DE102009012296A1 - Method for monitoring the temperature-time load of at least one component on a printed circuit board, a corresponding temperature-time indicator and its application - Google Patents

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Ferdinand Lutschounig
Gregor Dr. Langer
Erhard Lengfeldner
Gernot Dipl.-Ing. Ludescher
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At & S Technologie & Systemtec
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AT&S Austria Technologie und Systemtechnik AG
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At & S Technologie & Systemtec
ON POINT INDICATORS GmbH
AT&S Austria Technologie und Systemtechnik AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung mindestens eines Bauteils (3) auf einer Leiterplatte (2) mittels eines irreversiblen farbumschlagenden Zeit-Temperatur-Indikators (TTIs) (6), dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestückungs- und Lötvorgang des Bauteils (3) zumindest ein TTI-Kontrollelement (6) auf einer vorgegebenen Fläche mit einem bestimmten Abstand zum überwachenden Bauteil (3) appliziert wird und als TTI-Kontrollelement (6) TTI-Substanzen aus organischen oder anorganischen Salzen von Übergangsmetallen mit einem molekularen Zersetzungsvorgang und homogen dispergiert in einer polymeren Matrix mit einer Aktivierung im jeweils relevanten Temperaturbereich verwendet werden und diese TTI-Substanzen (6) eine irreversible visuell beziehungsweise maschinell verifizierbare Farbänderung im relevanten Temperaturbereich und in Abhängigkeit der Zeitdauer des Betriebes in dem relevanten Temperaturbereich aufweisen und derart die Temperaturbelastung eines Bauteils (3) auf einer Leiterplatte (2) überwacht werden kann. Ein entsprechender Temperatur-Zeit-Indikator (TTI) (6) und dessen Anwendung ist ebenfalls beschrieben.The invention relates to a method for monitoring the temperature-time load of at least one component (3) on a printed circuit board (2) by means of an irreversible color-reversing time-temperature indicator (TTIs) (6), characterized in that after the assembly and Soldering of the component (3) at least one TTI control element (6) on a predetermined surface with a certain distance to the monitoring component (3) is applied and TTI control element (6) TTI substances from organic or inorganic salts of transition metals with a molecular decomposition process and homogeneously dispersed in a polymeric matrix with activation in each relevant temperature range are used and these TTI substances (6) have an irreversible visually or machine verifiable color change in the relevant temperature range and depending on the duration of operation in the relevant temperature range and so the temperature Rbelastung a component (3) on a printed circuit board (2) can be monitored. A corresponding temperature-time indicator (TTI) (6) and its application is also described.

Description

Einleitung und Problemstellung:Introduction and problem definition:

Die Erfindung beschreibt Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung mindestens eines Bauteils auf einer Leiterplatte eine Anzeigevorrichtung zur Nachvollziehbarkeit von lebensdauermindernder Überhitzung von elektronischen Bauteilen auf Trägerteilen mit miteinander verbundenen elektrischen Kontakten.The The invention describes methods for monitoring the temperature-time load at least one component on a printed circuit board, a display device for the traceability of life-reducing overheating of electronic components on support parts with each other connected electrical contacts.

Einen konkreten Problemfall stellt dabei die, durch die Möglichkeit der direkten elektrischen Ansteuerung von LEDs und einer dadurch entstehenden elektrischen Übersteuerung folgende Überhitzung dieser LEDs dar.a concrete problem case represents thereby, by the possibility the direct electrical control of LEDs and a thereby resulting electrical overload control following overheating these LEDs.

LEDs haben überall dort Vorteile gegenüber konventionellen Lichtquellen, wo deren kürzere Lebensdauer zu erhöhten Kosten oder Sicherheitsrisiken führt, oder wo der Energieverbrauch besonders relevant ist. Die aktuellen Anwendungsfelder sind ebenso weit wie unbegrenzt. Einen großen Markt stellt derzeit die Schiff- und die Luftfahrt dar; so werden sie bei Navigationslichtern, Warnlichtern und Flugfeldbeleuchtungen gerade wegen der langen Lebensdauer vor allem in Bezug auf Sicherheit und geringen Wartungsintervallen vorteilhaft eingesetzt. Auch in der Verkehrssicherheit sind viele herkömmliche Lichtquellen im Einsatz, die durch LED-Quellen ersetzt werden können. Hier steht vor allem die Kostenersparnis durch eine über 90% geringere elektrische Leistungsaufnahme im Vordergrund. In der analytischen Messtechnik sowie in der Medizintechnik werden ebenfalls LEDs eingesetzt. Für die zuletzt genannten Applikationen sind vor allem die erreichbaren Farbmischungen und die geringe Wärmeentwicklung von großem Vorteil. In letzter Zeit werden LEDs auch in der Automobilbranche immer stärker eingesetzt. So werden bereits Rück-, Warn- aber auch Frontlichter mit LEDs bestückt, da sie in Bezug auf Energieeffizienz und Designmöglichkeiten der herkömmlichen Glühbirne durchwegs überlegen sind.LEDs have advantages over conventional ones everywhere Light sources where their shorter life increased Costs or safety risks, or where the energy use is particularly relevant. The current application fields are the same far as unlimited. Currently a big market ship and aviation; so they become with navigation lights, Warning lights and airfield lights just because of the long life especially in terms of safety and low maintenance intervals used advantageously. Also in traffic safety are many conventional light sources in use, replaced by LED sources can be. Here is above all the cost savings through more than 90% lower electrical power consumption in the foreground. In analytical metrology as well as in medical technology also used LEDs. For the latter applications Above all, the achievable color mixtures and the low heat development of great advantage. Lately, LEDs are also in increasingly used in the automotive industry. So be already rear, warning but also front lights equipped with LEDs, as they are in terms of energy efficiency and design options consistently superior to the conventional light bulb are.

Um Anwendungen mit LEDs mit hohen Helligkeiten zu realisieren, werden vor allem Hochleistungs-LEDs mit Betriebsleistungen über 1 Watt eingesetzt. Durch größere Chips und höhere Stromdichten werden sich in Zukunft die Betriebsleistungen pro LED weiter erhöhen.Around To realize applications with LEDs with high brightness especially high performance LEDs with operating power over 1 watt used. By bigger chips and higher Current densities will in the future be the operating per LED continue to increase.

Eine weitere Möglichkeit, die Strahlungsleistung zu erhöhen, ist das Zusammenfassen mehrerer LEDs zu einem Array. Einer der wichtigsten Designparameter für heutige leistungsstarke LED-Arrays ist der Abstand der einzelnen Chips. Dichtes Packen bringt folgende Vorteile: Erhöhung der spezifischen Licht-Emission, effizienter Einsatz von Strahlformungs-Optiken, Ermöglichung kompakterer Designs und Reduzierung der System-Kosten.A another way to increase the radiant power, is the merging of several LEDs into an array. One of the most important Design parameters for today's powerful LED arrays is the distance of the individual chips. Dense packing brings the following Advantages: Increasing the specific light emission, more efficient Use of beam-shaping optics, enabling more compact Designs and reduction of system costs.

Bei der Erhöhung der Leistungsdichten der einzelnen Chips und bei Verringerung der Abstände in einem Array zwischen den Chips muss aber gleichzeitig dafür gesorgt werden, dass die entsprechend ebenfalls erhöhte Verlustwärme abgeführt wird, um sicherzustellen, dass die erzeugte Wärme ausreichend vom Halbleiterchip weggeleitet wird.at the increase in power densities of each chip and when reducing the distances in an array between the But chips must be taken care of at the same time the accordingly also increased heat loss is dissipated to ensure that the heat generated is sufficiently diverted away from the semiconductor chip.

Eine zu große Erwärmung der LEDs während des Betriebs kann nämlich zur Beeinträchtigung oder sogar zur Zerstörung des Bauteils führen. Aus diesem Grund muss während des Betriebs der LED gewährleistet sein, dass die Temperatur an der Sperrschicht (aktive Zone) des p-n Übergangs eine gewisse kritische Temperatur – beispielsweise 125°C – nicht übersteigt (Bei einem AlInGaP/AlGaAs-Chip zum Beispiel, der die Farben nahes Infrarot (NIR) sowie Kirschrot bis Grün-Gelb erzeugen kann, sollte die Temperatur der Sperrschicht 85°C nicht überschreiten). Eine höhere Temperatur führt zur Degradation der Sperrschicht, was zunächst die Farbcharakteristik des Bauteils verändert. Da höhere Temperaturen in der Sperrschicht die Lebensdauer des Bauteils verkürzen, kommt es bei längerem Betrieb bei höheren Temperaturen zur Zerstörung der Sperrschicht und somit zum Totalausfall des Bauteils.A too much warming of the LEDs during the In fact, operation can be detrimental or even lead to the destruction of the component. For this Reason must be ensured during the operation of the LED be that the temperature at the barrier layer (active zone) of the p-n transition a certain critical temperature - for example 125 ° C - not exceeding (For an AlInGaP / AlGaAs chip for Example, the colors near infrared (NIR) and cherry red to Green-yellow can produce, the temperature of the junction should be Do not exceed 85 ° C). A higher one Temperature leads to the degradation of the barrier layer, which initially changed the color characteristics of the component. As higher temperatures in the barrier layer increase the lifetime shorten the component, it comes at a longer Operation at higher temperatures for destruction the barrier layer and thus the total failure of the component.

Diese Gefahr resultiert daraus, dass nur ein Teil der von der LED aufgenommenen elektrischen Leistung in Licht umgesetzt wird, während der restliche Teil in Wärme umgewandelt wird. Die Betriebsparameter von LEDs sind daher in Abhängigkeit von der Art der Montage, der Einbau- und Umgebungsbedingungen derart zu wählen, dass die Sperrschichttemperatur der LED beispielsweise 125°C nicht übersteigt.These Danger results from the fact that only part of the LED recorded electrical power is converted into light while the remaining part is converted into heat. The operating parameters of LEDs are therefore dependent on the type of mounting, to choose the installation and ambient conditions in such a way for example, the junction temperature of the LED is 125 ° C does not exceed.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass LEDs auf Trägerteilen montiert und kontaktiert eingesetzt werden. Üblicherweise bestehen diese aus einem Glasfaserverstärktem Epoxidharzsystem, das jedoch einen hohen thermischen Widerstand aufweist und somit die Ableitung der Verlustwärme von der LED erschwert.Out It is known in the prior art that LEDs on support parts be mounted and contacted used. Usually These consist of a glass fiber reinforced epoxy resin system, however, having a high thermal resistance and thus the derivation of the heat loss from the LED difficult.

Alternativ sind auch Keramikplatten bekannt, die zwar bessere thermische Eigenschaften bieten, aber sehr spröde und brüchig sind, was ihre Verwendung als Trägermaterial stark einschränkt.alternative are also known ceramic plates, although better thermal properties offer, but are very brittle and fragile, which severely restricts their use as a carrier material.

In technischen Hochleistungsanwendungen werden gemäß dem Stand der Technik auch Metallkernleiterplatten eingesetzt. Diese bestehen aus einer Metallbasis, einer Isolationsschicht und einer Leiterbahnebene.In high performance technical applications are made in accordance with the The prior art also used metal core circuit boards. These consist of a metal base, an insulating layer and a Interconnect level.

Weiters können verkupferte Durchkontaktierungen oder Metallplatten, die unter das Bauteil eingelegt werden, für eine bessere Wärmeabfuhr sorgen. Trotz all dieser Möglichkeiten kann es durch das Betreiben des Bauteils bei zu hohen Betriebsparametern über längere Zeiträume, um z. B. die Lichtausbeute zu erhöhen, zu einer erhöhten Wärmeentwicklung kommen, sodass die Ableitung der produzierten Verlustwärme durch das Substrat nicht mehr gewährleistet werden kann. Es ist daher wichtig, dass das Bauteil in den dafür vorgesehenen Parametern betrieben wird, um eine zeitlich definierte Überhitzung und somit den Totalausfall des Bauteils zu vermeiden.Furthermore, copper plated vias or metal plates, which under the component one ensure better heat dissipation. Despite all these possibilities, it may be by operating the component at high operating parameters for extended periods of time to z. As to increase the luminous efficacy, come to an increased heat development, so that the derivation of the heat loss produced by the substrate can not be guaranteed. It is therefore important that the component is operated in the parameters provided in order to avoid a time-defined overheating and thus the total failure of the component.

Nachträglich ist es derzeit kaum nachzuweisen, ob der Ausfall des Bauteils tatsächlich durch einen z. B. zu hohen Ansteuerstrom und somit durch eine thermisch bedingte Zerstörung der Sperrschicht bedingt wurde.later At the moment, it is hardly possible to prove whether the component is actually failing by a z. B. too high drive current and thus by a thermal conditional destruction of the barrier was conditional.

Aus diesem Grund wäre für den Hersteller des Bauteils und des Substrates eine Indikation, ob das Bauteil im Betrieb innerhalb der spezifizierten Betriebsparameter betrieben wurde, von größter Wichtigkeit. Dadurch könnten daraus resultierende Regressforderungen seitens des Endkunden effektiv und objektiv entgegengewirkt werden. Diese Regressforderungen sind angesichts der Erwartungen an hohe Lebensdauer der Bauteile besonders brisant, da die Bauteile damit ihre, im Vergleich zu herkömmlichen Leuchtkörpern höheren Erstanschaffungskosten mit rechtfertigen.Out This reason would be for the manufacturer of the component and the substrate an indication of whether the component is in operation within of the specified operating parameters was of the utmost importance. This could result in recourse claims be effectively and objectively counteracted by the end customer. These recourse claims are in the face of high expectations Life of the components particularly explosive, since the components with it their, compared to conventional illuminants justify higher initial acquisition costs with.

Bestehende Lösungsansätze:Existing solutions:

Es gibt Ansätze die oben beschriebene Problemstellung durch Indikatoren mit Wachsen zu lösen. Wachse reagieren bei einer kritischen Temperaturüberschreitung spontan und können daher keinen zeitverzögerten Farbumschlag gewährleisten (siehe z. B. US 6,564,742 B2 ; US 7,030,041 B2 ).There are approaches to solve the problem described above by indicators with waxes. Waxes react spontaneously in the event of a critical temperature violation and therefore can not guarantee a time-delayed color change (see, for example, US Pat. US 6,564,742 B2 ; US 7,030,041 B2 ).

Die Indikatoren sind zusätzlich in herkömmlicher Bauweise aufwendig (mehrere Schichten durch Folie, saugfähiger Lage und Wachs) und groß (ca. 10–15 mm Durchmesser) gestaltet. Das verhindert eine Aufbringung auf vielen Prüflingen bereits von vornherein. Solche Wachsindikatoren sind beispielsweise in der US 7063041 B2 oder der WO2007/012132A1 gezeigt.The indicators are additionally elaborate in conventional construction (several layers by film, absorbent layer and wax) and large (about 10-15 mm in diameter) designed. This prevents application on many test specimens from the outset. Such wax indicators are for example in the US 7063041 B2 or the WO2007 / 012132A1 shown.

Eine vereinfachte Aufbringung von Wachspfropfen im Dispenserverfahren löst immer noch nicht das Problem des Spontanumschlags, sondern bringt sogar zusätzliche Schwierigkeiten durch mögliches Abrinner des Wachses beim Schmelzen, sobald der Prüfling nicht vollständig waagrecht eingebaut ist. Damit ist eine Nachvollziehbarkeit wiederum schwer möglich; eine Verschmutzung umgebender Bauteile jedoch das logische Risiko.A simplified application of wax drops in the dispenser process still does not solve the problem of spontaneous handling, but even brings additional difficulties possible abrinner of the wax when melting, as soon as the DUT not completely horizontally installed is. This makes a traceability difficult again; However, contamination of surrounding components is the logical risk.

Auch diverse Zusatzverdrahtungen im Sinne einer Übersteuerungssicherung („Sicherung”) sind weder kosteneffizient einzubauen noch effektiv visuell überprüfbar.Also various additional wiring in the sense of overdrive protection ("Fuse") are neither cost effective to install still effectively visually verifiable.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die dauerhafte, farbliche Nachvollziehbarkeit von Temperaturüberschreitungen (,Kontrollpunkt') des Prüflings (diese kommt durch zu hohe elektrische Ansteuerungen zu Stande), die zu einer massiven Reduktion der Lebensdauer führen; und damit zu nicht überprüfbaren Regressforderungen gegenüber dem Hersteller.task The present invention is the permanent, color traceability of temperature excesses ('check point') of the test object (this is due to excessive electrical controls to conditions), which lead to a massive reduction in life; and thus non-verifiable recourse claims towards the manufacturer.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt durch die technische Lehre des Anspruches 1.The Solution of the task is done by the technical Teaching of claim 1.

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Anordnung von einem oder mehreren einfach aufzubringende Kontrollpunkten (definierte Menge einer Substanz), die bei definiertem Zeit-Temperaturverlauf einen bleibenden, irreversiblen Farbeindruck auf dem Prüfling hinterlassen. Die Anordnung mehrerer Kontrollpunkte kann dabei optional neben der Zeit-Temperaturcharakteristik eines Kontrollpunktes zusätzlich mehrere Zeit-Temperaturbereiche abdecken (z. B. Einmal bei 80°C und ca. 4 Tagen, ein anderes Mal bei 70°C und ca. 7 Tagen). Es handelt sich also im eine Zeit-Temperatur integrierende Anzeigevorrichtungessential A feature of the invention is the arrangement of one or more easy to apply control points (defined amount of a substance), at a defined time-temperature curve a lasting, irreversible Leave a color impression on the test specimen. The order several control points can optionally be in addition to the time-temperature characteristic a control point additionally several time-temperature ranges cover (eg once at 80 ° C and about 4 days, another Time at 70 ° C and about 7 days). So it is in a time-temperature integrating display device

Eine ganze wesentliche Anforderung an diese Kontrollpunkte ist der bis zu, aber nicht ausschließlich verzögerte Farbumschlag von mehreren Stunden bis Tagen. Damit wird eine herkömmliche Lösung des Problems über Anzeige von schlagartigen Temperaturüberschreitungen vermieden.A whole essential requirement of these checkpoints is the up too, but not exclusively delayed color change from several hours to days. This will be a conventional solution of the problem about display of abrupt temperature violations avoided.

Die relevante Zeit-Temperaturcharakteristik ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich, da verschiedene Referenzmesspunkte angewendet werden. Anzustreben ist jedenfalls die Standardisierung der verwendeten Zeit-Temperatursensitiven Substanzen und ausschließliche Variation des Abstandes zum überprüften Bauteil (Degradierender Temperaturverlauf über Erhöhung des räumlichen Abstandes).The relevant time-temperature characteristic is from manufacturer to manufacturer different, since different reference measuring points are used. In any case, the aim is to standardize the used ones Time-temperature-sensitive substances and exclusive Variation of the distance to the tested component (Degrading temperature profile over increase the spatial distance).

Wichtig ist im Sinne der Qualitätsprüfung im Warenausgang aber auch bei der späteren Überprüfung des/der Kontrollpunkte(s), dass es neben dem nicht umgeschlagenen Kontrollpunkt auch einen umgeschlagenen Kontrollpunkt gibt, der die Funktionalität des nicht umgeschlagenen Kontrollpunktes sicherstellt und bei jeglicher Prüfung eine entsprechende Gewissheit liefert.Important is in the sense of quality inspection in goods issue but also in the later review of the control point (s) that it is next to the untransformed Checkpoint also gives a converted checkpoint, the the functionality of the unchecked checkpoint ensures and in each exam a corresponding Certainty delivers.

Unsere Lösung sieht dabei den Einsatz von thermochromen Substanzen vor, die in unterschiedlichen Verfahren auf den Prüfling aufgebracht werden können. Dabei sind unter anderem aber nicht ausschließlich folgende Verfahren vorgesehen:

  • – Offsetdruck
  • – Flexodruck
  • – Rastertiefdruck
  • – Tampondruck
  • – Ink-Jet-Druck
  • – Dispenser-Applikation
  • – Rollen-Applikation
  • – Rakel-Applikation
  • – Streich-Applikation
  • – Sprüh-Applikation
Our solution envisages the use of thermochromic substances which are applied to the test specimen in different processes can. However, among other things, not only the following procedures are provided:
  • - offset printing
  • - flexographic printing
  • - Raster gravure
  • - Pad printing
  • - Ink-jet printing
  • - Dispenser application
  • - Roller application
  • - Doctor application
  • - Prank application
  • - Spray application

Bei den Substanzen kann es sich unter anderem aber nicht ausschließlich um folgende handeln:

  • – Salze/Oxide mit Phasenübergang im relevanten Temperaturbereich
  • – Salze mit Kristallwasserverlust im relevanten Temperaturbereich
  • – oxidierbare Substanzen
  • – Substanzen mit Schmelzpunkt im relevanten Temperaturbereich
  • – Substanzen mit Zersetzung im relevanten Temperaturbereich
  • – Mehrkomponentensysteme mit Aktivierung im relevanten Temperaturbereich
The substances may, however, not only be the following:
  • - Salts / oxides with phase transition in the relevant temperature range
  • - Salts with water loss in the relevant temperature range
  • - oxidizable substances
  • - substances with melting point in the relevant temperature range
  • - Substances with decomposition in the relevant temperature range
  • - Multi-component systems with activation in the relevant temperature range

In allen Fällen ist darauf zu achten, dass die eingesetzten Stoffe entsprechend der Umweltanforderungen verwertet werden.In In all cases, it must be ensured that the Substances are recycled in accordance with environmental requirements.

Die Menge der Aufbringung ist abgestimmt auf die jeweilige Anwendung und beläuft sich durchschnittlich aber nicht grundsätzlich auf ca. 3 bis 20 Picoliter. Der damit benötigte Platz für den Kontrollpunkt beläuft sich damit durchschnittlich aber nicht grundsätzlich auf ca. 1 bis 9 mm2.The amount of application is tailored to the particular application and averaged but not generally about 3 to 20 picoliter. The space required for the checkpoint thus averages but is not generally about 1 to 9 mm 2 .

Der Farbumschlag ist variabel und kann bei jeweiligen Zeit-Temperaturverhalten unterschiedlich gestaltet werden. So sind Farbumschläge möglich, die unter anderem aber nicht ausschließlich folgende Effekte aufweisen:

  • – Weiß auf Schwarz
  • – Schwarz auf weiß
  • – Blau auf rot
  • – Blau auf grün
  • – Blau auf transparent
  • – Grün auf rot
  • – Rot auf transparent
The color change is variable and can be designed differently for each time-temperature behavior. Thus, color envelopes are possible, which, however, not only have the following effects:
  • - white on black
  • - Black on white
  • - Blue on red
  • - Blue on green
  • - Blue on transparent
  • - Green on red
  • - Red on transparent

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.Of the Subject of the present invention does not arise only from the subject matter of the individual claims, but also from the combination of the individual claims among themselves.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.All in the documents, including the abstract Information and features, in particular the spatial shown in the drawings Training, are claimed as essential to the invention, as far as individually or in combination with the state of the art Technology is new. In the following, the invention will be described with reference to only one Design execution illustrative drawings closer explained. Here are the drawings and their Description further features essential to the invention and advantages of the invention.

Es zeigen:It demonstrate:

1: schematisch die Draufsicht auf eine unbestückte Mehrfachnutzenleiterplatte bestehend aus einer Mehrzahl an Einzelnutzen-Leiterplatten 1 : Schematically, the plan view of an unpopulated multiple-benefit printed circuit board consisting of a plurality of single-use printed circuit boards

2: die Draufsicht auf eine bestückte Einzelnutzen-Leiterplatte. 2 : The top view of a populated single-use circuit board.

3: Temperaturverlauf an einer Anzeigevorrichtung nach dem Stand der Technik 3 : Temperature profile on a display device according to the prior art

4: Temperaturverlauf an einer Anzeigevorrichtung nach der Erfindung 4 : Temperature profile on a display device according to the invention

5: gradueller Farbumschlag an einem Kontrollpunkt 5 : gradual color change at a checkpoint

6: Darstellung des zeitintegrierenden Umschlages des Kontrollpunktes 6 : Representation of the time-integrated envelope of the checkpoint

In 1 ist schematisch die Draufsicht auf eine unbestückte Mehrfachnutzenleiterplatte (1) bestehend aus einer Mehrzahl an Einzelnutzen-Leiterplatten (2) dargestellt.In 1 is a schematic plan view of an unpopulated Mehrfachnutzenleiterplatte ( 1 ) consisting of a plurality of single-use printed circuit boards ( 2 ).

Im vorliegenden Beispiel wird eine sogenannte einseitige Aluminiumkern-Leiterplatte für die Montage von LED-Bauteilen dargestellt.in the Present example will be a so-called one-sided aluminum core printed circuit board shown for the assembly of LED components.

Die Ritzlinien (8) werden üblicherweise bereits vom Leiterplattenhersteller ausgeführt und dienen dazu, die Mehrfachnutzen-Leiterplatte (1) nach dem Bestückungs- und Lötvorgang in bestückte Einzelnutzen-Leiterplatten (2) zu trennen.The scribe lines ( 8th ) are usually already performed by the PCB manufacturer and serve to the multiple-benefit PCB ( 1 ) after the assembly and soldering process in populated single-use printed circuit boards ( 2 ) to separate.

In 2 ist die Draufsicht auf eine bestückte Einzelnutzen-Leiterplatte (2) dargestellt.In 2 is the top view of a populated single-use circuit board ( 2 ).

Die Kontakt-Pads (4) auf der Leiterplatte (2) dienen der elektrischen Kontaktierung eines auf der Leiterplatte (2) angeordneten Bauteils (3). Im vorliegenden Fall sind die Kontaktflächen für die Kontaktierung einer LED (3) erkennbar, wobei die eigentliche LED (3) aufgrund der geringen Größe eines SMD (surface mount device) Bauteils nicht visuell erkennbar ist.The contact pads ( 4 ) on the printed circuit board ( 2 ) serve the electrical contacting of a on the circuit board ( 2 ) arranged component ( 3 ). In the present case, the contact surfaces for contacting an LED ( 3 ), whereby the actual LED ( 3 ) is not visually recognizable due to the small size of an SMD (surface mount device) component.

Bei der vorliegenden Anwendung einer thermisch gut ableitenden Aluminiumkern-Leiterplatte als Träger für das zu überwachende Bauteil (3) wird die Oberfläche (9) mit einem üblicherweise weißen Lötstopplack abgedeckt. Dadurch wird ein LED-Streulicht nach oben reflektiert.In the present application of a thermally good dissipative aluminum core circuit board as Carrier for the component to be monitored ( 3 ) the surface ( 9 ) covered with a usually white solder mask. This reflects a stray LED light upwards.

Zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung des Bauteils ist ein TTI-Kontrollelement (6) auf der Leiterplatte angeordnet.To monitor the temperature-time load of the component, a TTI control element ( 6 ) are arranged on the circuit board.

Der Kontroll-Meßpunkt (5) wird mit einer schwarzen und gut absorbierenden und nicht reflektierenden Farbe ausgeführt und dient der berührungslosen Temperaturmessung.The control measuring point ( 5 ) is designed with a black and well absorbing and non-reflective paint and is used for non-contact temperature measurement.

Der Kontrollpunkt (7) dient der visuellen Kontrolle für den TTI (6) und wird in jener Farbe ausgeführt, die der TTI (6) bei Überschreitung einer vorgegebenen, erlaubten Temperatur-Zeit-Belastung des Bauteils (3) erreicht.The checkpoint ( 7 ) serves the visual inspection of the TTI ( 6 ) and is executed in the same color as the TTI ( 6 ) when a predetermined, permitted temperature-time load of the component ( 3 ) reached.

In allen Fällen müssen die Abstände der Elemente (5, 6, 7) vom Bauteil (3) genau festgelegt werden beziehungsweise muß der Indikatorbereich des TTI (6) auf diesen Abstand und die maximale Temperatur-Zeit-Belastbarkeit der Komponente (3) abgestimmt werden.In all cases, the distances of the elements ( 5 . 6 . 7 ) of the component ( 3 ) the indicator range of the TTI (or 6 ) to this distance and the maximum temperature-time capacity of the component ( 3 ).

Die Anbringung des TTI (6) wird bevorzugt nach der Bestückung und Verlötung der Bauteile (3) auf der Mehrfachnutzenleiterplatte (1) und vor der Vereinzelung in bestückte Einzelnutzenleiterplatten (2) erfolgen.The attachment of the TTI ( 6 ) is preferred after the assembly and soldering of the components ( 3 ) on the multiple-use circuit board ( 1 ) and before singling into populated single-use circuit boards ( 2 ) respectively.

Es können insbesondere mehrere TTIs (6) angeordnet werden. Dabei können identisch sensitive TTIs (6) verwendet werden und es wird in diesem Fall der Abstand zur Wärmequelle (3) variiert, um unterschiedliche hohe Temperatur-Zeitbelastungen anzeigen zu können. Es kann derart ein Verlauf der Temperatur-Zeit-Belastung visuell aufgezeigt werden. Es können ebenso unterschiedlich sensitive TTIs (6) nebeneinander beziehungsweise mit gleichem Abstand von der Wärmequelle (3) angeordnet werden, wobei derart ebenfalls die Höhe der Temperatur-Zeit-Belastung visuell aufgezeigt werden kann.In particular, several TTIs ( 6 ) to be ordered. Identically sensitive TTIs ( 6 ) and in this case the distance to the heat source ( 3 ) varies to indicate different high temperature-time loads. It can be shown visually such a course of the temperature-time load. It is also possible to use different sensitive TTIs ( 6 ) next to each other or at the same distance from the heat source ( 3 ), whereby also the height of the temperature-time load can be visually displayed.

Die TTIs (6) können des weiteren in nahezu beliebiger Form von rund bis oval bis strichartig oder in der Form einer Zahl ausgeführt werden.The TTIs ( 6 ) can be further executed in almost any shape from round to oval to line-like or in the form of a number.

Beispielsweise können Temperaturzahlen wie 60°C–70°C–80°C–90°C usw. angeordnet werden und je nach Temperatur-Zeit-Belastung werden dann Farbänderungen erkenntlich.For example Temperature values can be as 60 ° C-70 ° C-80 ° C-90 ° C etc. are arranged and depending on the temperature-time load then color changes recognizable.

Die Temperaturzahlen beziehungsweise allgemein eine Beschreibung kann auch neben den z. B. punktförmigen TTIs (6) mittels Oberflächenbedruckung erfolgen. Dabei kann der Druckvorgang verwendet werden, mit dem der Kontroll-Meßpunkt (5) hergestellt wird.The temperature numbers or generally a description can also be in addition to the z. B. punctual TTIs ( 6 ) by surface printing. The printing process can be used with which the control measuring point ( 5 ) will be produced.

Die Anbringung der TTIs (6) kann mittels Dispenser oder Tampondruck oder InkJet oder Sprühdüse oder Aerosoljet erfolgen.The attachment of TTIs ( 6 ) can be done by dispenser or pad printing or ink jet or spray nozzle or aerosol jet.

Die Sensitivität der TTIs (6) kann auch durch die applizierte Schichtdicke variiert werden.The sensitivity of TTIs ( 6 ) can also be varied by the applied layer thickness.

Die TTI-Substanz (6) wird aus organischen oder anorganischen Salzen von Übergangsmetallen mit einem molekularem Zersetzungsvorgang gewählt und homogen dispergiert in einer polymeren Matrix mit einer Aktivierung im jeweils relevanten Temperaturbereich ausgebildet und diese TTI-Substanzen (6) weisen einen irreversiblen visuell beziehungsweise maschinell verifizierbaren Farbumschlag im relevanten Temperaturbereich von etwa 30°C bis 150°C, bevorzugt im Bereich 60°C bis 120°C und in Abhängigkeit der Zeitdauer auf. Derart kann die Temperatur-Zeit-Belastung eines Bauteils (3) auf einer Leiterplatte (2) visuell und/oder maschinell überwacht werden.The TTI substance ( 6 ) is selected from organic or inorganic salts of transition metals with a molecular decomposition process and homogeneously dispersed in a polymeric matrix with activation in the relevant temperature range is formed and these TTI substances ( 6 ) have an irreversible visually or machine-verifiable color change in the relevant temperature range of about 30 ° C to 150 ° C, preferably in the range 60 ° C to 120 ° C and in dependence on the duration. In this way, the temperature-time load of a component ( 3 ) on a printed circuit board ( 2 ) are visually and / or mechanically monitored.

Die Temperatur-Zeit-indizierende Substanz des TTI-Elementes (6) wird beispielhaft aus Kupfer(II)hydroxid Cu(OH)2, Nickel(II)chlorid Hexahydrat NiCl2·6H2O, Bishexamethylentetramin Kobalt(II)nitrat Decahydrat Co(NO3)2·2C6H12N4·10H2O oder Nickel(II)oxalat NiC2O4 homogen dispergiert in einer polymeren Matrix gebildet und mittels Dispenser oder Tampondruck oder InkJet oder Sprühdüse oder Aerosoljet appliziert.The temperature-time-indexing substance of the TTI element ( 6 ) Is exemplified of copper (II) hydroxide Cu (OH) 2, nickel (II) chloride hexahydrate NiCl 2 · 6H 2 O, Bishexamethylentetramin cobalt (II) nitrate decahydrate Co (NO 3) 2 · 2C 6 H 12 N 4 · 10H 2 O or nickel (II) oxalate NiC 2 O 4 homogeneously dispersed formed in a polymeric matrix and applied by means of dispenser or pad printing or inkjet or spray nozzle or Aerosoljet.

Die 3 zeigt einen Temperaturverlauf mit einem Farbumschlag nach dem Stand der Technik. Es werden beispielsweise Wachse als Indikatormaterial verwendet. Diese reagieren bei einer kritischen Temperaturüberschreitung spontan und können daher keinen zeitverzögerten Farbumschlag gewährleisten.The 3 shows a temperature profile with a color change according to the prior art. For example, waxes are used as indicator material. These react spontaneously in the event of a critical temperature violation and therefore can not guarantee a time-delayed color change.

Dies ist in 3 dargestellt. Erreicht die Temperaturkurve 11 die kritische Temperaturgrenze 10 bei Position 12 kommt es zu einem irreversiblen Farbumschlag 13. Hierbei ist es gleichgültig, wenn die Temperatur kurze Zeit später bei Position 14 unter die kritische Grenze fällt und dort für eine bestimmte Zeit verweilt (Position 15) oder die Temperaturgrenze 10 erneut überschreitet (Position 16). Wie lange eine Temperaturüberschreitung bestand und ob dadurch eine für den p-n-Übergang des LEDs schädliche Grenze über eine längere Zeit überschritten wurde, lässt sich beim Stand der Technik nicht nachweisen.This is in 3 shown. Reach the temperature curve 11 the critical temperature limit 10 at position 12 there is an irreversible color change 13 , It does not matter if the temperature is a short time later at position 14 falls below the critical limit and stays there for a certain time (position 15 ) or the temperature limit 10 again exceeds (position 16 ). How long a temperature exceeded and whether a limit for the pn junction of the LED limit was exceeded for a long time, can not be demonstrated in the prior art.

4 zeigt den erfindungsgemäßen Verlauf der Überwachung eines Bauteils (3 in 2.) Der zu überwachende Temperaturverlauf 11 beginnt unterhalb einer zu überwachenden Temperaturgrenze 17 bei z. B. 80 Grad Celsius. 4 shows the course according to the invention of the monitoring of a component ( 3 in 2 .) The temperature profile to be monitored 11 begins below a monitored temperature limit 17 at z. B. 80 degrees Celsius.

Bei Position 18 schneidet der Temperaturverlauf diese Temperaturgrenze 17 und gerät in einen Überwachungsbereich. Wichtig ist, dass eine Zeitintegrierende Erfassung der auf das TTI-Kontrollelement (6) wirkenden Temperatur erfolgt, sodass eine Temperaturüberschreitung im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 bis zur Position 19 zu einem graduellen Farbumschlag des TTI-Kontrollelements (6) führt. Je öfter und damit länger die Temperaturgrenze 17 überschritten wird, z. B. zwischen den Zeitpunkten t3 und t4 oder t5 und t6, und/oder je schneller der Termperaturanstieg ist (bei Position 20 und/oder je höher die Temperatur ist (Position 21), desto intensiver ist die Farbänderung des TTI-Kontrollelements (6).At position 18 the temperature curve cuts this temperature limit 17 and gets into a surveillance area. It is important that a time-integrated capture of the TTI control element ( 6 ) temperature, so that a temperature exceeded in the period between the times t1 and t2 to the position 19 to a gradual color change of the TTI control element ( 6 ) leads. The more often and thus the longer the temperature limit 17 is exceeded, z. Between times t3 and t4 or t5 and t6, and / or the faster the temperature rise (at position 20 and / or the higher the temperature (position 21 ), the more intense is the color change of the TTI control element ( 6 ).

Auf diese Weise wird eine integrierende Messung zur Erzeugung eines oder mehrerer Farbumschläge durchgeführt, bei der sowohl die absolute Höhe der Temperatur als auch die Einwirkungszeit dieser Temperatur auf den Kontrollpunkt erfasst werden.On this way will be an integrating measurement to generate a or several color changes, at the both the absolute height of the temperature and the Exposure time of this temperature recorded on the control point become.

Die 5 zeigt den graduellen Verlauf des Farbumschlages eines TTI-Kontrollelements 6, der zunächst beispielsweise eine weiße Farbe aufweist und bei weiterer Temperatureinwirkung als TTI-Kontrollelement 6' beispielsweise eine rosa und danach als TTI-Kontrollelement 6'' beispielsweise eine orange und danach als TTI-Kontrollelement 6''' beispielsweise eine magenta-rote Färbung einnimmt.The 5 shows the gradual course of the color change of a TTI control element 6 , which initially has a white color, for example, and as a TTI control element on further exposure to temperature 6 ' for example, a pink and then as a TTI control element 6 '' for example, an orange and then as a TTI control element 6 ''' For example, takes a magenta-red color.

Die 6 zeigt die Zeitintegration. Es ist erkennbar, dass bei Position 22 zunächst ein rosa Farbumschlag des TTI-Kontrollelement 6' erfolgt, der bis zur Position 23 anhält. Danach verwandelt sich die Farbgebung des TTI-Kontrollelements 6' in ein TTI-Kontrollelement 6'' mit oranger Farbgebung und danach – ab Position 24 bis Position 25 in ein TTI-Kontrollelement 6''' mit magenta-roter Farbgebung.The 6 shows the time integration. It can be seen that at position 22 first a pink color change of the TTI control element 6 ' done, to the position 23 stops. After that, the color of the TTI control element changes 6 ' into a TTI control element 6 '' with orange color and then - from position 24 to position 25 into a TTI control element 6 ''' with magenta-red coloring.

Diese Angaben gelten bei einer konstanten Temperatur von zum Beispiel 120 Grad Celsius. Steigt die Temperatur jedoch auf einen höheren Wert, geschieht der Farbumschlag schneller. Die Breite der Balken wird dann schmaler.These Specifications apply at a constant temperature of, for example 120 degrees Celsius. However, the temperature rises to a higher Value, the color change happens faster. The width of the bars gets narrower then.

Alle oben genannten Ausführungen können auch vorsehen, dass die wärmeleitende Verbindung zwischen dem LED-Chip 3 und den Kontrollpunkten 6 durch innere Schichten der Leiterplatte 1 erzeugt wird, wobei dann am Ort der Anbringung der Kontrollpunkte 3, 4 eine Sackbohrung an der Oberfläche der Leiterplatte 1 angebracht ist, in der jeweils ein Kontrollpunkt 5, 6 in wärmeleitender Verbindung mit dieser inneren wärmeleitenden Schicht angeordnet ist. Solche innere, wärmeleitenden Schichten aufweisenden Leiterplatten haben in der Regel einen inneren Metallkern.All the above designs can also provide that the heat conducting connection between the LED chip 3 and the control points 6 through inner layers of the circuit board 1 is generated, in which case at the place of attachment of the control points 3 . 4 a blind hole on the surface of the circuit board 1 appropriate, in each case a checkpoint 5 . 6 is arranged in heat-conducting connection with this inner heat-conducting layer. Such inner, thermally conductive layers having printed circuit boards usually have an inner metal core.

In allen Anwendungsfällen sollte eine gute optische Sichtbarkeit der Kontrollpunkte 5, 6 gegeben sein.In all applications should have a good visual visibility of the control points 5 . 6 be given.

11
Mehrfachnutzen-Leiterplatte unbestücktMultiple-board unpopulated
22
Einzelnutzen-Leiterplatte bestücktOne-up board stocked
33
Bauteilkontaktflächen mit Bauteil, z. B. LED oder IC oder passive Komponenten (= Wärmequelle)Component contact surfaces with component, for. B. LED or IC or passive components (= heat source)
44
Kontaktflächen (Pads) auf der Leiterplattecontact surfaces (Pads) on the circuit board
55
Kontroll-MeßpunktControl measuring point
66
TTI Kontollelement (Temperatur-Zeit-Indikator)TTI Control element (temperature-time indicator)
77
Kontrollelement beziehungsweise Kontrollpunktcontrol element or checkpoint
88th
Ritzlinienscribe lines
99
LeiterplattenoberflächePCB surface
1010
Temperaturgrenzetemperature limit
1111
Temperaturverlauftemperature curve
1212
Positionposition
1313
Farbumschlagcolor change
1414
Positionposition
1515
Positionposition
1616
Positionposition
1717
Temperaturgrenzetemperature limit
1818
Positionposition
1919
Positionposition
2020
Steigungpitch
2121
Positionposition
2222
Positionposition
2424
Positionposition
2525
Positionposition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (17)

Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung mindestens eines Bauteils (3) auf einer Leiterplatte (2) mittels eines irreversiblen farbumschlagenden Zeit-Temperatur-Indikators (TTIs) (6), dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Bestückungs- und Lötvorgang des Bauteils (3) zumindest ein TTI-Kontrollelement (6) auf einer vorgegebenen Fläche mit einem bestimmten Abstand zum überwachenden Bauteil (3) appliziert wird, und als TTI-Kontrollelement (6) TTI-Substanzen aus organischen oder anorganischen Salzen von Übergangsmetallen mit einem molekularem Zersetzungsvorgang und homogen dispergiert in einer polymeren Matrix mit einer Aktivierung im jeweils relevanten Temperaturbereich verwendet werden, und diese TTI-Substanzen (6) eine irreversible visuell beziehungsweise maschinell verifizierbare Farbänderung im relevanten Temperaturbereich und n Abhängigkeit der Zeitdauer des Betriebes in dem relevanten Temperaturbereich aufweisen, und derart die Temperaturbelastung eines Bauteils (3) auf einer Leiterplatte (2) überwacht werden kann.Method for monitoring the temperature-time load of at least one component ( 3 ) on a printed circuit board ( 2 ) by means of an irreversible color-reversing time-temperature indicator (TTI) ( 6 ), characterized in that after the assembly and soldering of the component ( 3 ) at least one TTI control element ( 6 ) on a given surface at a certain distance from the monitoring component ( 3 ) and as a TTI control element ( 6 ) TTI substances from organic or inorganic salts of transition metals with a molecular decomposition process and homogeneously dispersed in a polymeric matrix with an activation in the relevant temperature range are used, and these TTI substances ( 6 ) have an irreversible visually or machine-verifiable color change in the relevant temperature range and n dependence of the duration of the operation in the relevant temperature range, and thus the temperature load of a component ( 3 ) on a printed circuit board ( 2 ) can be monitored. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Anbringung eines TTI-Kontrollelementes (6) ein Kontroll-Meßpunkt (5) angeordnet wird, und der Abstand beider Elemente (5, 6) vom Bauteil (3) bevorzugt gleich ist.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1, characterized in that in addition to the attachment of a TTI control element ( 6 ) a control measuring point ( 5 ), and the distance of both elements ( 5 . 6 ) of the component ( 3 ) is preferably the same. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Anbringung eines TTI-Kontrollelementes (6) und eines Kontroll-Meßpunkts (5) ein Kontrollpunkt (7) angeordnet wird, und der Abstand der Elemente (5, 6, 7) vom Bauteil (3) bevorzugt gleich ist.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 2, characterized in that in addition to the attachment of a TTI control element ( 6 ) and a control measuring point ( 5 ) a checkpoint ( 7 ) and the spacing of the elements ( 5 . 6 . 7 ) of the component ( 3 ) is preferably the same. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Applikation des TTI-Kontrollelementes (6) mittels Dispenser oder Tampondruck oder InkJet oder Sprühdüse oder Aerosoljet erfolgt.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 3, characterized in that the application of the TTI control element ( 6 ) by means of dispenser or pad printing or ink jet or spray nozzle or aerosol jet. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation des Kontrollpunktes (7) mittels Dispenser oder Tampondruck oder InkJet oder Sprühdüse oder Aerosoljet erfolgt.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 4, characterized in that the application of the control point ( 7 ) by means of dispenser or pad printing or ink jet or spray nozzle or aerosol jet. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation des Kontroll-Meßpunktes (5) mittels Siebdruck oder Dispenser oder Tampondruck oder InkJet oder Sprühdüse oder Aerosoljet erfolgt.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 5, characterized in that the application of the control measuring point ( 5 ) by means of screen printing or dispenser or pad printing or ink jet or spray nozzle or aerosol jet. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das TTI-Kontrollelement (6) in runder oder ovaler oder strichbeziehungsweise streifenartiger Form ausgebildet wird oder einen Temperaturwert schriftlich darstellt oder eine weitgehend freie gestalterische Ausbildung aufweist.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claims 1 to 6, characterized in that the TTI control element ( 6 ) is formed in a round or oval or strichbeziehungsweise strip-like shape or represents a temperature value in writing or has a largely free design education. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das TTI-Kontrollelement (6) auf der Oberfläche der Leiterplatte (1, 2) auf einer vorgegebenen Fläche angeordnet wird.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claims 1 to 7, characterized in that the TTI control element ( 6 ) on the surface of the printed circuit board ( 1 . 2 ) is arranged on a predetermined surface. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das TTI-Kontrollelement (6) auf der Oberfläche des Bauteils (3) auf einer vorgegebenen Fläche angeordnet wird.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claims 1 to 8, characterized in that the TTI control element ( 6 ) on the surface of the component ( 3 ) is arranged on a predetermined surface. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere TTI-Kontrollelemente (6) mit unterschiedlichem Abstand zum überwachenden Bauteil (3) verwendet werden, und die Substanz des TTI (6) identisch ist.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claims 1 to 9, characterized in that several TTI control elements ( 6 ) at different distances to the monitoring component ( 3 ) and the substance of the TTI ( 6 ) is identical. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere TTI-Kontrollelemente (6) verwendet werden, und der Temperaturbereich und die Zeitdauer, in dem eine Farbänderung wirksam ist, unterschiedlich ist.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claims 1 to 10, characterized in that several TTI control elements ( 6 ), and the temperature range and the time period in which a color change is effective are different. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem zumindest einen TTI-Kontrollelement (6) ein Kontrollelement (7) angeordnet ist, das in der farblichen Gestaltung ausgeführt ist, die das TTI-Kontrollelement (6) dann aufweist, wenn eine Überschreitung der zulässigen Temperatur-Zeit-Belastung des Bauteils (3) gegeben ist.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 11, characterized in that in addition to the at least one TTI control element ( 6 ) a control element ( 7 ) arranged in the color scheme that the TTI control element ( 6 ), if exceeding the permissible temperature-time load of the component ( 3 ) given is. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (3) wie eine LED (light emitting diode) oder ein IC (integrated circuit) oder ein passiver Bauteil auf die integrale Temperaturbelastung über die Zeitdauer überwacht wird, insbesondere eine LED (3).Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 12, characterized in that a component ( 3 ) such as an LED (light emitting diode) or an IC (integrated circuit) or a passive component is monitored for the integral temperature load over the period of time, in particular an LED ( 3 ). Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbumschlag der Substanz des TTI-Kontrollelements (6) von weitgehend farblos bis weißlich in eine Farbe oder von einer Farbe in Richtung transluzent beziehungsweise weißlich erfolgt, und gegebenenfalls der Untergrund mit einer Kontrastfarbe ausgebildet wird.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claims 1 to 13, characterized in that the color change of the substance of the TTI control element ( 6 ) from largely colorless to whitish in one color or from a color in the direction of translucent or whitish, and optionally the substrate is formed with a contrasting color. Verfahren zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Temperatur-Zeit-indizierende Substanz des TTI-Elementes (6) aus Kupfer(II)hydroxid Cu(OH)2, Nickel(II)chlorid Hexahydrat NiCl2·6H2O, Bishexamethylentetramin Kobal(II)nitrat Decahydrat Co(NO3)2·2C6H12N4·10H2O oder Nickel(II)oxalat NiC2O4 homogen dispergiert in einer polymeren Matrix besteht.Method for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) according to claim 1 to 14, characterized in that the active temperature-time-indicating substance of the TTI element ( 6 ) of copper (II) hydroxide Cu (OH) 2, nickel (II) chloride hexahydrate NiCl2 · 6H2O, bishexamethylenetetramine cobalt (II) nitrate decahydrate Co (NO3) 2 · 2C6H12N4 · 10H2O or nickel (II) oxalate NiC2O4 homogeneously dispersed in one polymeric matrix. Irreversibler farbumschlagender Temperatur-Zeit-Indikator (TTI) (6) zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) auf einer Leiterplatten (2) entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, wobei zumindest ein TTI-Kontrollelement (6) auf einer vorgegebenen Fläche mit einem bestimmten Abstand zum überwachenden Bauteil (3) appliziert wird, und das TTI-Kontrollelement (6) TTI-Substanzen aus organischen oder anorganischen Salzen von Übergangsmetallen mit einem molekularem Zersetzungsvorgang und homogen dispergiert in einer polymeren Matrix mit einer Aktivierung im jeweils relevanten Temperaturbereich umfasst, und diese TTI-Substanzen (6) eine irreversible visuell beziehungsweise maschinell verifizierbare Farbänderung im relevanten Temperaturbereich und in Abhängigkeit der Zeitdauer des Betriebes in dem relevanten Temperaturbereich aufweisen, und derart die Temperaturbelastung eines Bauteils (3) auf einer Leiterplatte (2) dargestellt wird.Irreversible Color-Changing Temperature-Time-Indicator (TTI) ( 6 ) for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) on a printed circuit board ( 2 ) according to the method of claim 1 to 15, wherein at least one TTI control element ( 6 ) on a given surface at a certain distance from the monitoring component ( 3 ) and the TTI control element ( 6 ) TTI substances from organic or inorganic salts of transition metals with a molecular decomposition process and homogeneously dispersed in a polymeric matrix having an activation in the relevant temperature range, and these TTI substances ( 6 ) have an irreversible visually or machine-verifiable color change in the relevant temperature range and in dependence on the duration of the operation in the relevant temperature range, and thus the temperature load of a component ( 3 ) on a printed circuit board ( 2 ) is pictured. Anwendung eines irreversibler farbumschlagender Temperatur-Zeit-Indikators (TTI) (6) zur Überwachung der Temperatur-Zeit-Belastung von Bauteilen (3) auf einer Leiterplatte (2) entsprechend dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 15 und derart zur visuellen und/oder maschinellen Verifikation der Farbänderung des TTI-Kontrollementes (6) und derart zur Überwachung der integralen Temperatur-Zeit-Belastung des Bauteils (3).Application of an irreversible color change temperature-time indicator (TTI) ( 6 ) for monitoring the temperature-time loading of components ( 3 ) on a printed circuit board ( 2 ) according to the method of claim 1 to 15 and thus for the visual and / or automatic verification of the color change of the TTI control element ( 6 ) and so for monitoring the integral temperature-time load of the component ( 3 ).
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