CN101063980A

CN101063980A - 电子零件之电路特性试算方法及其试算系统

Info

Publication number: CN101063980A
Application number: CN 200610035269
Authority: CN
Inventors: 潘建发
Original assignee: Mitac Computer Shunde Ltd; Mitac International Corp
Current assignee: Mitac Computer Shunde Ltd; Shunda Computer Factory Co Ltd; Mitac International Corp
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-10-31

Abstract

本发明公开了一种电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，主要是通过电子零件数据文件中各个电子零件之零件料号取得欲试算之电子零件的电路特性之试算程序，以及于电子零件数据文件和零件数据标准文件中取得于试算过程中所需之数据操作值和数据标准值，由此得到每一电子零件的电路特性。本发明所揭露之电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，可简化研发设计工程师于选择电子零件时之困惑、可用以协助研发设计工程师获取更佳之电路设计数据、可缩短研发设计工程师于计算各个电子零件上所耗费之时间，以加速开发、可使研发设计工程师快速得知所设计之电路上各个电子零件之信赖度与电气衰减以及热衰减之预估，由此进行设计上的变更和调整。

Description

电子零件之电路特性试算方法及其试算系统

技术领域

本发明有关于一种试算方法及其试算系统，特别有关于一种电子零件之电路特性试算方法及其试算系统。

背景技术

于电子设备与装置设计研发过程中，最初需先设计一电路图，然而设计出的电路图常常会因零件质量、电气衰减、温度等，甚至是人为疏失，而造成设计好的电路布线图不稳定或是无法运作。因此，为避免此些问题，于线路图设计完成后，研发工程师必需先针对线路图中各个零件去计算其质量的信赖度、电气特性以及受热温度的影响，然而一张线路图上可能会具有上千、上百个零件，而研发工程师必需每一个都精密地计算，如此一来对研发工程师是相当大的一项负担并且对公司而言也不符合经济效益。并且于冗长的运算过程中难免会发生少许的人为疏失，致使电路仍不稳定亦或无法执行，此时又必须再重新确认每笔运算过程，甚者须重新计算，此势必又需花上一阵子。此外，各种零件材料的分类、特性和标准都不相同，如果研发工程师对此些零件若没一定程度上的了解，所计算出的数值实质上仍令人质疑。并且，针对电子设备与装置的运用领域，运算时所需选择的零件材料标准(如：国际标准、军规标准、业界标准、各厂商标准等)又不太相同，因此又更容易造成研发工程师发生计算错误等情况发生。因此，若能提出一套简便的程序工具来协助进行计算零件质量的信赖度、电气特性以及受热温度的影响，必能提升研发成效。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，从而大体上解决先前技术所存在之问题。

本发明所揭露之电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，可简化研发设计工程师于选择电子零件时之困惑。

本发明所揭露之电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，可用以协助研发设计工程师获取更佳之电路设计数据。

本发明所揭露之电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，可缩短研发设计工程师于计算各个电子零件上所耗费之时间，以加速开发。

本发明所揭露之电子零件之电路特性试算方法及其试算系统，可使研发设计工程师快速得知所设计之电路上各个电子零件之信赖度、电气衰减和热衰减之预估，由此进行设计上的变更和调整。

因此，为达上述目的，本发明所揭露之电子零件之电路特性试算方法，用以计算一个以上之电子零件的一个以上之电路特性，包括下列步骤：首先，加载一电子零件数据文件并根据电路特性之种类选择一个以上之零件数据标准文件；并根据电子零件数据文件和零件数据标准文件逐一进行每一电子零件的电路特性的计算，以得到一个以上之运算结果；最后，整合运算结果，以得到一个以上之运算结果文件；并输出运算结果文件。

其中，于根据电子零件数据文件和零件数据标准文件逐一进行每一电子零件的电路特性的计算，以得到一个以上之运算结果之步骤中包括下列步骤：于电子零件数据文件中依序查找一零件料号，以取得零件料号；根据零件料号得知相对应之电子零件之种类；根据电子零件种类和电路特性取得一个以上之试算程序；根据电子零件种类和试算程序分别于电子零件数据文件和零件数据标准文件中取得一个以上之数据操作值和一个以上之数据标准值；以及根据试算程序和数据操作值和数据标准值进行运算，以得到运算结果并记录运算结果。通过各步骤的执行即可得到所有欲试算之电子零件(即，于电子零件数据文件中所记载之所有零件料号)的电路特性。

此外，更包括下列步骤：选择电气特性之种类。此步骤为使用者用以决定要输出之电气特性结果，或者是决定要试算之电气特性的种类。

本发明另揭露一种电子零件之电路特性试算系统，用以计算一个以上之电子零件的一个以上之电路特性，包括：一数据库，具有若干个储存单元，用以储存一电子零件数据文件、若干个零件数据标准文件以及若干个电路特性之试算程序：一处理模块，连接至数据库，用以根据电子零件数据文件、零件数据标准文件和电路特性之试算程序而计算电子零件的电路特性并输出一个以上之运算结果文件；以及一使用者接口，连接至处理模块，用以选择性执行电子零件数据文件之加载、零件数据标准文件之选择、电路特性之计算开始控制和运算结果文件之输出。

并且于处理模块包括：一查找单元，用以取得于电子零件数据文件中之一零件料号，并根据零件料号自第三储存单元中取得相对应之电路特性之试算程序，进而根据零件料号和电路特性之试算程序分别取得于电子零件数据文件和零件数据标准文件中之一个以上之数据操作值和一个以上之数据标准值；一运算单元，用以根据电路特性之试算程序和数据操作值和数据标准值进行运算，以得到一个以上之运算结果；以及一数据处理单元，用以整合运算结果，以得到一个以上之运算结果文件并输出运算结果文件。

附图说明

图1为说明根据本发明之一实施例的电子零件之电路特性试算系统的概要结构图；

图2为说明根据本发明之一实施例的电子零件之电路特性试算方法的概要流程图；

图3为于本发明一实施例中所使用之电子零件数据文件内容格式之一实施例的示意图；

图4为图2中「步骤230」之一实施例的详细流程图；

图5为说明根据本发明之另一实施例的电子零件之电路特性试算方法的概要流程图；以及

图6为说明根据本发明之再另一实施例的电子零件之电路特性试算方法的概要流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明可用于进行大量电子零件之电路特性的试算，例如：于一电路图上各个电子零件之电路特性的试算。其中，电路特性包括：零件信赖度预估(Reliability Prediction)、电气衰减(Electrical De-rating)和热衰减(Thermal De-rating)。

参照图1、2，图1为根据本发明一实施例之电子零件之电路特性试算系统100，而图2为根据本发明一实施例之电子零件之电路特性试算方法。

当使用者欲进行零件试算时，可先通过使用者接口110选择欲进行试算之电子零件数据文件(步骤210)，选择后通过处理模块120而将此电子零件数据文件加载数据库130之第一储存单元132中。因此，于电子零件数据文件中具有欲试算之电子零件的各项在应用于电路上时之相关数据，其中，每一电子零件所具备的数据包括：零件料号(P/N)PN、零件位置(Location)LOC、电路上之实际操作值(Applied Data)AD、于操作时电路之温度(OperatingTemperature)OT以及原始失效率(Generic Failure Rate)λ_G，并且可如图3所示之窗体模式。

并且，通过使用者接口110选择零件数据标准文件(步骤210)，其中，根据欲试算之电路特性可将零件数据标准文件分为信赖度之相关零件数据标准文件、电气衰减之相关零件数据标准文件和热衰减之相关零件数据标准文件等。并且于第二储存单元134可依据电路特性而分成多个区块1341、1342、1343；举例来说，当试算之电路特性包括：信赖度、电气衰减和热衰减时，第二储存单元134包括：第一储存区块1341，用以储存信赖度之相关零件数据标准文件；第二储存区块1342，用以储存电气衰减之相关数据标准储存区块；和第三储存区块1343，用以储存热衰减之相关数据标准储存区块。并且，此些零件数据标准文件根据运用领域(如：国际、军规、业界、各厂商)而其中之标准值会有所差别，因此，根据不同运用领域可编辑不同之零件数据标准文件，并储存于数据库130之第二储存单元134中且依据相关之电路特性而分别储存于其中之第一至第三储存区块1341~1343。零件数据标准文件的内容会根据欲试算之电路特性种类而具备各个总类及型号之电子零件的各种基本数据及其标准值，例如：零件描述、环境因子(Environment Factor)、质量因子(Quality Factor)、拟合参数(Fitting Parameter)、应力比率(Stress Ratio)、活性能量(Activation Energy)、衰减值(De-rating Data)、最大额定值(Maximum RatedData)、衰减因子(De-rating Factor)及最大额定温度值(Maximum Temperature)等此些数据的组合。也就是依据欲试算之电路特性种类和运用领域而零件数据标准文件内所包括的电子零件的数据及标准值会有些许部分不同。而此些电子零件的数据及标准值可取得自电子零件的制造和贩卖厂商，或是自一些公开媒体(如：书本、说明书、网站等)中取得。

于选择完成后，使用者通过使用者接口110发出一开始指令，致使处理模块120根据电子零件数据文件和零件数据标准文件逐一进行每一电子零件的电路特性的计算，以得到运算结果并记录该运算结果(步骤220)，此即每一电子零件欲试算之电子零件之电气特性的试算结果；接着，所有取得之运算结果会由数据处理单元126整合成一运算结果文件(步骤230)，其中，于运算结果文件中除了具有运算结果，还可具有试算零件之相关数据(例如：上述取得之数据操作值和数据标准值)。最后再将此运算结果文件输出至使用者接口110(步骤240)，因此，使用者即可通过此使用者接口110得到欲试算之零件试算结果。

以下，参照图1、4来详细说明处理模块120进行电路特性的运算过程，即「步骤220」。运算单元122通过查找单元124于电子零件数据文件中逐一查找零件料号以取得一零件料号(步骤302)，接着，运算单元122根据零件料号得知电子零件种类(步骤304)，并且根据电子零件种类和电路特性于数据库130之第三储存单元136中取得所需之试算程序(步骤306)，然后根据电子零件种类和试算程序通过查找单元124于电子零件数据文件取得所需之各个数据操作值并且于选择之零件数据标准文件中取得所需之各个数据标准值(步骤308)，之后运算单元122再根据试算程序和取得之各个数据操作值和各个数据标准值进行运算，以得到运算结果并记录之(步骤310)，再通过查找单元124于电子零件数据文件中查找下一零件料号(步骤312)；确认是否取得零件料号(步骤314)；当找到下一个零件料号时，则在进行此零件料号代表之零件的电路特性试算，即回到「步骤304」；当没找到下一个零件料号时，则表示没有其它要试算之零件，即完成电路特性的试算。

此外，使用者亦可通过使用者接口110选择欲进行试算之电气特性种类(步骤202)，以决定要输出之电气特性结果，甚至可以因而使电路特性试算系统100仅执行各个电子零件此电气特性的试算，如图5、6所示。

接着，再进一步说明试算方法。

就目前所知，可进行试算之电气特性包括：零件信赖度、电气衰减和热衰减等。假设要进行各个零件之零件信赖度、电气衰减和热衰减的试算时，于此运算单元可同时进行每一零件之三种电气特性的运算，亦可逐一进行每一种电气特性的运算后。就零件信赖度的试算来说，每一零件的零件信赖度可通过下列公式一得到。

λ_SS＝λ_G×π_S×π_T×π_E×π_Q.........................................公式一

其中，λ_SS代表信赖度；λ_G代表原始失效率(Generic Failure Rate)；π_S代表应力因子(Stress Factor)；π_T代表温度因子(Temperature Factor)；π_E代表环境因子(Environment Factor)；以及π_Q代表质量因子(QualityFactor)。

并且，应力因子(π_S)可通过下列公式二得到。

π_S＝Exp[m×(SR-50)]......................................公式二

其中，m代表拟合参数(Fitting Parameter)；以及SR代表应力比率(StressRatio)。

另外，温度因子(π_T)可通过下列公式三得到。

π_T＝Exp{Ea×100000÷8.62×{(1÷313)-[1÷(OT+273)]}}........................................................公式三

其中，Ea代表活性能量(Activation energy)；以及OT代表于操作时电路之温度(Operating Temperature)。

因而，信赖度之试算程序以公式一、公式二和公式三为基础，并具有基本失效率(λ_G)、质量因子(π_Q)、拟合参数(m)、应力比率(SR)、活性能量(Ea)以及于操作时电路之温度(OT)等数值之取得指令。所以运算单元执行试算程序时可于电子零件数据文件和零件数据标准文件取得上述数值并进行运算，以得到信赖度之数值。

就零件之电气衰减的试算来说，每一零件的电气衰减可通过下列公式四得到。

EMG＝DD×AD.................................. 公式四

其中，EMG代表电性边限(Electrical Margin)，也就是欲试算之电气衰减；DD代表衰减值(De-rating Data)；以及AD代表于电路上之实际操作值(AppliedData)。

并且，衰减值(DD)可通过下列公式五得到。

DD＝MRD×DF............................. 公式五

其中，MRD代表最大额定值(Maximum Rated Data)；以及DF代表衰减因子(De-rating Factor)。

因而，电气衰减之试算程序以公式四和公式五为基础，并具有于电路上之实际操作值(AD)、最大额定值(MRD)以及衰减因子(DF)等数值之取得指令。所以运算单元执行试算程序时可于电子零件数据文件和零件数据标准文件取得上述数值并进行运算，以得到电气衰减之数值。

而就零件之热衰减的试算来说，每一零件的热衰减可通过下列公式六得到。

TMG＝MT×OT.......................... 公式六

其中，TMG代表温度边限(Temperature Margin)，也就是欲试算之热衰减；MT代表最大额定温度值(Maximum Temperature)；以及OT代表于操作时电路之温度(Operating Temperature)。

因此，热衰减之试算程序以公式六为基础，并具有最大额定温度值(MT)以及于操作时电路之温度(OT)等数值之取得指令。所以运算单元执行试算程序时可于电子零件数据文件和零件数据标准文件取得上述数值并进行运算，以得到热衰减之数值。

此外，本发明可跟任何协议系统和料号系统(如：Oracle)进行连结，以快速取得相关电路设计之电子零件数据文件。

Claims

1.一种电子零件之电路特性试算方法，用以计算一个以上之电子零件的一个以上之电路特性，其特征在于所述方法包括下列步骤：

加载一电子零件数据文件并根据该电路特性之种类选择一个以上之零件数据标准文件；

根据该电子零件数据文件和该零件数据标准文件逐一进行每一该电子零件的该电路特性的计算，以得到一个以上之运算结果，包括下列步骤：

于该电子零件数据文件中依序查找一零件料号，以取得该零件料号；

根据该零件料号得知相对应之该电子零件之种类；

根据该电子零件种类和该电路特性取得一个以上之试算程序；

根据该电子零件种类和该试算程序分别于该电子零件数据文件和该零件数据标准文件中取得一个以上之数据操作值和一个以上之数据标准值；以及

根据该试算程序和该数据操作值和该数据标准值进行运算，以得到该运算结果并记录该运算结果；

整合该运算结果，以得到一个以上之运算结果文件；以及

输出该运算结果文件。

2.如权利要求1所述之电子零件之电路特性试算方法，其特征在于所述方法更包括下列步骤：

于加载一电子零件数据文件并根据该电路特性之种类选择一个以上之零件数据标准文件之步骤前，选择该电气特性之种类。

3.如权利要求1所述之电子零件之电路特性试算方法，其特征在于所述方法更包括下列步骤：

于根据该电子零件数据文件和该零件数据标准文件逐一进行每一该电子零件的该电路特性的计算，以得到一个以上之运算结果之步骤前，选择该电气特性之种类。

4.一种电子零件之电路特性试算系统，用以计算一个以上之电子零件的一个以上之电路特性，其特征在于所述系统包括：

一数据库，具有复数个储存单元，用以储存一电子零件数据文件、复数个零件数据标准文件以及复数个电路特性之试算程序；

一处理模块，连接至该数据库，用以根据该电子零件数据文件、该零件数据标准文件和该电路特性之试算程序而计算该电子零件的该电路特性并输出一个以上之运算结果文件，包括：

一查找单元，用以取得于该电子零件数据文件中之一零件料号，并根据该零件料号自该第三储存单元中取得相对应之该电路特性之试算程序，进而根据该零件料号和该电路特性之试算程序分别取得于该电子零件数据文件和该零件数据标准文件中之一个以上之数据操作值和一个以上之数据标准值；

一运算单元，用以根据该电路特性之试算程序和该数据操作值和该数据标准值进行运算，以得到一个以上之运算结果；以及

一数据处理单元，用以整合该运算结果，以得到一个以上之运算结果文件并输出该运算结果文件；以及

一使用者接口，连接至该处理模块，用以选择性执行该电子零件数据文件之加载、该零件数据标准文件之选择、该电路特性之计算开始控制和该运算结果文件之输出。

5.如权利要求4所述之电子零件之电路特性试算系统，其特征在于所述储存单元包括：用以储存该电子零件数据文件之一第一储存单元；用以储存该零件数据标准文件之一第二储存单元；以及用以储存该电路特性之试算程序之一第三储存单元。

6.如权利要求5所述之电子零件之电路特性试算系统，其特征在于：所述第二储存单元根据该电路特性之种类而具有若干个储存区块。