DE102017223501A1 - Method and device for detecting defects in electrical components or assemblies - Google Patents

Method and device for detecting defects in electrical components or assemblies Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Detektion von Defekten in elektrischen Komponenten oder Baugruppen wird eine Abtasteinrichtung mit mehreren Magnetfeldsensoren eingesetzt, mit denen Magnetfeldkomponenten in drei zu einander senkrechten Raumrichtungen erfassbar sind. Bei einem Stromfluss durch die zu vermessende elektrische Komponente oder Baugruppe werden mit der Abtasteinrichtung die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten werden zumindest teilweise ausgewertet, um Defekte in der elektrischen Komponente oder Baugruppe zu detektieren. Für die Auswertung wird vorzugsweise ein neuronales Netz eingesetzt. Das Verfahren und die zugehörige Vorrichtung ermöglichen eine berührungslose Detektion von Fehlern in elektrischen Komponenten oder Baugruppen, insbesondere im Bereich der Qualitätssicherung.In a method for detecting defects in electrical components or assemblies, a scanning device with a plurality of magnetic field sensors is used, with which magnetic field components can be detected in three mutually perpendicular spatial directions. During a current flow through the electrical component or assembly to be measured, the magnetic field components in the three mutually perpendicular spatial directions are measured and recorded with the scanning device as a function of the location. The recorded magnetic field components are at least partially evaluated to detect defects in the electrical component or assembly. For the evaluation, a neural network is preferably used. The method and the associated device enable a non-contact detection of faults in electrical components or assemblies, in particular in the field of quality assurance.

Description

Technisches AnwendungsgebietTechnical application

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Detektion und gegebenenfalls Lokalisierung von Defekten, insbesondere elektrischen Defekten, in elektrischen Komponenten oder Baugruppen durch Messung von Magnetfeldern.The present invention relates to a method and a device for detecting and possibly localizing defects, in particular electrical defects, in electrical components or assemblies by measuring magnetic fields.

Die rechtzeitige Erkennung von Defekten elektrischer Komponenten oder Baugruppen ist in allen technischen Bereichen eine wesentliche Voraussetzung für die zuverlässige Funktion der damit realisierten Systeme. Die Erkennung von Defekten und Fehlfunktionen ist daher bereits vor dem Einsatz, beispielsweise bei der Fertigung der entsprechenden Komponenten oder Baugruppen wichtig. Dies gilt für alle elektrischen Bauelemente, beispielsweise auf den Gebieten der Leistungselektronik, der Elektromobilität oder der Chipherstellung. Hier besteht ein Bedarf an geeigneten Verfahren und Vorrichtungen zur Qualitätskontrolle elektrischer Komponenten oder Baugruppen während oder nach deren Herstellung.The timely detection of defects in electrical components or assemblies is an essential prerequisite for the reliable operation of the systems realized in all technical areas. The detection of defects and malfunctions is therefore important before use, for example in the production of the corresponding components or assemblies. This applies to all electrical components, for example in the fields of power electronics, electromobility or chip production. There is a need for suitable methods and apparatus for quality control of electrical components or assemblies during or after their manufacture.

Stand der TechnikState of the art

Defekte innerhalb von elektrischen Bauelementen werden bisher auf unterschiedliche Art und Weise lokalisiert und identifiziert. Ein Defekt wird oft nur durch nicht ordnungsgemäß funktionierende Baugruppen erkannt. In einigen Fällen werden thermographische Methoden verwendet, da ein veränderter oder unterbrochener Stromfluss zu einer lokalen Erwärmung bzw. Abkühlung im Vergleich zu umliegenden Bereichen führt. Viele der bisher verwendeten Methoden sind jedoch zerstörend, nicht ausreichend ortsaufgelöst, nicht quantitativ wie z.B. die Thermographie oder nicht ausreichend aussagekräftig. Weiterhin lassen sich nur wenige bekannte Methoden in eine laufende Prozessschiene integrieren. Die kontinuierliche Qualitätskontrolle bei der Herstellung elektrischer Komponenten oder Baugruppen stellt eine große Herausforderung dar.Defects within electrical components have heretofore been localized and identified in different ways. A defect is often only detected by improperly functioning assemblies. In some cases, thermographic methods are used because a changed or interrupted current flow leads to local heating or cooling compared to surrounding areas. However, many of the methods used so far are destructive, not sufficiently spatially resolved, not quantitative, e.g. the thermography or not sufficiently meaningful. Furthermore, only a few known methods can be integrated into a running process rail. Continuous quality control in the production of electrical components or assemblies is a major challenge.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Detektion von Defekten in elektrischen Komponenten oder Baugruppen anzugeben, die sich in eine laufende Prozessschiene integrieren lassen und auch eine kontinuierliche Qualitätskontrolle bei der Herstellung elektrischer Komponenten oder Baugruppen ermöglicht.The object of the present invention is to provide a method and a device for detecting defects in electrical components or assemblies, which can be integrated into a running process rail and also allows continuous quality control in the manufacture of electrical components or assemblies.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ausführungsbeispielen entnehmen.The object is achieved with the method and the device according to claims 1 and 8. Advantageous embodiments of the method and the device are the subject of the dependent claims or can be found in the following description and the embodiments.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird eine Abtasteinrichtung mit mehreren Magnetfeldsensoren eingesetzt, mit denen Magnetfeldkomponenten in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen erfassbar sind. Bei einem Stromfluss durch die zu vermessende elektrische Komponente oder Baugruppe werden mit der Abtasteinrichtung in konstantem Abstand der Magnetfeldsensoren zur Oberfläche der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen zumindest über einem zweidimensionalen Teilbereich der Oberfläche als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten werden anschließend zumindest teilweise ausgewertet, um Defekte in der elektrischen Komponente oder Baugruppe zu erkennen. Dabei kann die Stromrichtung des Stromflusses auch geändert oder gar variiert werden, um zusätzliche Informationen zu gewinnen. Das vorgeschlagene Verfahren dient vorzugsweise zur Detektion von Defekten in allen elektrischen Komponenten oder Baugruppen, in denen im Betrieb elektrische Ströme fließen, mit Ausnahme von Solarzellen und Solarmodulen.In the proposed method, a scanning device with a plurality of magnetic field sensors is used, with which magnetic field components can be detected in three mutually perpendicular spatial directions. During a current flow through the electrical component or assembly to be measured, the magnetic field sensors in the three mutually perpendicular spatial directions are measured with the scanning device at a constant distance of the magnetic field sensors to the surface of the electrical component or assembly to be measured at least over a two-dimensional portion of the surface as a function of location recorded. The recorded magnetic field components are then at least partially evaluated to detect defects in the electrical component or assembly. In this case, the current direction of the current flow can also be changed or even varied in order to gain additional information. The proposed method is preferably used for the detection of defects in all electrical components or assemblies in which electrical currents flow during operation, with the exception of solar cells and solar modules.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird ausgenutzt, dass sich in allen elektrisch aktiven Bauteilen beim Betrieb der Bauteile Ladungsträger bewegen. Bewegte Ladungsträger erzeugen ein Magnetfeld in ihrer Umgebung. Die Physik beschreibt dieses Phänomen mit Hilfe der Maxwell-Gleichungen. Betrag und Vorzeichen der bewegten Ladungen sowie Betrag und Richtung ihrer Geschwindigkeit definieren die Stärke und die Richtung der magnetischen Kräfte sowie der ihnen zugrundeliegenden magnetischen Felder. Bei einer geradlinigen Bewegung wird ein zirkulares Magnetfeld in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Ladungsträger generiert. Der Betrag des Magnetfeldes H ist proportional zum Quotienten aus Stromstärke I und Abstand r zum Leiter: H = I 2 π r

Figure DE102017223501A1_0001
In the proposed method and the associated device is exploited that move in all electrically active components during operation of the components charge carriers. Moving charge carriers generate a magnetic field in their environment. Physics describes this phenomenon using the Maxwell equations. The magnitude and sign of the moving charges, as well as the magnitude and direction of their velocity, define the strength and direction of the magnetic forces and their underlying magnetic fields. In a rectilinear motion, a circular magnetic field is generated with respect to the direction of movement of the charge carriers. The magnitude of the magnetic field H is proportional to the quotient of the current I and the distance r to the conductor: H = I 2 π r
Figure DE102017223501A1_0001

Jedes elektrische Bauteil generiert aufgrund der sich bewegenden Ladungsträger an jedem Ort ein für ihn spezifisches dreidimensionales Magnetfeld im Raum in Abhängigkeit von Richtung und Anzahl der sich bewegenden Ladungsträger. Dies entspricht einem sehr spezifischen sechs-dimensionalen magnetischen Fingerprint des Bauteils. So wird beispielsweise in der Leistungselektronik der Betrag des Magnetfeldes entlang der Leiterbahnen am höchsten sein. Bei flächiger Analyse des Magnetfeldes, insbesondere der einzelnen Komponenten Bz, Bx und By des Magnetfeldes lassen sich Rückschlüsse auf Richtung und Betrag der Ladungsträger ziehen. Der Begriff Magnetfeld wird in der vorliegenden Patentanmeldung auch für die magnetische Flussdichte verwendet. Defekte und Fehlfunktionen sind in elektrischen Bauelementen immer auf einen veränderten Stromfluss zurückzuführen. Damit verändert sich auch der magnetische Fingerprint des Bauelementes. Somit lässt sich bei einer mindestens flächigen Analyse der drei Magnetfeldkomponenten Bx, By, Bz auf spezifische Defekte rückschließen. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren werden mit Hilfe einer geeigneten Abtasteinrichtung die einzelnen Magnetfeldkomponenten Bx, By und Bz mit Hilfe von Magnetfeldsensoren als Funktion des Ortes erfasst und ausgewertet. Mithilfe einer Variation des Stroms (Stromstärke und/oder Stromrichtung) lassen sich weitere Informationen gewinnen.Each electrical component generates a specific for him three-dimensional magnetic field in space depending on the direction and number of moving charge carriers due to the moving charge carriers at each location. This corresponds to a very specific six-dimensional magnetic fingerprint of the component. For example, in power electronics, the magnitude of the magnetic field along the tracks at be highest. With a planar analysis of the magnetic field, in particular of the individual components Bz, Bx and By of the magnetic field, conclusions can be drawn about the direction and magnitude of the charge carriers. The term magnetic field is also used in the present patent application for the magnetic flux density. Defects and malfunctions in electrical components are always due to a changed current flow. This also changes the magnetic fingerprint of the component. Thus, with an at least two-dimensional analysis of the three magnetic field components Bx, By, Bz, it is possible to draw conclusions about specific defects. In the proposed method, the individual magnetic field components Bx, By and Bz are detected and evaluated by means of magnetic field sensors as a function of the location with the aid of a suitable scanning device. By means of a variation of the current (current and / or current direction) further information can be obtained.

Je nach zu vermessender elektrischer Komponente oder Baugruppe ist die Auswertung der erfassten Messdaten komplex, soll aber vorzugsweise vollautomatisch und selbstlernend durchgeführt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt diese Auswertung über ein neuronales Netzwerk, das die Messdaten automatisch in Klassen sortiert. Je höher die Datenmenge, desto signifikanter ist die Einteilung in die Klassen bzw. desto kleiner der Fehler der Einteilung. Die Messdaten werden in dieser bevorzugten Ausgestaltung daher in ein Cloud-basiertes Auswertesystem eingespeist, in dem die Messdaten dann durch das neuronale Netz klassifiziert und ausgewertet werden. Die Klassifikation erfolgt vorzugsweise in Fehler oder Fehlergruppen, wobei eine der Fehler bzw. Fehlergruppen eine fehlerfreie Komponente oder Baugruppe repräsentiert.Depending on the electrical component or assembly to be measured, the evaluation of the acquired measurement data is complex, but is preferably carried out fully automatically and self-learning. In a preferred embodiment of the method, this evaluation takes place via a neural network which automatically sorts the measurement data into classes. The higher the amount of data, the more significant the classification into the classes or the smaller the error of the classification. The measurement data are therefore fed in this preferred embodiment in a cloud-based evaluation, in which the measurement data are then classified and evaluated by the neural network. The classification preferably takes place in errors or error groups, one of the errors or error groups representing an error-free component or assembly.

Vorzugsweise weist die eingesetzte Abtasteinrichtung zur flächigen Abtastung wenigstens ein linienförmiges Array der Magnetfeldsensoren auf, d.h. eine Anordnung der Magnetfeldsensoren entlang einer geradlinigen oder gekrümmten Linie. Mit einer derartigen Abtasteinrichtung mit einem linienförmigen Array werden die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen dann durch Bewegung des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren in konstantem Abstand zu der Oberfläche der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe - oder des Gerätes, in dem diese elektrische Komponente oder Baugruppe verbaut ist, als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet. Alternativ zur Bewegung der Abtasteinrichtung kann selbstverständlich auch die zu vermessende elektrische Komponente oder Baugruppe relativ zu einer ortsfesten Abtasteinrichtung bewegt werden. Darüber hinaus kann die Stromstärke, -richtung und Spannung konstant oder zyklisch über alle Temperaturbereiche variiert werden. Weiterhin lässt sich auch eine flächige Anordnung von Magnetfeldsensoren in Form eines flächigen Arrays einsetzen, worunter eine verteilte Anordnung der Magnetfeldsensoren in einer Ebene zu verstehen ist. Die Ebene kann auch gekrümmt sein. In diesem Fall kann bei ausreichender Ausdehnung des flächigen Arrays auch auf eine Relativbewegung zwischen elektrischer Komponente bzw. Baugruppe und Abtasteinrichtung verzichtet werden, wenn das Array bereits den gesamten zu vermessenden Oberflächenbereich der Komponente oder Baugruppe erfasst. Auch eine Anordnung mehrerer linienförmiger oder flächiger Arrays an unterschiedlichen Positionen bzw. in unterschiedlichen Orientierungen ist möglich.Preferably, the scanning device used for area scanning comprises at least one line-shaped array of the magnetic field sensors, i. an arrangement of the magnetic field sensors along a straight or curved line. With such a scanning device with a linear array, the magnetic field components in the three mutually perpendicular spatial directions then by moving the linear array of magnetic field sensors at a constant distance to the surface of the measured electrical component or assembly - or the device in which this electrical component or assembly is measured and recorded as a function of location. As an alternative to the movement of the scanning device can of course also be moved to be measured electrical component or assembly relative to a stationary scanning device. In addition, the current, direction and voltage can be varied constantly or cyclically over all temperature ranges. Furthermore, it is also possible to use a planar arrangement of magnetic field sensors in the form of a planar array, which is to be understood as a distributed arrangement of the magnetic field sensors in a plane. The plane can also be curved. In this case, with sufficient expansion of the planar array, it is also possible to dispense with a relative movement between the electrical component or assembly and the scanning device if the array already covers the entire surface area of the component or assembly to be measured. It is also possible to arrange a plurality of line-shaped or planar arrays at different positions or in different orientations.

Als Magnetfeldsensoren werden bei der vorgeschlagenen Vorrichtung und dem vorgeschlagenen Verfahren beispielsweise Hall-Sensoren oder magnetoresistive Sensoren eingesetzt. In der bevorzugten Ausgestaltung sind die Magnetfeldsensoren 3D-Hall-Sensoren, so dass mit jedem der Magnetfeldsensoren die Magnetfeldkomponenten in allen drei Raumrichtungen erfasst werden können.As magnetic field sensors, for example, Hall sensors or magnetoresistive sensors are used in the proposed device and the proposed method. In the preferred embodiment, the magnetic field sensors are 3D Hall sensors, so that with each of the magnetic field sensors, the magnetic field components in all three spatial directions can be detected.

Die als Funktion des Ortes aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten können in einer Ausgestaltung mit Referenzdaten verglichen werden, die als Funktion des Ortes aufgezeichnete Magnetfeldkomponenten eines baugleichen fehlerfreien Exemplars der elektrischen Komponente oder Baugruppe darstellen. Auf diese Weise kann durch einfachen Vergleich bei einer über einen vorgebbaren Schwellwert auftretenden Abweichung auf ein fehlerhaftes Bauteil geschlossen werden.In one embodiment, the magnetic field components recorded as a function of the location can be compared with reference data representing magnetic field components of a structurally faultless copy of the electrical component or assembly recorded as a function of the location. In this way, it is possible to conclude a faulty component by a simple comparison in the case of a deviation which occurs over a predefinable threshold value.

Die vorgeschlagene Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist ein linienförmiges oder flächiges Array von Magnetfeldsensoren auf, mit dem Magnetfeldkomponenten in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen erfassbar sind. Die Magnetfeldsensoren sind auf einer Seite eines Trägers, insbesondere einer Trägerplatte, angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers befindet sich eine Messeinheit, durch die mit den Magnetfeldsensoren die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet werden können. In dem Träger ist wenigstens eine metallische Zwischenschicht integriert, durch die eine Abschirmung der Magnetfeldsensoren gegenüber elektromagnetischer Strahlung der Messeinheit erreicht wird.The proposed device for carrying out the method has a line-shaped or planar array of magnetic field sensors, with which magnetic field components can be detected in three mutually perpendicular spatial directions. The magnetic field sensors are arranged on one side of a carrier, in particular a carrier plate. On the opposite side of the carrier is a measuring unit, by means of which the magnetic field sensors can be used to measure and record the magnetic field components in the three mutually perpendicular spatial directions as a function of the location. In the support at least one metallic intermediate layer is integrated, by which a shielding of the magnetic field sensors against electromagnetic radiation of the measuring unit is achieved.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung ist die Abtasteinrichtung mit dem Array von Magnetfeldsensoren derart ausgebildet, dass mehrere dieser Abtasteinrichtungen, vorzugsweise über eine Steckverbindung, miteinander mechanisch und elektrisch verbunden werden können. Die Breite bzw. Länge des linienförmigen oder flächigen Arrays von Magnetfeldsensoren lässt sich dadurch je nach Bedarf skalieren.In an advantageous embodiment of the proposed device, the scanning device with the array of magnetic field sensors is designed such that a plurality of these scanning devices, preferably via a plug connection, can be mechanically and electrically connected to each other. The width or length of the linear or As a result, planar arrays of magnetic field sensors can be scaled as required.

In einer weiteren Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung weist diese bei Nutzung eines linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren auch eine Einrichtung zur Orts- oder Wegerfassung auf, die während der Bewegung des linienförmigen Arrays eine Bestimmung einer relativen Position des Arrays über einer Oberfläche einer zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe ermöglicht. Das linienförmige Array verfügt in dieser Ausgestaltung vorzugsweise auch über einen oder mehrere Abstandshalter, die während der Bewegung des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren die Einhaltung eines konstanten Abstandes der Magnetfeldsensoren zur Oberfläche der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe ermöglichen. Weiterhin kann die Vorrichtung bei einer derartigen Ausgestaltung auch einen Handgriff aufweisen, mit dem sie manuell in konstantem Abstand zur Oberfläche der zu vermessenden Komponente oder Baugruppe bewegt werden kann. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist die Vorrichtung vorzugsweise in der Form einem Fensterwischer bzw. einer T-Form angenähert, so dass sie am Handgriff über die Oberfläche gezogen werden kann, während gleichzeitig die Magnetfeldkomponenten in Abhängigkeit des Ortes gemessen und aufgezeichnet werden.In a further embodiment of the proposed device, when using a linear array of magnetic field sensors, it also has a device for position or displacement detection, which during the movement of the linear array determines a relative position of the array over a surface of an electrical component or assembly to be measured allows. In this embodiment, the line-shaped array preferably also has one or more spacers which allow the magnetic field sensors to be maintained at a constant distance from the surface of the electrical component or assembly to be measured during the movement of the linear array of magnetic field sensors. Furthermore, in such an embodiment, the device can also have a handle with which it can be moved manually at a constant distance from the surface of the component or assembly to be measured. In such an embodiment, the device is preferably approximated in shape to a window wiper or T-shape so that it can be pulled across the surface on the handle while simultaneously measuring and recording the magnetic field components as a function of location.

Die Oberfläche der Komponente bzw. Baugruppe wird je nach Taktfrequenz, mit der die Magnetfeldsensoren ausgelesen werden, und Bewegungsgeschwindigkeit der Abtasteinrichtung relativ zur Oberfläche (bei Einsatz eines linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren) in einem dichten Punktraster abgetastet. Für jeden Messpunkt werden hierbei die drei Magnetfeldkomponenten (Bx, By, Bz) sowie zwei Ortskomponenten (x, y) - entsprechend dem Ort in der zweidimensionalen Abtastfläche bzw. Abtastebene - erhalten. Bei der Messung wird somit ein 5-dimensionales Ergebnis erhalten, das zur Lokalisierung eventueller Defekte der Komponente oder Baugruppe ausgewertet werden kann. Bei Nutzung eines flächige Arrays kann auf eine Relativbewegung zur Komponente oder Baugruppe verzichtet werden, falls das flächige Array groß genug ausgestaltet ist, um gleichzeitig alle zu vermessenden Bereiche ortsaufgelöst zu erfassen.The surface of the component or assembly is scanned depending on the clock frequency with which the magnetic field sensors are read, and the movement speed of the scanning device relative to the surface (when using a linear array of magnetic field sensors) in a dense dot matrix. For each measuring point, the three magnetic field components (Bx, By, Bz) and two local components (x, y) corresponding to the location in the two-dimensional scanning area or scanning plane are obtained. During the measurement, a 5-dimensional result is thus obtained, which can be evaluated for the localization of any defects of the component or assembly. When using a flat array can be dispensed with a relative movement to the component or assembly, if the planar array is designed large enough to simultaneously detect all areas to be measured in a spatially resolved.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung wird eine zerstörungsfreie und kontaktlose Erfassung von Defekten an elektrischen Komponenten oder Baugruppen ermöglicht. Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere für eine Detektion, Charakterisierung und Lokalisation von Fehlern bzw. Defekten auch am Arbeitspunkt der unterschiedlichen Geräte bzw. elektrischen Komponenten oder Baugruppen. Insbesondere lassen sich das Verfahren und die Vorrichtung auch problemlos in eine laufende Prozesskette integrieren, um eine kontinuierliche Qualitätskontrolle während der Fertigung der elektrischen Komponente oder Baugruppe oder eines mit diesen bestückten Gerätes zu ermöglichen. Es wird damit auch eine Beobachtung der Entwicklung einzelner Fehler, eine zeitabhängige Kontrolle von Baugruppen, eine Prüfung des aktuellen Zustandes einer Baugruppe sowie eine Vorhersage von Fehlern mit Hilfe eines neuronalen Netzwerkes ermöglicht. Im Vergleich zu anderen bekannten Techniken stellt die bei dem vorgeschlagenen Verfahren und der vorgeschlagenen Vorrichtung eingesetzte Abtasteinrichtung eine relativ kostengünstige Baugruppe dar.With the proposed method and the associated device a non-destructive and contactless detection of defects in electrical components or assemblies is possible. The method and the device are particularly suitable for the detection, characterization and localization of defects or defects also at the operating point of the different devices or electrical components or assemblies. In particular, the method and the device can also be easily integrated into a running process chain in order to enable a continuous quality control during the production of the electrical component or assembly or of a device equipped with these. It also enables observation of the development of individual faults, a time-dependent control of assemblies, an examination of the current state of an assembly as well as a prediction of faults with the help of a neural network. Compared to other known techniques, the scanning device used in the proposed method and apparatus represents a relatively inexpensive assembly.

Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich in der Qualitätskontrolle und -sicherung bei der Fertigung elektrischer Komponenten oder Baugruppen oder entsprechender Geräte mit derartigen Komponenten oder Baugruppen einsetzen. Es wird auch eine Defekt-Lokalisierung und -Klassifizierung bei der Weiterentwicklung, Forschung und in der kontinuierlichen Kontrolle von Baugruppen und Geräten ermöglicht. Das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung können auf alle Baugruppen und Geräte angewendet werden, in denen elektrische Ströme fließen, beispielsweise in der Leistungselektronik, der Automobilindustrie, bei Batteriespeichern oder in der Bildschirmherstellung.The method and the device can be used in quality control and assurance in the manufacture of electrical components or assemblies or corresponding devices with such components or assemblies. It also allows for defect localization and classification in the advancement, research, and continuous control of assemblies and devices. The proposed method and associated apparatus can be applied to all assemblies and devices in which electrical currents flow, for example in power electronics, the automotive industry, in battery storage or in screen production.

Figurenlistelist of figures

Das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen nochmals näher erläutert. Hierbei zeigen:

  • 1 einen Querschnitt durch einen Abschnitt einer beispielhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung;
  • 2 eine Draufsicht auf die Sensorseite der Vorrichtung gemäß 1;
  • 3 eine schematische Darstellung einer Steckverbindung zwischen zwei der linienförmigen Arrays bzw. Abtasteinrichtungen;
  • 4 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung für eine manuelle Messung;
  • 5 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung für eine Inline-Messung bei der Herstellung von Bauelementen;
  • 6 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung in Form einer Messbox; und
  • 7 ein Beispiel für ein Messergebnis einer Messung der Magnetfeldkomponente By über einem zweidimensionalen Bereich der Oberfläche eines Bauteils.
The proposed method and the associated device will be explained in more detail below with reference to embodiments in conjunction with the drawings. Hereby show:
  • 1 a cross-section through a portion of an exemplary embodiment of the proposed device;
  • 2 a plan view of the sensor side of the device according to 1 ;
  • 3 a schematic representation of a connector between two of the line-shaped arrays or scanning devices;
  • 4 a schematic representation of an exemplary embodiment of the proposed device for a manual measurement;
  • 5 a schematic representation of an exemplary embodiment of the proposed device for inline measurement in the manufacture of components;
  • 6 a schematic representation of another exemplary embodiment of the proposed device in the form of a measuring box; and
  • 7 an example of a measurement result of a measurement of the magnetic field component By over a two-dimensional area of the surface of a component.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays to carry out the invention

Im Folgenden wird eine beispielhafte Realisierung der vorgeschlagenen Vorrichtung beschrieben, bei der die Abtasteinrichtung ein linienförmiges Array aus Magnetfeldsensoren aufweist, mit denen jeweils die Magnetfeldkomponenten Bx, By und Bz in drei Raumrichtungen erfasst werden können. Die Magnetfeldsensoren 1 sind hierbei auf einer Seite eines streifenförmigen Trägers 2 entlang einer Linie angeordnet, im Folgenden als Vorderseite bezeichnet, während die Messeinheit mit den Komponenten 3 zur Messung, Aufzeichnung und Weitergabe der Messdaten auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers 2 angeordnet sind, im Folgenden als Rückseite bezeichnet. Dies ist in 1 im Querschnitt durch einen vergrößerten Abschnitt der Abtasteinrichtung dargestellt. Die Vorderseite ist hierbei möglichst dicht mit entsprechenden Magnetfeldsensoren 1, bspw. kommerziell erhältlichen geomagnetischen Sensoren, bestückt. Vorder- und Rückseite des Trägers 2 sind durch eine metallische Zwischenschicht 4 (hier: Doppelschicht) voneinander getrennt, durch die die Magnetfeldsensoren 1 von elektromagnetischen Feldern der Messeinheit abgeschirmt werden. Die Magnetfeldsensoren 1 sollen bei der Messung so nah wie möglich der Oberfläche bzw. des Messbereichs der zu vermessenden elektrischen Komponenten oder Baugruppen sein.In the following, an exemplary implementation of the proposed device is described in which the scanning device has a line-shaped array of magnetic field sensors, with which the respective magnetic field components Bx . by and Bz can be detected in three spatial directions. The magnetic field sensors 1 are here on one side of a strip-shaped carrier 2 arranged along a line, hereinafter referred to as front, while the measuring unit with the components 3 for measuring, recording and transferring the measurement data on the opposite side of the carrier 2 are arranged, hereinafter referred to as the back. This is in 1 shown in cross section through an enlarged portion of the scanning device. The front side is as dense as possible with corresponding magnetic field sensors 1 , For example, commercially available geomagnetic sensors equipped. Front and back of the carrier 2 are through a metallic interlayer 4 (here: double layer) separated from each other, through which the magnetic field sensors 1 be shielded by electromagnetic fields of the measuring unit. The magnetic field sensors 1 should be as close as possible to the surface or the measuring range of the electrical components or assemblies to be measured.

Die Magnetfeldsensoren 1 werden bei diesem Beispiel in einem 3D-Packaging-Verfahren hergestellt, damit mechanische Stabilität und Wasserfestigkeit gewährleistet sind. Die Messdaten der Magnetfeldsensoren 1 werden parallel aufgenommen und unverarbeitet einem Mikrocomputer übergeben. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann ein Querschnitt durch den Raum eines Magnetfeldes aller drei Magnetfeldkomponenten (Bx, By, Bz) aufgenommen werden. Es werden gleichzeitig sowohl Ort als auch alle Raumkomponenten des Magnetfeldes detektiert, mit einem Zeit- bzw. Ortsstempel versehen und an den Mikrocomputer übergeben. Das 5-dimensionale Ergebnis kann dann wie gewünscht ausgewertet werden. Grundsätzlich kann auf diese Weise ein Schnitt des komplexen Magnetfeldes eines jeden elektrischen Bauelementes aufgenommen werden. Es können hier sowohl die Richtung als auch die Stärke der fließenden Ströme qualitativ und quantitativ analysiert werden.The magnetic field sensors 1 are made in this example in a 3D packaging process to ensure mechanical stability and water resistance. The measurement data of the magnetic field sensors 1 are recorded in parallel and handed over unprocessed to a microcomputer. With the proposed device, a cross section through the space of a magnetic field of all three magnetic field components ( Bx . by . Bz ). Both the location and all spatial components of the magnetic field are detected at the same time, provided with a time or place stamp and transferred to the microcomputer. The 5 -dimensional result can then be evaluated as desired. In principle, a section of the complex magnetic field of each electrical component can be recorded in this way. Both the direction and the strength of the flowing streams can be qualitatively and quantitatively analyzed here.

2 zeigt noch eine Draufsicht auf die gesamte Vorderseite der Vorrichtung mit dem linienförmigen Array von Magnetfeldsensoren 1. Der Träger 2 weist in diesem Beispiel eine Breite von etwa 15 mm sowie eine Länge von etwa 100 mm auf. Im vorliegenden Beispiel ist die Abtasteinrichtung so ausgebildet, dass sie mit weiteren Abtasteinrichtungen durch eine Steckverbindung erweitert werden kann. 3 zeigt beispielhaft eine derartige Steckverbindung mit entsprechenden Steckelementen 5. Auf diese Weise lässt sich die vorgeschlagene Vorrichtung nahezu beliebig in der Größe skalieren. 2 shows still a plan view of the entire front of the device with the linear array of magnetic field sensors 1 , The carrier 2 In this example, it has a width of about 15 mm and a length of about 100 mm. In the present example, the scanning device is designed so that it can be extended with further scanning devices by a connector. 3 shows an example of such a connector with corresponding plug-in elements 5 , In this way, the proposed device can be scaled almost arbitrarily in size.

Wie bereits beschrieben, hat ein funktionierendes elektrisches Bauteil eine typische Magnetfeldverteilung der unterschiedlichen Raumkomponenten des Magnetfeldes. Jeder Defekt führt nun zu einer Änderung des Stromflusses, welcher wiederum zu einer Änderung des Magnetfeldes führt. Die 5D-Analyse dieses Magnetfeldes kann sowohl zur Qualitätskontrolle als auch zur Lokalisierung und Klassifizierung von Defekten verwendet werden. Auch eine quantitative Aussage über den Zustand bzw. die Qualität des Bauteils lässt sich treffen.As already described, a functioning electrical component has a typical magnetic field distribution of the different spatial components of the magnetic field. Each defect now leads to a change in the current flow, which in turn leads to a change in the magnetic field. The 5D analysis of this magnetic field can be used both for quality control and for the localization and classification of defects. Also, a quantitative statement about the condition or the quality of the component can be made.

Die 4 und 5 zeigen zwei mögliche Ausführungsformen der vorgeschlagenen Vorrichtung für eine manuelle Messung (4) sowie für eine Inline-Messung (5). Die beiden dargestellten Vorrichtungen verfügen jeweils über einen oder mehrere Magnetfeldzeilensensoren, um mit einer Messung eine gesamte Fläche vermessen zu können. Der abgefahrene Weg wird bei der Ausgestaltung der 4 mit einem mechanischen oder optischen Wegabnehmer, bei der Ausgestaltung der 5 durch die Bewegung des Förderbandes 7 detektiert. Bei der manuellen Ausführung der Vorrichtung 6 gemäß 4 wird die Vorrichtung unter Nutzung des Handgriffes 8 manuell über die zu vermessenden Komponenten oder Baugruppen bewegt. Hierzu weist die Vorrichtung 6 entsprechende Räder 9 auf, die gleichzeitig die Einhaltung eines konstanten Abstandes der Abtasteinrichtung bzw. des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren gegenüber der Oberfläche gewährleisten. Im Falle der Inline-Messung der 5 ist die Vorrichtung 6 an einer brückenartigen Anordnung befestigt, die über dem Förderband 7 angeordnet ist, auf dem sich die zu vermessenden Komponenten oder Baugruppen bewegen. In beiden Fällen werden die Messdaten in einem Computer gespeichert und anschließend in eine Cloud zur Auswertung der großen Datenmengen übertragen. Der Computer kann hierbei getrennt von der Vorrichtung vorgesehen sein, wobei die Datenübermittlung dann beispielsweise drahtlos erfolgen kann. Der Computer kann auch als Kleincomputer ausgebildet und in der Vorrichtung selbst verbaut sein. Innerhalb der Cloud fungiert ein selbst lernendes neuronales Netzwerk, welches die Messdaten auswertet und Ergebnisse oder auch bereits Handlungsempfehlungen an den Anwender zurückgibt. Mittels einer Kamera kann beispielsweise ein Label an der vermessenen Komponente oder Baugruppe identifiziert und aufgezeichnet oder auch gemessene Orte gespeichert werden. Es besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung mit üblicher Elektronik wie GPS-Sensoren und Wifi-Anbindungen für die Lokalisierung und/oder äußere Kommunikation auszustatten.The 4 and 5 show two possible embodiments of the proposed device for manual measurement ( 4 ) as well as for an inline measurement ( 5 ). The two devices shown each have one or more magnetic field line sensors in order to be able to measure an entire area with one measurement. The funky way is in the design of the 4 with a mechanical or optical transducer, in the embodiment of 5 by the movement of the conveyor belt 7 detected. In the manual execution of the device 6 according to 4 The device is using the handle 8th moved manually over the components or assemblies to be measured. For this purpose, the device 6 corresponding wheels 9 at the same time ensure compliance with a constant distance of the scanning device or the linear array of magnetic field sensors relative to the surface. In case of inline measurement of 5 is the device 6 attached to a bridge-like arrangement over the conveyor belt 7 is arranged, on which move the components or assemblies to be measured. In both cases, the measurement data is stored in a computer and then transferred to a cloud for evaluation of the large amounts of data. The computer can in this case be provided separately from the device, wherein the data transmission can then take place, for example, wirelessly. The computer can also be designed as a small computer and installed in the device itself. Within the cloud is a self-learning neural network, which evaluates the measurement data and returns results or even recommended actions to the user. By means of a camera, for example, a label on the measured component or assembly can be identified and recorded, or even measured locations can be stored. It is also possible to equip the device with conventional electronics such as GPS sensors and Wifi connections for localization and / or external communication.

6 zeigt ein weiteres Beispiel einer möglichen Ausgestaltung der vorgeschlagenen Vorrichtung. Hier wird die Vorrichtung als Messbox 10 realisiert, bei der in wenigstens zwei Seiten bzw. Wandflächen jeweils ein flächiges Array 11 von Magnetfeldsensoren integriert ist, wie dies am Beispiel der 6 erkennbar ist. Es kann sich dabei um eine Box von einer Größe handeln, in die beispielsweise ein Smartphone eingelegt werden kann. Die Magnetfeldverteilung der einzelnen Komponenten kann nun auch über die Zeit ermittelt werden. Oft auftretende Fehler, beispielsweise eine defekte DC-Buchse, können schnell und effizient erkannt und behoben werden. Ausschuss wird reduziert. Eine aufwändige Fehlersuche ist dann nicht mehr notwendig. Ein geeigneter Algorithmus lernt, die Fehler zu klassifizieren und die einzelnen Objekte/Geräte diesen Klassen zuzuteilen. 6 shows another example of a possible embodiment of the proposed device. Here the device becomes a measuring box 10 realized in at least two sides or wall surfaces in each case a planar array 11 is integrated by magnetic field sensors, as the example of 6 is recognizable. It can be a box of a size in which, for example, a smartphone can be inserted. The magnetic field distribution of the individual components can now also be determined over time. Common errors, such as a defective DC jack, can be quickly and efficiently detected and resolved. Committee is reduced. A complex troubleshooting is then no longer necessary. A suitable algorithm learns to classify the errors and assign the individual objects / devices to these classes.

Es können auch in sämtliche Seiten, inkl. Ober- und Unterseite, der Messbox 9 entsprechende flächige Arrays 10 integriert werden. Sowohl Deckel bzw. Oberseite als auch Seitenflächen und Bodenfläche können dann für eine ortsaufgelöste Bestimmung des Magnetfeldes genutzt werden. Auf diese Weise lässt sich die räumliche Verteilung der Magnetfelder für jedes einzelne in die Messbox eingelegte Gerät erfassen. Die Messdaten werden dabei jeweils in Klassen unterteilt, beispielsweise Referenz, Defekt A, Defekt B usw.It can also in all pages, including top and bottom, the measuring box 9 corresponding areal arrays 10 to get integrated. Both the lid or upper side as well as side surfaces and bottom surface can then be used for a spatially resolved determination of the magnetic field. In this way, the spatial distribution of the magnetic fields for each individual inserted into the measuring box device can be detected. The measurement data are divided into classes, for example reference, defect A, defect B etc.

7 zeigt ein Beispiel für ein Messergebnis einer Messung der Magnetfeldkomponente By als Funktion des Ortes über einem zweidimensionalen Teilbereich (Δx, Δy) der Oberfläche eines Bauteils, das drei parallel verlaufende stromdurchflossene Leiter aufweist. Aus dieser flächigen Messung der Magnetfeldkomponente ist sehr gut der Verlauf und die korrekte Funktion der drei Leiter zu erkennen. 7 shows an example of a measurement result of a measurement of the magnetic field component By as a function of the location over a two-dimensional portion (.DELTA.x, .DELTA.y) of the surface of a component having three parallel current-carrying conductor. From this two-dimensional measurement of the magnetic field component, the course and the correct function of the three conductors can be recognized very well.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung kann auch eine zeitabhängige kontinuierliche Kontrolle von sicherheitsrelevanten Komponenten erfolgen. Die Vorrichtung erfasst dabei kontinuierlich den Zustand eines Gerätes und übermittelt die Daten an eine Plattform, die der Nutzer einsehen kann. Eine Routine meldet kritische Zustände dann automatisch. Dies kann beispielsweise über eine entsprechende Vorrichtung mit Sensoren, Minicomputer und Kommunikationselektronik wie Wifi, Bluetooth oder GSM erfolgen.With the proposed method and the associated device can also be a time-dependent continuous control of safety-related components. The device continuously records the state of a device and transmits the data to a platform that the user can view. A routine then automatically reports critical conditions. This can be done for example via a corresponding device with sensors, minicomputers and communication electronics such as Wifi, Bluetooth or GSM.

Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen aufgrund der ortsaufgelösten Erfassung auch eine Ermittlung nicht nur des zweidimensionalen, sondern auch des dreidimensionalen Ortes eines Defektes. Hierzu kann bspw. eine Triangulation auf Basis der von mehreren räumlich getrennten Magnetfeldsensoren gemessenen Magnetfeldern vorgenommen werden, um eine Tiefen- und Ortsbestimmung von Defekten zu ermöglichen.Due to the spatially resolved detection, the method and the device also make it possible to determine not only the two-dimensional, but also the three-dimensional location of a defect. For this purpose, for example, a triangulation based on the magnetic fields measured by a plurality of spatially separated magnetic fields can be made in order to enable a depth and position determination of defects.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung lassen sich neben stromführenden Leiterbahnen, beispielsweise in der Leistungselektronik auch Lötverbinder über die gemessenen Magnetfelder analysieren.With the method and the device can be next to live conductors, for example, in the power electronics and solder connectors analyze the measured magnetic fields.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Magnetfeldsensormagnetic field sensor
22
Trägercarrier
33
Komponenten der MesseinheitComponents of the measuring unit
44
Metallische ZwischenschichtMetallic interlayer
55
Steckelementeplug-in elements
66
Vorrichtungdevice
77
Förderbandconveyor belt
88th
Handgriffhandle
99
Räderbikes
1010
Messboxmeasuring box
1111
Flächiges Array von MagnetfeldsensorenFlat array of magnetic field sensors

Claims (16)

Verfahren zur Detektion von Defekten in elektrischen Komponenten oder Baugruppen, bei dem - eine Abtasteinrichtung mit mehreren Magnetfeldsensoren (1) eingesetzt wird, mit denen Magnetfeldkomponenten in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen erfassbar sind, - bei einem Stromfluss durch die zu vermessende elektrische Komponente oder Baugruppe mit der Abtasteinrichtung in konstantem Abstand der Magnetfeldsensoren (1) zu einer Oberfläche der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet werden, und - die aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten zumindest teilweise ausgewertet werden, um Defekte in der elektrischen Komponente oder Baugruppe zu detektieren.Method for detecting defects in electrical components or assemblies, in which a scanning device with a plurality of magnetic field sensors (1) is used, with which magnetic field components can be detected in three mutually perpendicular spatial directions, the magnetic field components in the three mutually perpendicular spatial directions are measured and recorded as a function of the location during a current flow through the electrical component or module to be measured with the scanning device at a constant distance of the magnetic field sensors (1) to a surface of the electrical component or assembly to be measured, and - The recorded magnetic field components are at least partially evaluated to detect defects in the electrical component or assembly. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtasteinrichtung wenigstens ein linienförmiges Array der Magnetfeldsensoren (1) aufweist, wobei die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen durch Bewegung des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren (1) in konstantem Abstand zu der Oberfläche der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet werden.Method according to Claim 1 , characterized in that the scanning device comprises at least one line-shaped array of magnetic field sensors (1), wherein the magnetic field components in the three mutually perpendicular spatial directions by movement of the linear array of Magnetic field sensors (1) are measured and recorded at a constant distance to the surface of the electrical component or assembly to be measured as a function of the location. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Funktion des Ortes aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten mit Referenzdaten verglichen werden, die als Funktion des Ortes aufgezeichnete Magnetfeldkomponenten eines fehlerfreien Exemplars der elektrischen Komponente oder Baugruppe darstellen.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the magnetic field components recorded as a function of location are compared with reference data representing magnetic field components of a faultless specimen of the electrical component or assembly recorded as a function of the location. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die als Funktion des Ortes aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten als Messdaten in ein Cloud-basiertes Auswertesystem eingespeist werden, in dem die Messdaten durch ein neuronales Netz klassifiziert und ausgewertet werden.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the magnetic field components recorded as a function of the location are fed as measurement data into a cloud-based evaluation system, in which the measurement data are classified and evaluated by a neural network. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das neuronale Netz die Messdaten aufgrund ihrer Klassifikation Fehlern oder Fehlergruppen zuweist.Method according to Claim 4 , characterized in that the neural network assigns the measurement data due to their classification to errors or error groups. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung eines Defektes eine Lokalisierung des Defektes aus den aufgezeichneten Magnetfeldkomponenten mittels Triangulation erfolgt.Method according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that upon detection of a defect localization of the defect from the recorded magnetic field components by means of triangulation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromfluss durch die zu vermessende elektrische Komponente oder Baugruppe hinsichtlich Stromrichtung und/oder Stromstärke variiert wird, um durch die Messung der Magnetfeldkomponenten bei unterschiedlichen Stromrichtungen und/oder Stromstärken weitere Informationen über Defekte in der elektrischen Komponente oder Baugruppe zu gewinnen.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the current flow through the electrical component or assembly to be measured in terms of current direction and / or current is varied to gain by the measurement of magnetic field components at different current directions and / or currents further information about defects in the electrical component or assembly. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Patentansprüche, die wenigstens ein linienförmiges oder flächiges Array von Magnetfeldsensoren (1), die auf einer ersten Seite eines Trägers (2) angeordnet sind und mit denen Magnetfeldkomponenten in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen erfassbar sind, und eine Messeinheit (3) aufweist, die auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägers (2) angeordnet ist und durch die mit den Magnetfeldsensoren (1) die Magnetfeldkomponenten in den drei zueinander senkrechten Raumrichtungen als Funktion des Ortes gemessen und aufgezeichnet werden können, wobei in den Träger (2) zwischen der ersten und der zweiten Seite wenigstens eine metallische Zwischenschicht (4) integriert ist, durch die eine Abschirmung der Magnetfeldsensoren (1) gegenüber elektromagnetischer Strahlung der Messeinheit (3) erreicht wird.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising at least one line or area array of magnetic field sensors (1), which are arranged on a first side of a carrier (2) and with which magnetic field components in three mutually perpendicular spatial directions are detectable, and a Measuring unit (3) which is arranged on a first side opposite the second side of the carrier (2) and by the magnetic field sensors (1) the magnetic field components in the three mutually perpendicular spatial directions as a function of the location can be measured and recorded, in the carrier (2) between the first and the second side at least one metallic intermediate layer (4) is integrated, by which a shielding of the magnetic field sensors (1) against electromagnetic radiation of the measuring unit (3) is achieved. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung zur Orts- oder Wegerfassung aufweist, die während einer Relativbewegung des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren (1) gegenüber einer zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe eine Bestimmung einer relativen Position des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren (1) über einer Oberfläche der elektrischen Komponente oder Baugruppe ermöglicht.Device after Claim 8 characterized in that it comprises a means for location or displacement detection, during a relative movement of the linear array of magnetic field sensors (1) relative to an electrical component or assembly to be measured, a determination of a relative position of the linear array of magnetic field sensors (1) over a Surface of the electrical component or assembly allows. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen oder mehrere Abstandshalter (9) aufweist, die während der Bewegung des linienförmigen Arrays von Magnetfeldsensoren (1) die Einhaltung eines konstanten Abstandes der Magnetfeldsensoren (1) zur Oberfläche der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe ermöglicht.Device after Claim 9 , characterized in that it comprises one or more spacers (9), which during the movement of the linear array of magnetic field sensors (1) allows the maintenance of a constant distance of the magnetic field sensors (1) to the surface of the electrical component or assembly to be measured. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Handgriff (8) aufweist, mit dem sie manuell relativ zu der zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe bewegt werden kann.Device after Claim 9 or 10 , characterized in that it comprises a handle (8) with which it can be manually moved relative to the electrical component or assembly to be measured. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) Verbindungselemente aufweist, über die mehrere der Träger (2) mit dem linienförmigen oder flächigen Array von Magnetfeldsensoren (1) und der Messeinheit (3) elektrisch und mechanisch miteinander verbindbar sind.Device according to one of Claims 8 to 11 , characterized in that the carrier (2) has connecting elements, via which a plurality of the carriers (2) with the linear or planar array of magnetic field sensors (1) and the measuring unit (3) are electrically and mechanically interconnected. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente Steckverbinder (5) sind.Device after Claim 12 , characterized in that the connecting elements are plug connectors (5). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere flächige Arrays (11) von Magnetfeldsensoren (1) aufweist und als Messbox (10) ausgebildet ist, in die die zu vermessenden elektrischen Komponenten oder Baugruppen oder Geräte mit diesen Komponenten oder Baugruppen für die Messung eingelegt werden können, wobei die flächigen Arrays (11) von Magnetfeldsensoren (1) in eine oder mehrere Seiten der Messbox (10) integriert sind.Device after Claim 8 , characterized in that it has a plurality of planar arrays (11) of magnetic field sensors (1) and is designed as a measuring box (10) into which the electrical components or assemblies or devices to be measured with these components or assemblies for the measurement can be inserted, wherein the planar arrays (11) of magnetic field sensors (1) are integrated into one or more sides of the measuring box (10). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Übertragungsmodul zur drahtlosen Übertragung der mit den Magnetfeldsensoren (1) als Funktion des Ortes gemessenen Magnetfeldkomponenten als Messdaten an eine externe Datenverarbeitungseinheit oder ein Cloud-basiertes Auswertesystem aufweist. Device according to one of Claims 8 to 14 , characterized in that it comprises a transmission module for the wireless transmission of magnetic field components measured with the magnetic field sensors (1) as a function of location as measurement data to an external data processing unit or a cloud-based evaluation system. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Erfassungsmodul aufweist, das mit der Messeinheit (3) verbunden ist und eine Erfassung oder ein Auslesen einer an einer zu vermessenden elektrischen Komponente oder Baugruppe angebrachten Kennzeichnung ermöglicht, wobei die Messeinheit (3) über das Erfassungsmodul die Kennzeichnung der zu vermessenden oder gerade vermessenen elektrischen Komponente oder Baugruppe erfassen und aufzeichnen kann.Device according to one of Claims 8 to 15 , characterized in that it comprises a detection module which is connected to the measuring unit (3) and allows detection or readout of an attached to an electrical component or assembly to be measured marking, wherein the measuring unit (3) via the detection module, the identification of the can capture and record to measured or just measured electrical component or assembly.
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