[发明专利]用于探测电部件或组件中的缺陷的方法和设备

说明书

在用于探测电部件或组件中的缺陷的方法中，使用具有多个磁场传感器的扫描装置，通过所述磁场传感器能感测沿相互垂直的三个空间方向的磁场分量。在电流流过待测量的电部件或组件时，以所述扫描装置在所述磁场传感器与待测量的部件或组件的表面隔开恒定间距的情况下将沿相互垂直的三个空间方向的磁场分量作为地点的函数进行测量和记录。至少部分地分析处理所记录的磁场分量，以探测所述电部件或组件中的缺陷。对于分析处理而言优选使用神经元网络。所述方法和对应的设备使得能实现对电部件或组件中的故障的无线探测尤其是在品质保证领域中。

技术领域

本发明涉及一种用于通过测量磁场来探测和必要时定位电部件或组件中的缺陷(Defekt)、尤其是电缺陷的方法以及设备。

背景技术

电部件或组件的缺陷的适时识别在所有技术领域中对于所实现的系统的可靠的功能而言都是重要的前提。缺陷和故障的识别因而在使用之前、例如在制造相应的部件或组件时就已是重要的。对于例如功率电子部件、电动交通或芯片制造领域的所有电结构元件都是如此。在此，在制造期间或之后存在对适用于电部件或组件的品质查控的方法和设备的需求。

电结构元件内的缺陷迄今以不同的方式定位和辨别。缺陷常常仅通过未按规定发挥功能的组件识别。在某些情况中使用热成像方法，因为改变的或中断的通过电流(Stromfluss)导致与周围区域相比局部变热或变冷。但迄今所用的方法中的多数都是造成毁坏的、地点分辨率不足的、非定量的，例如热成像、或说服力不足的。此外，仅少量的已知方法可集成到持续的过程链中。在制造电部件或组件时的连续的品质查控是大的挑战。

发明内容

本发明的任务在于，提供用于探测电部件或组件中的缺陷的方法以及设备，所述设备可集成到持续的过程链中并且也使得在制造电部件或组件时能进行连续的品质查控。

该任务以根据权利要求1和8所述的方法和设备解决。所述方法以及设备的有利构型是从属权利要求的主题或可从后面的说明书以及实施例得到。

在提出的方法中，使用具有多个磁场传感器的扫描装置，通过这些磁场传感器可感测沿相互垂直的三个空间方向的磁场分量。在电流通过待测量的电部件或组件时，借助扫描装置在磁场传感器与待侧面的电部件或组件的表面隔开恒定间距的情况下将沿相互垂直的三个空间方向的磁场分量至少关于所述表面的二维子区域作为地点的函数进行测量和记录。所记录的磁场分量接着被至少部分地分析处理，以识别电部件或组件中的缺陷。在此，也可将通过电流的电流方向改变或使其变化，以获得附加的信息。提出的方法优选用于探测除了太阳能电池单体和太阳能模块之外的所有以下电部件或组件中的缺陷，在运行中电流在这些电部件或组件中流动。

在提出的方法和对应的设备中利用的是：在所有电活性的构件中，在这些构件运行时，载流子运动。运动的载流子在其周围环境中产生磁场。物理学借助麦克斯韦方程描述该现象。运动的电荷的数值和正负号以及其速度的数值和方向限定磁力的强度和方向以及作为磁力的基础的磁场的强度和方向。在直线运动时，关于载流子的运动方向生成环形磁场。磁场的数值H与“电流强度I与到导体的间距r的商”成比例：

每个电构件基于运动的载流子在空间中根据运动的载流子的方向和数量在每个地点生成特定于该地点的三维磁场。这相应于构件的极特定的六维磁指纹。例如在功率电子部件中，磁场的数值沿着导体轨最大。在对磁场、尤其是对磁场的各分量Bz,Bx和By进行面分析时，可得到关于载流子的方向和数值的结论。概念“磁场”在本申请中也用于磁通密度。缺陷和故障在电结构元件中始终归因于改变的通过电流。因而结构元件的磁指纹也改变。在对三个磁场分量Bx,By,Bz进行至少面分析时可得出特定的缺陷。在提出的方法中，借助合适的扫描装置通过磁场传感器将各磁场分量Bx,By和Bz作为地点的函数进行感测和分析处理。借助电流的变化(电流强度和/或电流方向)可获得其他信息。