CN113242976A - 用于监测电子系统的可靠性的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于监测电子系统、特别是包括一个或多个电子部件的电子系统的可靠性的方法以及一种为执行该方法而设计的装置。该方法包括:在不同的测量时间并根据预定的传输质量度量,重复测量经由有线电信号传输路径传输到电子系统或从电子系统传输出来的信号的传输质量;(ii)针对每个测量时间,将相关测量的传输质量与先前根据传输质量度量确定的分别相关的传输质量参考值进行比较;以及(iii)根据相关比较的结果,确定与相应的测量时间相关的可靠性指标的值。在这方面,传输质量度量被定义为对电子系统的一维或多维的运行参数范围的子范围的延伸的度量,根据预定的可靠性标准,电子系统在该子范围中可靠地运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于监测电子系统的可靠性的方法和装置,电子系统特别是指单个电子部件、例如半导体芯片(例如片上系统,SOC)或具有多个电子部件的电子系统、例如芯片组或具有多个电子部件的组件。特别地,要监测的系统可以是电子系统,其被设计用于在车辆技术中使用,特别是作为车辆(例如汽车或摩托车)或车辆子系统(例如控制单元(ECU))的组成部分。
背景技术
在一些应用情况中,这种电子系统要承受它们在最初没有发展出的要求和负荷。这例如可能是如下情况:可用于大量不同应用的半导体芯片或芯片组、例如微控制器或用于提供通信接口的芯片被安装在车辆中,并且因此承受相关的苛刻的负载要求和运行条件、特别是涉及振动、温度范围和温度波动和/或通常腐蚀性的化学环境,例如在机动车的发动机舱或排气设备中。在此,将车辆理解为任何可移动的对象、特别是交通工具,其适合于运输一个或多个人员、货物、执行器和/或传感器。车辆也可以具有飞行特性或漂浮特性。特别地,乘用车、货车、摩托车、公共汽车、自行车或上述车辆之一的拖车是本发明意义上的车辆。特别地,这也适用于牵引单元以及列车的拖车。同样地,水上车辆、飞机和宇宙飞船、特别是船和艇、飞机和飞行无人机以及火箭和卫星都是本发明意义上的车辆。
因此,基于这种电子系统的运行理念,可能会出现新的故障机制或已经存在的故障机制的主导地位转移,这可能对其可靠性、特别是长期可靠性产生负面影响。例如,焊点、如其用于电路板上电子部件的电气连接(在一些情况下也用于机械紧固),电子部件的连接引脚、特别是芯片的外部连接,或电路板(PCBs)上的导体轨道会被腐蚀并遭受到结构变化,这尤其会导致微裂缝的形成。由于完整性、退化或老化效应(如层间分层、电迁移等),部件内部也可能发生不期望的变化。
这种不期望的变化又会对必须越过受影响点传输的信号和电流产生影响。例如,已经形成的微裂缝可以作为附加的寄生电容,从而影响受影响的信号路径的交流传输特性,使得信号传输被破坏。这反过来又会导致故障,尤其是在这种信号传输的接收侧,例如,如果接收信号的芯片具有在处理器上运行的软件,而该软件的正确功能取决于根据特定系统时钟的同步信号传输。其他可靠性问题也可能由于上述不期望的变化而发生,如局部过热,以及由此产生的、尤其是热弹性的部件或组件变形、信号传输或信号处理速度降低、系统参数偏移或功率消耗增加。
针对电子系统、特别是半导体芯片的可靠性测试的目前已知的方法通常基于,在一个或多个测试时间根据定义的测试程序测试系统或芯片的一个或多个功能,以确保它们按照规定运行。这些众所周知的程序尤其包括所谓的“边界扫描测试程序(boundary-scantest procedure)”,这通常是用于测试电子装置中的数字和模拟部件的标准化程序。然而,由于如今的电路设计的复杂性和小型化,要在物理上接触电路的一些点变得越来越困难。由于这个原因,除了别的之外,边界扫描测试程序通常不能提供所需的特定于系统或应用的测试范围、特别是分辨率深度。
此外,这些测试程序通常非常耗时并且因此成本很高,同时也不适合作为自检的一部分、特别是BIST(内置自检)在现场持续运行。内置自检是指电子部件具有集成的测试电路,该测试电路产生测试信号并且通常还将其与预先定义的正确响应信号进行比较,使得可以将测试结果输出到自动测试设备(ATE)。
为了弥补制造期间以及鉴定或现场使用期间的测试过程中的风险漏洞,并且由此达到特定于应用的可靠性要求,当使用已知的测试程序时,在部件和组件生产期间到完成的整体系统(例如车辆或车辆子系统,例如控制单元)的整个价值链中,通常都需要非常高水平的测试工作。如果没有这种中间产品的测试保证,通常需要尽可能地在系统层面(如车辆或其子系统)进行“补偿工程”,这又可能是非常复杂和昂贵的。在极端情况下,这种高难度的工作甚至会导致首先某些创新产品(例如高脚数球栅阵列(BGA)封装的芯片)不能被选作系统部件,尽管它们本来特别适合于一些应用,例如在高度自动化或自动行驶的车辆的系统中。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题是,提供一种用于保障电子系统的可靠性的改进的解决方案。特别地,寻求一种可用于汽车工程领域的解决方案。
上述技术问题通过根据独立权利要求的方法和装置来解决。进一步有利的实施方式在从属权利要求以及说明书和附图中示出。
本发明的第一方面涉及一种用于监测电子系统的可靠性的方法、特别是计算机实现的方法。该方法包括:(i)在不同的测量时间并根据预定的传输质量度量,重复测量经由有线电信号传输路径传输到电子系统或从电子系统传输出来的信号的传输质量;(ii)针对每个测量时间,将相关测量的传输质量与先前根据传输质量度量确定的分别相关的传输质量参考值进行比较;以及(iii)根据相关比较的结果,确定与相应的测量时间相关的可靠性指标的值。在这方面,传输质量度量被定义为对电子系统的一维或多维的运行参数范围的子范围的延伸的度量,根据预定的可靠性标准,电子系统在该子范围中可靠地运行。
本发明意义上的“电子系统”应被理解为单部件系统或多部件系统,其具有至少有一个电子装置作为部件。特别地,单个电子装置、例如半导体芯片(例如片上系统,SOC)或包括至少一个电子装置的电子系统、例如芯片组或包括多个电子装置的组件,都是本发明意义上的电子系统。电子系统尤其可以是用于车辆技术的系统,特别是作为车辆(如汽车或摩托车)或车辆子系统(如控制单元(ECU))的部件。
特别地,可以将“重复测量”实施为连续的测量或在不同的连续离散的测量时间或测量时间范围的多个逐点或逐时间段的测量。
有线电信号传输路径尤其可以在两个或多个电子部件、特别是半导体部件、例如集成电路(IC)之间延伸,其中至少一个部件本身是要监测的电子系统的一部分。因此,其在系统内尤其可以在其系统的不同部件之间延伸。特别地,信号传输路径可以至少部分地延伸通过一个或多个印刷电路板(PCB)上的一个或多个导体轨道和或焊点。其也可以借助部件之间的直接接触、例如借助所谓的倒装芯片连接形成,其中两个或更多的芯片直接布置在彼此的顶部,并且因此经由其连接触点(引脚)中的至少一些彼此电连接。然而,在另外的实施方式中,传输路径也可以作为同一系统部件的输出与输入之间的循环连接延伸(闭环)。此外,在上述每种情况下,可以提供一个或多个另外的部件、尤其是电子装置,例如无源或有源装置或整个电路、如集成电路(IC),作为传输路径的中间节点。
根据预定的传输质量度量测量传输质量。这意味着,类似于利用仪表测量距离,利用预定的传输度量作为象征意义上的“刻度”来确定传输质量。传输质量度量被定义为对电子系统的一维或多维运行参数范围的子范围的延伸的度量,根据预定的可靠性标准,电子系统在该子范围内可靠地运行。运行参数范围在此是系统相应的一个或多个运行参数的一维或多维值范围。
(多个)运行参数尤其可以是技术参数,该技术参数是传输到电子系统或从电子系统传输的信号的特性、特别是电平和/或相位。可靠性标准可以应用于运行参数范围的多个运行点中的每一个,从而针对该特定的运行点确定是否存在足够的传输质量,并且确定系统在该运行点处是否在上述意义上“可靠地运行”。特别地,可以基于传输错误率、例如误码率(bit error rate,BER)的阈值来定义可靠性标准,并且确定,例如如果传输错误率低于预定的错误阈值,则在所考虑的运行点处存在可靠的运行,阈值尤其也可以为零。
然而,上述基于可靠性标准关于特定运行点的传输质量的测试不能与更高级的传输质量度量相混淆。更高级的传输质量度量实际上是基于运行参数范围的子范围的特定延伸定义的,该子范围由根据可靠性标准在每种情况下具有足够传输质量的运行点确定,并且更高级的传输质量度量将这些运行点纳入运行参数范围。特别地,该延伸可以是指子范围的N维“体积”,其中N是对应于运行参数范围的维度的自然数。替换地,延伸也可能是指较小维度M<N的“体积”。例如,对于N=3,延伸可以是指二维区域的大小或一维距离的长度,每个维度都受到子范围的界限的限制。因此,在M=1的一维情况下,尤其可以将延伸定义为子范围的直径。另一方面,在N>3的情况下,考虑用于确定子范围的延伸的体积也可以具有M>3的维度。
因此,根据本发明的第一方面的方法不仅能够在给定的测量时间确定要监测的系统在该时间是否处于无故障状态,或者无论如何,在其规格范围内处于非关键或允许的运行状态。而且,附加地其还能在更长的时间周期内以及在要监测的系统仍然正常工作时,确定其可靠性和随时间的变化,并且甚至对系统的预期剩余足够安全的运行时间或足够安全的可用寿命做出有用的预测。特别地,现在有可能在早期阶段检测电子部件或电子装置的特性,而这些特性利用以前已知的测试方法是无法检测到的,或者无法在发生功能故障之前足够早地检测到。特别地,可以在早期阶段检测和诊断出这些电子部件内部(例如层的分层、电迁移等)和外部(例如焊点)的完整性、退化或老化效应,这些可能在以后导致电或热的接触特性和信号传输特性的干扰。
此外,通过将相关的测量的传输质量与先前根据传输质量度量确定的分别相关的传输质量参考值进行比较,可以在每个测量时间确定系统现在是否已经达到了如下运行状态:在该运行状态下,干预、例如更换或维修系统或其中一部分是有益的或者甚至是需要的,以继续确保其运行可靠性。
特别地,该方法不仅可以在要监测的系统布置在现场时在其运行时间期间使用,还可以在其布置前的生产和鉴定或最终测试期间使用。通过这种方式,可以实现改进的风险管理过程,其尤其还可以包括开发、生产、鉴定和供应链等领域,并且由此实现这方面的一致的保障过程。通过这种方式,可以在早期阶段使风险透明化,特别是在使用最新的半导体技术以及这些技术的复杂封装技术时,以及在使用无源电子部件时,由此可以在设计层次的早期阶段采取适当的措施。如果没有这些方面或由此产生的措施,与安全非常相关的汽车安全链尤其会至少部分中断(不管是否符合现有标准)。
下文描述了该方法的优选的实施方式,这些实施方式可以任意相互组合或者与如进一步描述的本发明的其他方面组合,除非这种组合被明确排除或在技术上不可能。
根据一些实施方式,在传输路径上传输的信号是射频信号(即至少一个频谱分量在千赫兹范围或更高的信号),例如数据传输率在G波特(GBaud)范围内的数字信号。这样做的优点在于,在重复测量的过程中,可以很好地检测到传输路径的任何现有损伤或缺陷、如焊点的微裂缝或热塑性部件外壳的变形,这通常取决于老化或损坏,并且对传输路径的电容特性或其阻抗(从而特别是对复数表现的信号的虚部)产生影响,作为后者以及经由传输路径传输的信号的结果频谱的相应变化。
根据一些实施方式,传输质量参考值被定义为恒定值,使得同一参考值应用于所有的测量时间。另一方面,在替换的实施方式中,可以将参考值定义为与时间有关、特别是取决于测量时间,并且因此例如,其时间值进展可以适应系统的预期的老化曲线。以这种方式,借助参考值确定的安全要求可以随时间变化、尤其可以随着系统的年龄或运行时间的增加而变得越来越严格,以便始终能够确保所需的运行安全。
根据一些实施方式,
(a)在一维运行参数范围的情况下,依据以下至少一项来定义传输质量度量:(i)运行参数范围内的子范围的延伸;(ii)运行参数范围内的子范围的延伸与运行参数范围的指定最大延伸的比率;
(b)在多维运行参数范围的情况下,依据以下至少一项来定义传输质量度量:(i)子范围的至少二维的延伸与整个运行参数范围或其定义区段的相应指定延伸的比率;(ii)子范围沿着由运行参数范围的选定的单个维度确定的延伸方向或者沿着由其多个维度的线性组合确定的延伸方向的延伸;(iii)子范围沿着由选定的单个维度确定的延伸方向或沿着由运行参数范围的多个维度的线性组合确定的延伸方向的延伸与沿着该延伸方向的运行参数范围的指定的最大延伸的比率;或者
(c)依据针对在运行范围内或其预定区段内的一个或多个选定的单独的运行点分别测量的并且特别是根据预定的可靠性标准评估的传输质量来定义传输质量度量,该传输质量尤其可以基于传输错误率、例如BER来确定。
就在上述实施方式中运行参数范围的维度与子范围的维度一致而言,这些实施方式有利地可以依据运行参数范围的所有维度来确定电子系统的可靠性。然而,另一方面,即如果子范围的维度小于运行参数范围的维度,则这可以用于具体解决、特别是确定可靠性的个别方面。
例如,如果存在二维的运行参数范围,其中第一运行参数代表经由传输路径传输的信号的电平,第二运行参数代表信号的相关的相位,则在运行参数范围和子范围的维度相等的情况下,二维子范围的整个区域可以用于确定传输质量度量,因此其取决于位于子范围内的运行点处的信号电平和信号相位,并且在这个意义上代表综合的度量。另一方面,在子范围的维度较小的情况下,即在当前示例中是一维的子范围,例如只涉及信号相位的情况下,关于该维度的可靠性方面(在此例如是相位保真度或方差)可以被具体测量,并在该意义上用于选择性地确定传输质量度量。
当使用上述实施方式时,其中子范围的延伸是沿着不与单个维度重合的延伸方向确定的,即在使用上述线性组合来确定延伸方向的情况下,可以同时考虑到参与各自线性组合的各种维度,由此依据运行参数范围内的延伸方向的准确方向,即依据线性组合内总和的各个权重系数,可以设置参与线性组合的各个维度的任何期望的权重,即依据线性组合内总和的各个权重系数,可以有针对性地设置线性组合中所涉及的各个维度的任何期望的权重,这使得尤其是检测取决于多个维度的特殊错误模式成为可能。
根据上述实施方式的一些相关变型,附加地依据至少一个表征运行参数范围内的子范围的位置的参数来定义传输质量度量。以这种方式,特别地,根据可靠性指标确定可靠性可以考虑到子范围根据定义的参考点或参考方向是对称地还是不对称地位于运行参数范围内。因此,尤其可以将子范围定义为沿着一个维度的轴向区段,或者是借助上述线性组合中的一个定义的另一个延伸方向上的区段。再次提到上面给出的示例,其中一个运行参数以及因此运行参数范围的一个维度与所传输的信号的相位有关,这例如可以用于确定子范围相对于正相移和负相移是否关于相移的零点对称,或者两个相移方向中的一个是否或多或少地受到可靠性变化的影响。使用前述的轴向区段概念,也有可能只具体考虑可靠性或其仅相对于正相移或替换地仅相对于负相移的随时间的变化。子范围的多边截断也是可以想到的,例如,通过在所有的侧面截断子范围,或者关于至少一个特定的延伸方向上截断子范围,使得在基于可靠性标准确定的原始子范围内,只有有限的值范围被考虑并被定义为(新)子范围。例如,在所提到的示例中,可以将子范围调整、即限制到位于原始子范围内的沿运行参数范围的相位维度的某个选定的相位范围。
根据一些实施方式,借助传输质量度量依据数据来确定传输质量,该数据代表跨越运行范围以及该运行范围中的子范围的Shmoo图。特别地,可以依据至少一个参数的值来确定在相应的测量时间要测量的传输质量,该参数代表Shmoo图内的子范围的某个至少近似确定的延伸。
“Shmoo图”是部件或系统在一些条件或输入的范围内变化的特性的图形表示,尤其是在电气工程中。Shmoo图通常用于显示复杂的电子系统、如计算机或集成电路、如DRAM、ASIC或微处理器的测试结果。特别地,该图示出了在其运行参数范围内的条件或运行点的子集,在这些条件或运行点下,要测试的系统在满足其相关规格的情况下可靠地运行。例如,在以半导体存储器形式或涉及半导体存储器的电子系统的测试中,半导体存储器的电压、温度和刷新率可作为其运行参数在一定范围内变化,但只有某些运行点,即这些因素的组合才允许设备可靠运行。记录在独立的轴上(例如电压、温度、刷新率)的可靠的运行值范围(在此被称为“子范围”)在本示例中包围三维的、通常是不规则形状的体积。
因此,在这些实施方式中,例如在二维的情况下,Shmoo图内的子范围的区域可以基于代表它的数据至少近似地确定,例如通过计算位于子范围内的运行点。所考虑的整个、特别是指定的运行参数范围的大小也可以以相同的方式确定。
根据一些实施方式,对于每个测量时间,传输质量的相应的测量包括针对在指定的多维运行参数范围内的多个运行点关于经由信号传输路径的数字信号传输来测量相应的传输错误率,传输错误率尤其可以用误码率(BER或BFR)或比特错误率或商(BFV或BFQ)来表示。此外,基于由此测得的相关传输错误率确定相应测量时间的传输质量。因此,基于子范围的特定延伸的传输质量度量尤其可以通过基于大量运行点确定子范围的相应延伸来确定,这些运行点的相应的传输错误率低于预定的错误阈值,错误阈值尤其也可以是零。代替大量的运行点,尤其也可以使用这些运行点所跨越的并且在其维度上与子范围的维度相对应的运行参数范围的局部体积来确定延伸。
在这些实施方式中的一些中,将在相应测量时间测得的传输质量与根据传输质量度量预先确定的分配的相应的传输质量参考值进行比较,使得在相应测量时间测得的传输质量以平均值或中位数的形式包含在比较中,该平均值或中位数是基于该测得的传输质量和在较早的测量时间测得的关于传输路径的至少一个传输质量取平均或形成中位数而得出的。在每种情况下,已经根据传输质量度量确定了这些传输质量。这种类型的比较是特别容易实现的方法,即尤其是复杂度低的方法,该方法尤其对传输质量的短期波动有平滑作用,因此可以用于提高该方法关于传输质量的测量结果的这种波动的鲁棒性,这种波动通常只归因于系统外部的临时干扰。
在一些实施方式中,依据至少一个运行参数来确定与一个或多个测量时间相关的相应的参考值,特别是基于其在相应测量时间存在的值,在过去或至少其部分时间上的累积值或平均值。因此,尤其可以依据温度、湿度、电流消耗、电源电压、传输信号的信号电平或信号相位、或电子系统所承受的振动来确定参考值。
以温度或湿度为例,尤其也可以依据电子系统所在的(预期)地点或地理区域,并且因此依据那里的主要气候来确定参考值。例如,如果某种气候有利于电子系统的腐蚀或其他有害影响,则可以将参考值设定为与电子系统的可靠性有关的更高的安全水平,使得可以比系统在相对不那么关键的气候区域运行时更快地达到。例如,在车辆的情况下,可以想到为同一类型车辆的区域变型提供不同的参考值或参考值曲线,以便能够考虑到与不同区域相关的不同的气候条件。
还可以以这种方式实现,依据迄今为止发生的电子系统的累积的机械或电气负载来取决于时间地确定相应的参考值,例如由于振动或电气负载或已经发生的启动(boot)过程的数量或系统或参与传输的部件的年龄,以全面优化由该方法执行的可靠性监测,特别是从安全相关的角度来看。
在一些实施方式中,运行参数范围具有以下运行参数中的至少一个,每个作为一个维度:(i)表征经由传输路径传输的信号的信号电平的运行参数;(ii)表征经由传输路径传输的信号的信号相位的运行参数;(iii)表征电子系统或传输路径的运行温度的运行参数;(iv)表征电子系统或传输路径的老化状况的运行参数;(v)表征电子系统所受到的一个或多个外部影响或作用的运行参数。这种影响或作用尤其可以由振动、机械震动、机械、电或磁作用引起,例如由与系统相互作用的印刷电路板或外壳结构引起。这些影响或作用尤其可能是环境温度、湿度或化学空气成分,或作用在系统上的压缩力或拉伸力或电场或磁场。所有这些具体运行参数的共同点在于,它们通常表现出与相关电子系统的可靠性的明显的相关性,并且因此特别适合于作为指标或测量参量,在此基础上可以确定或估计电子系统的可靠性。
在一些实施方式中,在特定的参考条件下,在确定子范围之前的不同的测量时间,例如经过多个连续的预定温度周期,确定传输质量参考值,并将其存储在优选是非易失性的存储设备内的数据结构中,以便随后与传输质量的重复测量结果进行比较。特别地,存储设备可以作为要监测的电子系统本身的一部分提供,这尤其能够实现离线使用或相应的自给自足的过程实施。数据结构尤其可以是代表了值表、特别是所谓的查找表(LUT)的结构。存储在数据结构中的参考值尤其可以根据一个或多个运行参数值进行分组存储,例如,以这样的方式将针对特定运行温度确定的参考值存储在一个组中。分组存储尤其可以是指存储设备中的物理或逻辑寻址或基于软件的访问选项,例如作为数据结构中的数据字段标号的一部分。
在一些实施方式中,根据比较的结果,可靠性指标的相应的值被确定为指示足够的可靠性或缺乏可靠性。在这种情况下,可靠性指标直接提供与最后测量时间有关的系统可靠性的声明。
在这些实施方式中的一些中,基于测试标准来确定可靠性指标的相应的值,该测试标准依据可靠性指标或(视情况而定)所产生的可靠性指标的多个先前确定的值进行动态调整。例如,如果基于可靠性指标或所产生的可靠性指标的各自先前确定的值,发生要监测的系统的老化增加或这些值的意外波动,其可能表明发展中的缺陷,则可以动态地收紧测试标准。
测试标准的动态调整可以在机器学习的背景下特别是基于可靠性指标或(视情况而定)所产生的可靠性指标的先前确定的值进行。因此,不仅可以实现测试标准的动态确定的自动化,而且还可以在早期和更可靠地检测发展中的干扰或缺陷方面、特别是对于可靠性指标的值的复杂的时间进展,提高这种调整的性能。
在这些实施方式中的一些中,基于以下测试标准中的一个,依据在比较期间确定的、根据传输质量度量测量的相应传输质量与相关的相应参考值的偏差来确定可靠性指标的值:(i)如果基于比较确定的偏差不低于最小偏差的预定固定值,则可靠性指标的值被设置为指示足够的可靠性,否则指示缺乏可靠性;(ii)如果基于比较确定的偏差不低于依据测量时间定义的最小偏差的值,则可靠性指标的值被设置为指示足够的可靠性,否则指示缺乏可靠性;(iii)如果相应测量时间在达到电子系统的预定老化状态的时间之前,则可靠性指标的值被设置为指示足够的可靠性,否则指示缺乏可靠性。特别地,可以依据绝对值、与参考偏差有关的值或在时间范围内取平均的相应偏差的值来确定可靠性指标的值,从而以简单的方式进行确定。
根据测试标准(i),因此可以使用在时间上恒定的可靠性阈值,其既指在时间上不变的参考值,也指在时间上可变的、特别是与测量时间相关的参考值。因此,基于参考值曲线和固定的可靠性阈值,固定的值阈值或随时间可变的参考值一起移动的值阈值(因此也是时间可变的值阈值)尤其可以被确立为可靠性极限。根据测试标准(ii),代替地或累积地,可靠性阈值本身是可变的,这也可以与在时间上恒定的或可变的参考值一起使用,以定义在时间上可变的值阈值作为可靠性极限。因此,测试标准(i)和(ii)可以被有利地使用,尤其是当问题是围绕参考值的时间过程来定义随着时间以带状方式运行的值范围时,这对应于缺乏可靠性,而在带以外的可靠性值则对应于足够的可靠性,即根据可靠性标准可靠运行的系统。
另一方面,测试标准(iii)定义了关于电子系统的预定的老化状况的硬性的年龄限制。老化状况可以以各种方式定义,例如基于绝对年龄、累计的总运行时间、成功启动的次数或任何其他预定的与老化有关的属性或系统或其参与信号传输的部件的运行历史。
在一些实施方式中,至少一个电子部件被布置在传输路径中,并且依据至少一个部件的类型,在相应的测量时间进行传输质量的确定。因此,即使由于至少一个部件的存在,也可以使用更复杂的传输路径来监测电子系统的可靠性。如果不可能在无部件传输路径的基础上进行监测,或者无论如何希望将这种更复杂的传输路径用作一个整体来监测可靠性,从而考虑扩展的可能故障原因的范围,这可能是特别有用的。特别地,无源部件、如电容和电阻(即所谓的“零欧姆(Ω)”电阻,其具有可忽略不计的欧姆电阻值、即与实部有关的电阻值),或有源部件或包含此类部件的电路(例如集成电路IC),都可以被视为位于传输路径中的此类部件。因此,参考值是专门为传输线中的部件的类型和布置确定的。
在一些实施方式中,该方法被进一步应用于,根据经由不同于第一信号传输路径的第二信号传输路径传输到电子系统或从电子系统传输出来的信号的预定传输质量度量,基于重复测量传输质量,来确定针对测量时间的相应的另外的可靠性指标。此外,在电子系统或至少一个传输路径的相应测量时间,依据在相应测量时间针对第一传输路径确定的可靠性指标和在该相应测量时间针对第二传输路径确定的另外的可靠性指标来确定所产生的可靠性指标。
以这种方式,就有可能基于两个或多个不同的传输路径的可靠性测量来监测电子系统的可靠性,从而提高该方法的整体鲁棒性。特别地,在许多情况下,有可能区分系统内部的缺陷或故障(其原因在于在传输路径或系统本身的一个或多个部件)与具有外部原因并发生的故障,例如由于干扰信号的、特别是暂时的电磁耦合。特别是当关于两个或多个不同的传输路径的可靠性曲线明显不同时,这种区分是可能的,因此可以假设传输路径的子集受到外部干扰,而由另外的传输路径形成的传输路径的子集不是这种情况。
在一些实施方式中,该方法进一步包括,当根据可靠性指标或(视情况而定)所产生的可靠性指标的所确定的值,电子系统不再足够可靠时,触发电子系统本身的行动或作用于该电子系统的另一实体的行动。例如,可以触发系统的故障指示,或由系统本身或由另一实体、如电源设备或与系统通信的控制单元将系统切换到安全运行模式。以这种方式,依据该方法检测到的可靠性问题可以在早期阶段得到适当的响应,以便能够提前预防由缺乏可靠性引起的后续损害。例如,可以及时对电子系统、(多个)传输路径或其个别组件或部件进行维护或更换。
本发明的第二方面涉及一种用于监测电子系统的可靠性的装置,该装置被设计为执行根据本发明的第一方面的方法。特别地,该系统可以基于处理器并且因此能够通过全部或部分实现该方法的计算机程序来执行该方法。特别地,该装置可以是用于车辆、例如汽车或摩托车的控制单元。
本发明的第三方面涉及一种计算机程序,其包括指令,当在与根据本发明第二方面的装置相关的一个或多个处理器上执行时,使该装置执行根据本发明的第一方面的方法。
特别地,计算机程序可以存储在非易失性数据载体上。该数据载体优选是光学数据载体或闪存模块形式的数据载体。如果这样的计算机程序本身要独立于执行一个或多个程序的处理器平台进行交换,这可能是有利的。在另外的实施中,计算机程序可以作为文件存在于数据处理单元、特别是服务器上,并且可以经由数据连接、例如互联网或专用数据连接、例如专有网络或局域网下载。此外,计算机程序可以具有多个相互作用的单独程序模块。
因此,根据本发明的第二方面的装置可以包括程序存储器,计算机程序存储在其中。替换地,该装置也可以被设计为经由通信链接访问外部可用的计算机程序,例如在一个或多个服务器或其他数据处理单元上可用的计算机程序,尤其是以便与其交换数据,这些数据在该方法或计算机程序的过程中使用或代表计算机程序的输出。
就本发明的第一方面所解释的特征和优点比照地适用于本发明的其他方面。
附图说明
本发明的其它优点、特征和可能的应用从以下结合附图的详细描述中显而易见。
图1示意性示出了要监测的电子系统的示例性实施方式,该电子系统同时代表用于执行根据本发明的方法的示例性装置;
图2示意性示出了说明根据本发明的方法的优选实施方式的流程图;
图3示出了电子系统的多维运行范围内的示例性的Shmoo图;
图4示出了根据传输质量度量从子范围的延伸确定的系统的传输质量的示例性特征曲线,以及参考值的两个示例性特征曲线;以及
图5示出了针对运行参数“温度”的三个不同的值根据传输质量度量从子范围的延伸确定的系统的传输质量的三个示例性特征曲线。
在附图中,相同的附图标记用于本发明的相同或相应的元素。
具体实施方式
如图1所示,要监测的系统100a具有第一半导体集成电路105和第二半导体集成电路110分别作为部件和系统部件。在本示例中,两个半导体电路105和110经由两个不同的基于电线的信号传输路径L1和L2相互连接,并且可以经由其交换电信号、特别是数字信号。为了这个目的,半导体电路105具有相应的通信接口115和120。类似的事情可以比照地应用于半导体电路110(未示出)。通信接口115和120以及其在相应传输路径的另一端处的相应的对应接口尤其可以按照已知的通信技术、例如按照PCI Express(PCIe)标准设计。在信号传输路径L1中,还提供另外的电子部件K、例如电阻器或电容器作为部件。此外,两个通信接口115和120经由信号传输回路L3相互连接,经由该信号传输回路也可以传输信号、特别是数字信号。半导体电路105还具有处理器125和存储设备130,在存储设备中特别是可以存储在处理器125上为了实现根据本发明的方法(例如,如图2所示)而运行的计算机程序和为此目的所需的数据、例如查找表LUT。
该系统的所有部件都位于电路板上(未示出),并且通过电路板的相关导体轨道上的相应焊点与电路板进行机械和电气连接。
代替整体布置100a,替换地可以仅半导体电路105被视为要监测的系统100b。因此,系统100a或100b能够通过根据本发明的方法在自检的意义上监测其可靠性,因此其同时代表了根据本发明的装置的可能实施方式。
下面将会参照图2至图5解释图2中所示的根据本发明的方法200的示例性实施方式,该方法尤其可以用于监测根据图1的系统100a或100b。因此,这里示例性地参考了根据图1的系统。在该示例中,运行参数范围B被定义为两个维度,其中信号电压U表示的信号电平和相关的信号相位Φ作为维度(参照图3)。任何一条传输路径L1、L2或L3、可选地超过一个可以尤其是结合地用于可靠性监测。
方法200的流程可以被分为三个连续的阶段,第一阶段是可能只运行一次的准备阶段,其包括准备过程或步骤205(术语“过程”和“步骤”在此作为同义词,并且可以指单个动作或多个动作组合成一个过程,这取决于上下文)。
作为该准备过程205的一部分,根据定义的传输质量度量确定的传输质量的取决于时间的参考值R(t)的值被定义并存储在半导体电路105的存储设备130的查找表LUT中。尤其可以执行对参考值的时间历史并且因此对所述值的确定,以通过在明确定义的测试条件下执行下述方法的第二阶段来测试系统100a或100b的故障敏感性,以产生代表图3中所示的Shmoo图在系统寿命中的初始时间t1的初始版本的数据组。然后,根据该数据组确定初始可靠性的值V(t1),如下面将对之后的测量时间详细描述的那样。
同时,系统100a或100b正常运行所需的运行范围B的最小子范围D的形状、大小和位置(参照图3)是已知的,例如从系统的规格或先前已知的、尤其是特定于应用的性能要求中已知。这也适用于过渡范围C,其位于子范围T与运行参数范围B的外部之间,在运行参数范围B的外部中由于发生传输错误的统计频率过高,系统不能可靠地运行或者甚至故障。在过渡范围C中,发生传输错误的统计频率和任何产生的系统故障都高于子范围T,但低于运行参数范围B的外部部分,从而如果有必要,在此可以使用足够的纠错措施实现足够可靠的传输。因此,如果使用这种充分的纠错措施,可以想到将子范围T扩展到包括过渡范围C。然而,下面将不考虑这种扩展。
现在选择参考值R(t1),使其在Shmoo图中对应于封闭的曲线或区域,该区域一方面完全包围了最小子范围,另一方面完全在由系统的运行参数范围B中的运行点跨越的子范围T中运行,在这些运行点处系统在时间t1无故障且可靠地运行。
从这个参考值R(t1)开始,然后可以定义期望的时间过程R(t)。特别地,也可以将参考值R定义为常数(参见图4:R1(t)=R1=常数)。取而代之,也可以将参考值R(t)定义成时间变化的,特别是以这种方式使得其在Schmoo图中的表示对应于围绕最小子范围D的增加的收缩、可选地也可以是阶梯式的收缩,但不低于最小子范围D(参见图4:R2(t),D)。特别地,可以依据一个或多个选定的运行参数、例如依据环境温度来确定参考值,尤其是如果预期:根据传输质量度量测量的传输质量V(t)的后续时间特性取决于这个或这些选定的运行参数,如图5中的温度依赖关系的示例所示。
在步骤或过程205之后(其尤其仍然可以在工厂进行),该方法的第二阶段开始,在该阶段中对系统进行实际监测,例如在现场使用该系统期间。在步骤210中,首先为此目的确定新的当前测量时间t,这尤其可以通过增加先前的测量时间(t:=t+Δt)完成。该值t尤其可以作为时间标号以指示不同的连续的、但不一定等距的测量时间。然而,在本示例中,使用了上述增量,产生了等距的测量时间t1,t2,...,t10。
在进一步的步骤215中,针对当前的测量时间t确定相关的测试标准P(t)。如果可以的话,这是基于可靠性指标Z(t)的多个分别在前面的测量时间确定的值进行的,该可靠性指标Z(t)在该方法的第二阶段的每个环形运行中在步骤255和260中确定。然后,在步骤220中,从存储在存储器设备130中的查找表LUT中读出与当前测量时间相关的错误阈值F(t)。该错误阈值尤其可以在查找表LUT中被定义为固定值或从头开始的值发展,或者同样地可以仅在准备阶段的步骤205的背景下定义错误阈值,尤其是基于在那里在不同的测量点WP执行的传输质量度量的结果,并将其写入查找表LUT。
现在,在步骤225中,针对当前的测量时间t可以开始对系统100a或100b的可靠性进行实际测量。为此目的,在步骤225中,从每个系统的运行参数范围内的一组预定的运行点WP(参照图3)开始,在每个运行点上连续地测试系统,为了说明的目的在此使用标号i进行指示,并且以误码率BER(i,t)的形式测量相应的相关传输质量。可选地,如图2所示,平均的“当前”传输质量(由平均误码率<BER(i,t)>表示)可以由此以及在该方法第二阶段的以前的运行中在该相应运行点i确定的误码率计算出来。
现在,在进一步的步骤230中,确定运行参数范围B中其相应的当前平均传输质量<BER(i,t)>位于分配给当前测量时间t的错误阈值F(t)之上的所有运行点i。这些运行点i因此跨越了运行参数范围B的当前的子范围T(t),在该子范围内,系统100a或100b分别可靠地运行。
基于这些确定的运行点,现在在步骤235中确定子范围T(t)的选定延伸V(t)作为在测量时间t的传输质量的度量。相应地,所述传输质量度量由选定类型的延伸来定义。在图3中说明了与四种不同类型的延伸相对应的四种不同的传输质量度量。第一传输质量度量A1可以被定义为延伸度量,其至少大致测量子范围T(t)的二维延伸、即面积。特别地,这可以基于位于子范围T(t)中的运行点WP或i的绝对数量或相对于运行范围B中的工作样本总数的相对数量。另一方面,第二传输质量度量A2可以定义为这里的二维子范围T(t)沿着相位维度Φ的一维延伸的度量。类似地,第三传输质量度量A3可以定义为子范围T(t)沿着电平维度U的一维延伸的度量。同样示例性的第四传输质量度量A4可以定义为子范围T(t)沿着由两个维度Φ和U(更确切地说是沿这些维度指向的矢量)的线性组合定义的并且由此倾斜经过子范围T(t)的延伸方向的一维延伸的度量。如针对维度A2和A3说明的,相应的一维延伸尤其可以在子范围T(t)的相对的外部边界之间延伸,或者,如针对维度A4的说明的,扫描被定义为从子范围T(t)中仅位于这种边界的另一端的选定点开始、尤其是从坐标原点开始,并且因此是位置相关的。
传输质量度量尤其也可以被定义为相对度量。这尤其可以通过将子范围T(t)的具体延伸大致(i)与运行参数范围B的相应总范围(参照图4和图5)或(ii)与初始时间t1的子范围T(t)的相应原始延伸联系起来实现。
然后,在步骤240中,从存储设备130的查找表LUT中读取分配给当前测量时间t的参考值R(t),在进一步的步骤245中,通过形成差来执行子范围T(t)的所确定的延伸V(t)与所读取的参考值R(t)的比较。在此过程中所确定的差A(t)=V(t)-R(t)代表延伸V(t)与参考值R(t)的偏差(参见图4),其可以相应地用作系统100a或100b的剩余可靠性的度量。为了该目的,在步骤250中,根据分配给当前测量时间t的测试标准P(t),检查该偏差A(t)。测试标准尤其可以被定义为,使得其定义了偏差A(t)的最小阈值,从而偏差A(t)的值高于该最小阈值就有足够的可靠性,而低于该最小阈值就表明缺乏可靠性。
根据测试的结果,可靠性指标Z(t)的值,在可靠性不足(250-否)的情况下在步骤255中或者在可靠性足够(250-是)的情况下在步骤260中,被设定为表示测试结果的值,例如被设定为相应定义的布尔值“0”或“1”。
在该方法的范围内可选地使用两个或更多的传输路径L1至L3的情况下(图2中没有明确示出),其鲁棒性可以进一步提高,特别是通过在每种情况下对所涉及的每个传输路径执行上述步骤,并且在相应的测量时间针对作为整体的电子系统或针对所涉及的至少一个传输路径,依据在相应的测量时间针对第一子集的(多个)传输路径确定的可靠性指标和在该相应的测量时间针对第二子集的(多个)传输路径确定的另外的可靠性指标,确定所产生的可靠性指标。所产生的可靠性指标尤其可以基于比较、相关测试或通过相似性度量的相似性测试来确定。
特别地,在许多情况下,有可能区分系统内部的缺陷或故障(其原因在于传输路径或系统本身的一个或多个部件)与具有外部原因并且例如通过干扰信号的电磁耦合发生的、特别是暂时发生的故障。特别是当两个或更多个不同的传输路径的可靠性曲线明显不同时,这种区分是可能的,因此可以假设传输路径的第一子集受到外部干扰,而由另一个传输路径形成的传输路径的第二子集则不是这种情况。
在步骤260的情况下,该方法随后立即返回到步骤210,而在步骤255的情况下,其先于步骤265,在步骤265中触发预定的动作、例如报告错误。
下面仍描述本发明的进一步的实施方式。
通过使用通信接口和相应的协议,尤其可以经由该方法所涉及的(多个)传输路径在芯片组之间传输数据包,从而可以关于在汽车负载下的材料老化影响对这些系统进行检测。
此外,根据一个实施方式,查找表可以在组件生产过程中在参考模块中,例如通过编程步骤在设计为NVM或e-Fuse的存储设备中,已经存储在组件上。
在另一个实施方式中,查找表的确定可以包括与信号电平、信号相位或与温度和老化有关的BER期望值,这些期望值是按照经验基于组件运行概念确定的、特别是使用统计实验设计(DoE)-“Shmoo图”。
下面按编号顺序列出其他可能的实施方式:
1.一种用于检测电子部件的至少一个特征的方法,该电子部件被确定用于车辆中、车辆上或车辆的服务中,该方法包括提供用于传输与要检查的电子部件有关的数据的通信接口。
2.根据实施方式1所述的方法,其中,该方法用于监测数据包的无错误传输,该数据包通过使用一个或多个通信接口、特别是快速通信接口和相应的协议在芯片组之间传输。
3.根据实施方式1或实施方式2所述的方法,其中,作为内置自检的一部分,在相应信号运行点重复进行误码率测试(BERT),并与查找表中的BER值进行比较,其中,如果重复的BERT的平均值偏离查找表中的BER值,则信号质量已发生变化。
4.根据实施方式1至3中至少一个所述的方法,其中,该查找表具有代表规范和干预限制的与信号电平和相位相关的BER期望值,其中这些期望值尤其根据温度和老化状况而聚类。
5.根据实施方式1至4中至少一个所述的方法,进一步包括在组件上存储预期值。
6.根据实施方式1至5中至少一个所述的方法,进一步包括在组件生产期间将预期值存储在组件或组件模块的存储器区段。
7.根据实施方式1至6中至少一个所述的方法,其中,查找表BER期望值在组件生产期间被存储在参考模块中、特别是通过编程步骤存储在NVM或e-fuse中。
8.根据实施方式1至7中至少一个所述的方法,其中,查找表的值基于组件运行概念。
9.根据实施方式1至8中至少一个所述的方法,其中,查询表的值基于静态实验设计、特别是基于Shmoo图。
10.根据实施方式1至9中至少一个所述的方法,其中,与查找表信号电平、相位、温度和老化相关的BER期望值的确定是按照经验基于组件运行概念(SW),或通过统计实验设计(DoE)-“Shmoo图”确定的。
11.根据实施方式1至10中至少一个所述的方法,其中,该方法被应用于车辆部件的装置。
12.一种用于执行根据实施方式1至11中至少一个所述的方法的设备,包括适合测试汽车工业的部件的测试设备。
该解决方案除了别的之外还适用于控制单元、传感器以及模块。根据本发明的方法和装置的应用可以在任何基于半导体/电子产品使用复杂或特殊功能的地方进行。
根据信号传输中所涉及的通信接口的相应接口规范(例如PCIe Gen1/2、eSATA、USB),对于要传输的信号,在信号电平和相位方面存在指定的差异范围。在DoE期间,信号运行点(电平、相位、温度、安装和互连技术的不同的预老化)被设置在指定的差异范围内,并重复进行BERT。产生的Shmoo眼图与运行点相关联-因此可以得出规格和干预限制(参考值或值曲线)。
作为示例,在此使用“PCIe”接口来进一步解释本发明以及可以用它来实现优点。PCI Express("Peripheral Component Interconnect Express",缩写为PCIe或PCI-E)是一种将外围设备连接到主处理器芯片组的标准并且每个引脚都提供高数据传输率。PCIExpress协议包含非常鲁棒的连接完整性方案,但也有一些可靠性限制,这些限制并不是立即显而易见。每个应用数据包都包含链接级循环冗余检查(LCRC),其在收到后立即进行验证。确认/未确认(ACK/NAK)机制处理故障数据包的无缝重传,并且包括超时,以确保不会忽视中断的连接。
然而,潜在的限制是,LCRC只能保护实际提交给PCI Express接口逻辑的数据-它没有提供确认数据实际正确的方法。此外,由于缺乏确认(未确认/NAK),错误数据包的重传隐藏了物理链接中的信号完整性问题,因为应用软件甚至上层硬件不太可能意识到重传的问题。因此,无论是由于在设计/制造时发生的基本问题,还是由于老化,除了最严重的PCIExpress链接错误外,所有错误在软件中基本上都是看不到的。
因此,根据本发明可实现的PCIe中的改进的有利领域在于,从初始无错误传输的角度跟踪可靠性。例如,如果每个数据包需要三次尝试才能成功交付,那么从正确的数据交付的角度来看,链接可能是可靠的,但从无错误传输的角度来看则不可靠。PCI Express的长期经验表明,质量差的通道是主要的问题来源。然而,通过根据本发明的解决方案,可以在早期阶段检测到PCIe传输的可靠性恶化,从而检测到所涉及的电子系统的可靠性恶化,而且是在还没有发生功能故障的时候,因此通过常规手段还不能检测到可靠性恶化的隐患。
总的来说,根据本发明还有以下优点,除了别的之外还包括:现代组件和其他电子系统的功能安全的成本密集型保证可以得到显著改善。特别地,在对可靠性要求特别高的应用中,例如在汽车工程或飞机技术中,可以提高实际在产品中使用的相应产品的创新程度,因为根据本发明可以实现以前不存在的额外的监测以及控制部件。因此,高度创新的产品也可以在给定的时间内使用而不违反可靠性要求。
还在成本、重量和能源方面提供了作为冗余概念的替代方案。
虽然上面已经描述了至少一个示例性的实施方式,但应该注意到,在此基础上存在大量的变化。还应注意的是,所描述的示例性实施方式只是非限制性的示例,并不打算以此来限制在此描述的装置和方法的范围、适用性或配置。相反,前面的描述将为本领域技术人员提供指导以实现至少一个示例性实施方式,可以理解的是,在不偏离所附每项权利要求中规定的主题以及其法定等同物的情况下,可以对示例性实施方式中描述的部件的运行和布置进行不同的改变。
附图标记列表
100a, 电子系统
105 第一半导体电路,同时是根据本发明的装置
110 第二半导体电路
115,120 通信接口
125 处理器
130 存储设备
200 该方法的示例性实施方式
202-265 方法200的步骤
A,A1,A4 子范围T的不同延伸
B 运行参数范围
BER 误码率
C 过渡范围
D 正确运行的最小运行范围
F 错误阈值
I 用于指示运行点WP的标号
K 电子部件
L1,...,L3 传输路径
LUT 查找表
P 测试标准
R 参考值
T 子范围
t1,...,t10 不同的测量时间
t 用于指示测量时间的标号
U 信号电平
Φ 信号相位
V 传输质量
WP 运行参数范围内的运行点
Z 可靠性指标
Claims (19)
1.一种用于监测电子系统(100a,100b)的可靠性的方法(200),包括:
在不同的测量时间(t)并根据预定的传输质量度量,重复测量(225)经由有线电信号传输路径(L1)传输到电子系统或从电子系统传输的信号的传输质量(V);
对于每个测量时间,将相关的所测量的传输质量(V)与先前根据传输质量度量确定的分别相关的传输质量参考值(R)进行比较(245);以及
依据相关比较的结果,确定(255,260)与相应测量时间相关的可靠性指标(Z)的值;
其中,传输质量度量被定义为电子系统的一维或多维运行参数范围(B)的子范围(T)的延伸的度量,根据预定的可靠性标准(P),电子系统在所述子范围中可靠地运行。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,
(a)在一维运行参数范围(B)的情况下,依据以下至少一项来定义所述传输质量度量:
-运行参数范围内的子范围(T)的延伸(A1,A2,A3,A4);
-运行参数范围内的子范围(T)的延伸(A1,A2,A3,A4)与运行参数范围的指定最大延伸的比率;
(b)在多维运行参数范围的情况下,依据以下至少一项来定义所述传输质量度量:
-子范围的至少二维延伸(A1)与整个运行参数范围或其定义区段的相应指定延伸的比率;
-子范围沿着由选定的运行参数范围的单个维度确定的延伸方向或沿着由其多个维度的线性组合确定的延伸方向的延伸(A2,A3,A4);
-子范围沿着由选定的单个维度确定的延伸方向或沿着由运行参数范围的多个维度的线性组合确定的延伸方向的延伸(A2,A3,A4)与运行参数范围沿着所述延伸方向的指定最大延伸的比率;或
(c)依据针对在运行范围内或其预定区段内的一个或多个选定的单独的运行点分别测量的并且根据预定的可靠性标准评估的传输质量,来定义所述传输质量度量。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,附加地依据至少一个参数来定义所述传输质量度量,所述参数表征运行参数范围内的子范围的位置。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,借助所述传输质量度量依据数据来确定传输质量,所述数据代表跨越运行范围以及所述运行范围中的子范围的Shmoo图。
5.根据权利要求4所述的方法,其中依据至少一个参数的值来确定在相应测量时间(t)要测量的传输质量(V),所述参数代表Shmoo图内的子范围的某个至少近似确定的延伸(A1,...,A4)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中:
对于每个测量时间T(t),所述传输质量的相应的测量包括针对在指定的多维运行参数范围内的多个运行点(WP)关于经由信号传输路径(L1)的数字信号传输来测量相应的传输错误率;并且
基于由此测得的相关的传输错误率(BER)确定相应测量时间的传输质量。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,将在相应测量时间测得的传输质量与根据传输质量度量预先确定的分配的相应的传输质量参考值进行比较,使得在相应测量时间测得的传输质量以平均值或中位数的形式包含在比较中,所述平均值或中位数是基于所述测得的传输质量和在较早的测量时间测得的关于传输路径的至少一个传输质量(V)取平均(225)或形成中位数而得出的,这些传输质量(V)已经分别根据传输质量度量确定。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,依据至少一个运行参数来确定与一个或多个测量时间相关的相应的参考值(R)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述运行参数范围具有以下运行参数中的至少一个,每个运行参数作为一个维度:
-表征经由传输路径传输的信号的信号电平(U)的运行参数;
-表征经由传输路径传输的信号的信号相位(Φ)的运行参数;
-表征电子系统或传输路径的运行温度的运行参数;
-表征电子系统或传输路径的老化状况的运行参数;
-指示电子系统所受到的一个或多个外部影响或作用的运行参数。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,在特定的参考条件下,在确定子范围(T)之前的不同的测量时间(t)确定所述传输质量参考值(R),并将其存储在存储设备(130)内的数据结构中以便随后与传输质量的重复测量结果进行比较。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,根据比较的结果,所述可靠性指标(Z)的相应的值被确定为指示足够的可靠性或缺乏可靠性。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,基于测试标准(P)来确定所述可靠性指标的相应的值,所述测试标准依据可靠性指标或视情况而定的所产生的可靠性指标的多个先前确定的值进行动态调整。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述测试标准(P)的动态调整是在机器学习的背景下基于可靠性指标的值或视情况而定的所产生的可靠性指标的先前确定的值进行的。
14.根据权利要求11至14中任一项所述的方法,其中,基于以下测试标准(P)中的一个,依据在比较期间确定的、根据传输质量度量所测量的相应传输质量(V)与相关的相应参考值的偏差(A)来确定所述可靠性指标(Z)的值:
-如果所确定的偏差不低于最小偏差的预定固定值,则所述可靠性指标的值被设置为指示足够的可靠性,否则指示缺乏可靠性;
-如果所确定的偏差不低于依据测量时间定义的最小偏差的值,则所述可靠性指标的值被设置为指示足够的可靠性,否则指示缺乏可靠性;
-如果相应测量时间在达到电子系统的预定老化状态的时间之前,则所述可靠性指标的值被设置为指示足够的可靠性,否则指示缺乏可靠性。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中:
至少一个电子部件(K)被布置在传输路径(L1)中;并且
依据至少一个部件的类型,在相应测量时间进行传输质量的确定。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括:
将根据上述权利要求中任一项所述的方法应用于,根据经由不同于第一信号传输路径的第二信号传输路径(L2,L3)传输到电子系统或从电子系统传输的信号的预定传输质量度量,基于重复测量传输质量来确定针对测量时间的相应的另外的可靠性指标;并且,
在电子系统或至少一个传输路径的相应测量时间,依据在相应测量时间针对第一传输路径确定的可靠性指标和在所述相应测量时间针对第二传输路径确定的另外的可靠性指标来确定所产生的可靠性指标。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法,进一步包括:
当(250)根据可靠性指标或视情况而定的所产生的可靠性指标的所确定的值,电子系统不再足够可靠时,触发(265)电子系统本身的行动或作用于所述电子系统的另一实体的行动。
18.一种用于监测电子系统(100a,100b)的可靠性的装置(105),所述装置被设计为用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法(200)。
19.一种计算机程序,其包括指令,当在与根据权利要求18所述的装置(105)相关联的一个或多个处理器(125)上执行所述指令时,使所述装置(105)执行根据权利要求1至17中任一项所述的方法(200)。
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