[发明专利]对损坏程度或寿命预期进行估计的方法和装置

权利要求书

1.一种对功率半导体模块的损坏程度或寿命预期进行估计的方法，所述功率半导体模块包括以机械方式、热方式及电方式附接至由多个不同材料层组成的基板的至少一个管芯，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

-在给定持续时间期间反复地获得所述功率半导体模块的功率损耗以及所述功率半导体模块的至少两个不同位置的温度；

-检查在所述给定持续时间期间获得的所述功率损耗是否适于热模型估计；

-只有在所述给定持续时间期间获得的所述功率损耗适于所述热模型估计时，利用所确定的功率损耗和所获得的温度，估计所述功率半导体模块的所述至少两个不同位置之间的热模型；

-根据所估计的热模型和基准热模型，确定是否必须执行指示所述损坏程度或所述寿命预期的通知；以及

-如果确定必须执行指示所述损坏程度或所述寿命预期的通知，则通知损坏的程度和位置或者所述寿命预期；

其中，估计所述热模型的步骤通过以下步骤执行：

-确定在至少一个位置的温度的估计误差；

-对所述估计误差进行滤波；

-确定所述估计误差的范数；以及

-通过选择使所述估计误差的所述范数最小的参数矢量，确定包括所述热模型的值的所述参数矢量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述温度的位置至少是底板以及至少一个管芯的结。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述热模型是考厄模型。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：确定执行所述功率半导体模块的损坏程度或寿命预期的估计的时刻，执行所述功率半导体模块的损坏程度或寿命预期的估计的时刻为固定的间隔，或者执行所述功率半导体模块的损坏程度或寿命预期的估计的时刻是包括所述功率半导体模块的产品被开启的时候，或者执行所述功率半导体模块的损坏程度或寿命预期的估计的时刻取决于先前确定的寿命预期，或者执行所述功率半导体模块的损坏程度或寿命预期的估计的时刻是所述功率半导体模块所提供的电功率突然地或根据温度而变化的时候。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述基准热模型在所述功率半导体模块的调试期间确定，或者通过所述功率半导体模块的寿命开始时的初始辨识来确定。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所估计的热模型和所述基准热模型来确定是否必须执行指示所述损坏程度或所述寿命预期的通知的步骤通过以下步骤执行：

-评估所述基准热模型的参数值与所确定的参数值之间的误差；

-对所述基准热模型的参数值与所确定的参数值之间的误差进行滤波；以及

-将滤波后的误差转换成一个或几个距离信息，所述一个或几个距离信息是针对与所述基准热模型的值的偏差的度量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述距离通过外推模型被外推，以便限定外推距离等于阈值的时间。

8.一种对功率半导体模块的损坏程度或寿命预期进行估计的装置，所述功率半导体模块包括以机械方式、热方式及电方式附接至由多个不同材料层组成的基板的至少一个管芯，其特征在于，所述装置包括：

-用于在给定持续时间期间反复地获得所述功率半导体模块的功率损耗以及所述功率半导体模块的至少两个不同位置的温度的装置；

-用于检查在所述给定持续时间期间获得的所述功率损耗是否适于热模型估计的装置；

-用于只有在所述给定持续时间期间获得的所述功率损耗适于所述热模型估计时利用所确定的功率损耗和所获得的温度来估计所述功率半导体模块的所述至少两个不同位置之间的热模型的装置；

-用于根据所估计的热模型和基准热模型来确定是否必须执行指示所述损坏程度或所述寿命预期的通知的装置；以及

-用于在确定为必须执行所述通知的情况下通知损坏的程度和位置或者所述寿命预期的装置；

其中，估计所述热模型包括：

-确定在至少一个位置的温度的估计误差；

-对所述估计误差进行滤波；

-确定所述估计误差的范数；以及

-通过选择使所述估计误差的所述范数最小的参数矢量，确定包括所述热模型的值的所述参数矢量。