已消耗使用期限。使用期限相比较的已消耗使用期限。使用期限相比较的已消耗使用期限。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计电子部件的老化的方法和装置


[0001]本专利技术涉及电子领域，并且更特别地涉及用于估计电子部件的老化的方法和装置。

技术介绍

[0002]已知根据校准测试来估计电子部件的使用期限，校准测试提供包括多个工作范围的工作曲线（profil）或热规格（sp
é
cification thermique），每个工作范围由工作温度和持续时间来定义。只要电子部件没有“结束”所述曲线，它就被视为保持工作。然而，电子部件的寿命曲线通常无法重现测试曲线。
[0003]电子部件故障的后果可以有各种各样的，从简单地停止所实现的功能到火灾/爆炸，或其他可能危及人类生命的后果，尤其是在关键功能依赖于电子设备的机动车中。
[0004]而且，能够估计电子部件的老化还有利于在潜在的严重故障之前为维护做好准备。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提出了用于估计电子部件的老化的方法，包括以下步骤：
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编制电子部件的热规格以确定参考使用期限，
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确定参考温度量，
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测量工作中的电子部件的实际温度，
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确定实际温度量，
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确定实际温度下的等效工作时间，
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将该等效工作时间换算至参考温度下以获得换算等效工作时间，
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累加换算等效工作时间以获得可与参考使用期限相比较的已消耗使用期限。
[0006]可单独使用或组合使用的特定特征或实施例如下：
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热规格包括由指定温度和指定工作时间组成的一系列对，并且其编制包括以下步骤：
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选择参考温度，
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针对每个对，校正指定工作时间，这是通过将该指定工作时间换算至参考温度下以获得换算指定工作时间，
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将所有的换算指定工作时间相加以获得参考使用期限，
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根据公式TimeSpecTransi = TimeSpeci / ATemp来换算指定工作时间，其中Atemp是加速因子，优选地通过阿伦尼乌斯定律根据公式ATemp = exp[(
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Ea/k) (1/Temp1
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1/Temp2)]来确定，其中Ea为恒定的活化能，等于0.7，k为玻尔兹曼常数，等于8.62x10
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5，Temp1为初始温度，此处为指定温度，并且Temp2为最终温度，此处为参考温度，
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根据公式QTempRef = PRef x R x TimeOnRef来确定参考温度量，其中QTempRef为参考温度量，PRef为参考功率，优选地是用于确立热规格的参考功率，R为电子部件的热阻，并且TimeOnRef为参考工作时间，
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至少在实际工作时间期间测量工作中的电子部件的实际温度，
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通过在工作时间上对实际温度进行积分来确定实际温度量，
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通过比例定律根据公式TimeEquiv = (QTempCur / QTempRef) x (TimeOnRef / TimeOnCur) x TimeOnRef来确定等效工作时间，其中TimeEquiv为等效工作时间，
QTempCur为实际温度量，QTempRef为参考温度量，TimeOnRef为参考工作时间，并且TimeOnCur为实际工作时间，
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根据公式TimeEquivTransi = TimeEquiv / ATemp来换算等效工作时间，其中Atemp是加速因子，优选地通过阿伦尼乌斯定律根据公式ATemp = exp[(
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Ea/k) (1/Temp1
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1/Temp2)]来确定，其中Ea为恒定的活化能，等于0.7，k为玻尔兹曼常数，等于8.62x10
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5，Temp1为初始温度，此处为实际温度，并且Temp2为最终温度，此处为参考温度，
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该方法还包括比较步骤，其中计算已消耗使用期限相对于参考使用期限的比例，将其与给定阈值进行比较，所述给定阈值优选地等于95%，并且在超出的情况下触发警报。
[0007]根据本专利技术的第二方面，一种装置包括用于实施这样的方法的部件，其中该装置的至少一个部分安装得尽可能靠近电子部件。
[0008]根据另一特征，该装置的至少一个部分安装为远离电子部件，并集中多个电子部件的数据。
附图说明
[0009]通过阅读接下来的描述将更好地理解本专利技术，所述描述是仅作为示例进行的并且参考附图，其中：图1示出了处于其周围环境中的电子部件，图2示出了热规格，图3示出了确定实际温度量的步骤，图4示出了编制热规格的步骤，图5示出了方法的框图。
具体实施方式
[0010]图1示出了电子部件1，希望对其进行相对于温度的老化估计。为此，电子部件1配备有温度传感器3。越来越多的电子部件被制造为集成有温度传感器3。因此，有利地，可以使用该集成温度传感器。否则，可以在电子部件1上或附近安装专用温度传感器3。
[0011]该温度传感器3用于持续跟踪电子部件1的温度。这种温度观察使得能够估计电子部件1经受的热应力，并且是估计其老化的途径。
[0012]基于在电子部件1的寿命期间进行的温度测量，一种方法根据实际经受的应力来估计电子部件1的实际老化。
[0013]为此，该方法包括以下步骤：
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编制电子部件1的热规格2以确定参考使用期限TotalTimeRef，
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确定参考温度量QTempRef，
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测量工作中的电子部件1的实际温度TempCur，
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确定实际温度量QTempCur，
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确定实际温度TempCur下的等效工作时间TimeEquiv，
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将该等效工作时间TimeEquiv换算至参考温度TempRef下以获得换算等效工作时间TimeEquivTrans，
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累加换算等效工作时间TimeEquivTrans以获得可与参考使用期限TotalTimeRef相比较的已消耗使用期限TotalTimeCons。
[0014]如图5所示，在框图中，通过气泡示出经处理的物理量并且通过箭头示出步骤，该方法可按照三个分支来解析。第一个分支在最左侧，旨在确立参考TotalTimeRef，其代表电子部件1的使用期限。该分支的步骤可以有利地在电子部件1的任何使用之前在准备阶段一劳永逸地进行，在适当的情况下，该准备阶段是同一类型的所有电子部件1所共同的。
[0015]电子部件1经历的热应力取决于许多因素：功率、电压、电流、温度、温度变化、施加持续时间等。为了能够比较低温或短时间施加功率下的应力与长时间施加高温下的应力，并且为了能够在电子部件1的老化方面累加它们的影响，最好选择指示老化的物理量。根据本专利技术，一个可能的物理量是温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于估计电子部件（1）的老化的方法，其特征在于，其包括以下步骤：
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编制电子部件（1）的热规格（2）以确定参考使用期限（TotalTimeRef），
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确定参考温度量（QTempRef），
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测量工作中的电子部件（1）的实际温度（TempCur），
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确定实际温度量（QTempCur），
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确定实际温度（TempCur）下的等效工作时间（TimeEquiv），
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将该等效工作时间（TimeEquiv）换算至参考温度（TempRef）下以获得换算等效工作时间（TimeEquivTrans），
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累加换算等效工作时间（TimeEquivTrans）以获得可与参考使用期限（TotalTimeRef）相比较的已消耗使用期限（TotalTimeCons）。2.根据权利要求1所述的方法，其中，热规格（2）包括由指定温度（TempSpeci）和指定工作时间（TimeSpeci）组成的一系列对，并且其编制包括以下步骤：
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选择参考温度（TempRef），
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针对每个对，校正指定工作时间（TimeSpeci），这是通过将该指定工作时间（TimeSpeci）换算至参考温度（TempRef）下以获得换算指定工作时间（TimeSpecTransi），
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将所有的换算指定工作时间（TimeSpecTransi）相加以获得参考使用期限（TotalTimeRef）。3.根据权利要求2所述的方法，其中，根据公式TimeSpecTransi = TimeSpeci / ATemp来换算指定工作时间（TimeSpeci），其中Atemp是加速因子，优选地通过阿伦尼乌斯定律根据公式ATemp = exp[(
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Ea/k) (1/Temp1
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1/Temp2)]来确定，其中Ea为恒定的活化能，等于0.7，k为玻尔兹曼常数，等于8.62x10
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5，Temp1为初始温度，此处为指定温度（TempSpeci），并且Temp2为最终温度，此处为参考温度（TempRef）。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，根据公式QTempRef = P...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：