NO20130536A1 - Fremgangsmåte for anordning for detektering av slitasje på elektroniske komponenter som brukes i nedihullsomgivelser - Google Patents
Fremgangsmåte for anordning for detektering av slitasje på elektroniske komponenter som brukes i nedihullsomgivelser Download PDFInfo
- Publication number
- NO20130536A1 NO20130536A1 NO20130536A NO20130536A NO20130536A1 NO 20130536 A1 NO20130536 A1 NO 20130536A1 NO 20130536 A NO20130536 A NO 20130536A NO 20130536 A NO20130536 A NO 20130536A NO 20130536 A1 NO20130536 A1 NO 20130536A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- electronic component
- wear model
- selected electronic
- sensors
- load
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 3
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 51
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 36
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 9
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 8
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 238000003963 x-ray microscopy Methods 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000002149 energy-dispersive X-ray emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009660 micro-sectioning Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000011176 pooling Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/04—Ageing analysis or optimisation against ageing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
En fremgangsmåte, en anordning og et datamaskinlesbart medium for bestemmelse av en levetid for en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø er vist. En første slitasjemodell blir opprettet som vedrører en valgt elektronisk komponent. En fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten blir undersøkt ved et valgt undersøkelsestidspunkt. Den fysiske tilstanden er i alminnelighet en følge av nedihullsmiljøet hvor den elektroniske komponenten befinner seg. En andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten blir opprettet basert på den første slitasjemodellen og den undersøkte fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
Description
KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTEDE SØKNADER
[0001] Denne søknaden tar prioritet fra den ugranskede US-søknaden 61/389,992, innlevert 5. oktober 2010.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
[0002] Boreverktøy som anvendes ved petroleumsleting innbefatter typisk én eller flere elektroniske komponenter eller kretskortsammenstillinger (PCBA'er - Printed Circuit Board Assemblies) for å utføre forskjellige operasjoner nedihulls. I et nedihullsmiljø blir disse PCBA'ene utsatt for forskjellige termomekaniske belastninger som kan forårsake slitasje eller svikt. De har derfor en redusert levetid som krever mer hyppig vedlikehold og reparasjon. Når boreoperasjoner må stanses av en hvilken som helst grunn, herunder vedlikehold av verktøy, koster imidlertid dette tid og penger. Kunnskap om en svikttid for en PCBA kan derfor bli anvendt for å iverksette kostnadseffektive vedlikeholdsstrategier. Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en slitasjemodell som forutsier en gjenværende levetid for en PCBA.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
[0003] I ett aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for opprettelse av en slitasjemodell for en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø, omfattende å: opprette en første slitasjemodell vedrørende en valgt elektronisk komponent; undersøke en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten som følge av nedihullsmiljøet ved et valgt undersøkelsestidspunkt; og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og den undersøkte fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
[0004] I et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en anordning for opprettelse av en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende en prosessor innrettet for å: opprette en første slitasjemodell vedrørende den valgte elektroniske komponenten, frembringe data vedrørende en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten ved et valgt undersøkelsestidspunkt, og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og de frembragte dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
[0005] I nok et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et datamaskinlesbart medium som inneholder instruksjoner og er tilgjengelig for en prosessor, hvor prosessoren leser instruksjonene for å utføre en fremgangsmåte for opprettelse av en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende å: opprette en første slitasjemodell vedrørende den valgte elektroniske komponenten, frembringe data vedrørende en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten ved et valgt undersøkelsestidspunkt, og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og de frembragte dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
[0006] Utvalgte eksempler på trekk ved anordningen og fremgangsmåten som vises her er oppsummert nokså generelt for at den detaljerte beskrivelsen av disse som følger skal kunne forstås bedre. Anordningen og fremgangsmåten som vises i det følgende omfatter selvfølgelig ytterligere trekk som vil danne gjenstand for kravene.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0007] For en detaljert forståelse av foreliggende oppfinnelse henvises til den følgende detaljerte beskrivelsen, sett sammen med de vedlagte tegningene, hvor like elementer er gitt like henvisningstall og hvor: Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av et eksempel på et boresystem egnet for å anvende en anordning tilvirket i samsvar med forskjellige utførelsesformer av denne oppfinnelsen for boring av borehull i samsvar med fremgangsmåtene som beskrives her; Figur 2 viser en detaljert illustrasjon av eksempelet på boreenhet i figur 1; Figur 3 viser et eksempel på en anordning for å innhente prognosemålinger vedrørende en levetid til en PCBA i en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; Figur 4 viser en slitasjemodell for et eksempel på en
kretskortsammenstilling (PCBA) som fraktes i et nedihullsmiljø; og
Figur 5 viser et flytdiagram av et eksempel på en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse for å bestemme en levetid for en PCBA.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
[0008] Figur 1 er et skjematisk diagram av et eksempel på et boresystem 100 som innbefatter en borestreng som har en boreenhet festet til dens nedre ende med en retningsstyringsenhet ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen. Figur 1 viser en borestreng 120 som innbefatter en boreenhet eller bunnhullsenhet ("BHA") 190 som fraktes i et borehull 126. Boresystemet 100 innbefatter et tradisjonelt boretårn 111 oppstilt på en plattform eller et gulv 112 som understøtter et rotasjonsbord 114 som blir rotert av en kraftkilde, så som en elektrisk motor (ikke vist), med en ønsket rotasjonshastighet. Et rør (så som skjøtet borerør) 122, som har boreenheten 190 festet i sin nedre ende, strekker seg fra overflaten til bunnen 151 av borehullet 126. En borkrone 150, festet til boreenheten 190, maler opp de geologiske formasjonene når den blir rotert å for å bore borehullet 126. Borestrengen 120 er koblet til et heiseverk 130 via et rotasjonsrør 121, en svivel 128 og en line 129 gjennom en trinse. Heiseverket 130 blir anvendt for å styre borkronetrykket ("WOB"). Borestrengen 120 kan bli rotert av et toppdrevet rotasjonssystem (ikke vist) i stedet for av kraftkilden og rotasjonsbordet 114. Virkemåten til heiseverket 130 er kjent for fagmannen og er derfor ikke beskrevet i detalj her.
[0009] I et aspekt blir et passende borefluid 131 (også omtalt som "slam") fra en kilde 132 for dette, så som en slamtank, sirkulert under trykk gjennom borestrengen 120 av en slampumpe 134. Borefluidet 131 føres fra slampumpen 134 og inn i borestrengen 120 via en desurger 136 og fluidrøret 138. Borefluidet 131a fra borerøret føres ut ved bunnen 151 av borehullet gjennom åpninger i borkronen 150. Det returnerende borefluidet 131b sirkulerer oppihulls gjennom ringrommet 127 mellom borestrengen 120 og borehullet 126 og returnerer til slamtanken 132 via en returledning 135 og en borekakssil 185 som fjerner borekaks 186 fra det returnerende borefluidet 131b. En føler eller sensor Si i ledningen 138 gir informasjon om fluidstrømningsmengden. En dreiemomentføler eller -sensor S2på overflaten og en føler eller sensor S3tilknyttet borestrengen 120 gir informasjon om dreiemomentet fra og rotasjonshastigheten til borestrengen 120. Borehastigheten til borestrengen 120 blir bestemt fra føleren eller sensoren S5, mens føleren / sensoren S6gir kroklasten fra borestrengen 120.
[0010] I noen anvendelser blir borkronen 150 rotert ved å rotere borerøret 122. I andre anvendelser, derimot, roterer også en nedihullsmotor 155 (slammotor) anbragt i boreenheten 190 borkronen 150. Borehastigheten ("ROP") foren gitt borkrone og BHA avhenger i stor grad av borkronetrykket, eller skyvekraften på borkronen 150, og dens rotasjonshastighet.
[0011] En styreenhet eller kontroller 140 på overflaten mottar signaler fra følerne eller sensorene og anordningene nede i hullet via en føler eller sensor 143 plassert i fluidrøret 138 og signaler fra følerne eller sensorene Si - S6og andre følere eller sensorer som anvendes i systemet 100, og behandler disse signalene i henhold til programmerte instruksjoner forsynt fra et program til overflatestyringsenheten 140. Styreenheten 140 på overflaten viser ønskede boreparametre og annen informasjon på en fremvisningsanordning/monitor 141 som anvendes av en operatør for å styre boreoperasjonene. I en utførelsesform er overflatestyringsenheten 140 en datamaskinbasert enhet som innbefatter en prosessor 142 (så som en mikroprosessor), en lagringsanordning 144, så som et halvlederminne, et lagringsbånd eller en harddisk, og ett eller flere dataprogrammer 146 i lagringsanordningen 144 som er tilgjengelig for prosessoren 142 for å eksekvere instruksjoner inneholdt i disse programmene. Overflatestyreenheten 140 kommuniserer også med en fjernstyringsenhet 148. I ett aspekt behandler overflatestyringsenheten 140 data vedrørende boreoperasjonene, data fra følerne eller sensorene og anordningene på overflaten, data mottatt nedenfra hullet og styrer én eller flere aktiveringer av anordningene nede i hullet og på overflaten.
[0012] Boreenheten 190 inneholder også formasjonsevalueringsfølere/-sensorer eller -anordninger (også omtalt som måling-under-boring-("MWD")-følere eller logging-under-boring-("LWD")-følere/-sensorer) som bestemmer resistivitet, densitet, porøsitet, permeabilitet, akustiske egenskaper, kjernemagnetisk resonansegenskaper, korrosive egenskaper ved fluidene eller formasjonen nedihulls, saltinnhold og andre valgte egenskaper ved formasjonen 195 rundt boreenheten 190. Slike følere eller sensorer er kjent for fagmannen i sin alminnelighet og er for enkelhets skyld angitt generelt her med henvisningstall 165. I en utførelsesform innbefatter formasjonsevalueringsfølerne eller-sensorene 165 en kretskortsammenstilling (PCBA) 193 koblet til eller integrert i følerne eller sensorene for å gjøre målinger av formasjonen.
[0013] Eksempelet på boreenhet 190 innbefatter videre en rekke forskjellige andre følere eller sensorer 191 og kommunikasjonsanordninger 159 for å styre og/eller bestemme én eller flere funksjoner i og egenskaper ved boreenheten (så som hastighet, vibrasjon, bøyemoment, akselerasjon, oscillasjoner, spinn, rykkvis gange, etc.) og boreoperasjonsparametere, så som borkronetrykk, fluidstrømningsmengde, trykk, temperatur, borehastighet, asimut, toolface, borkronerotasjon etc. I en utførelsesform kan én eller flere følere / sensorer 191 være integrert i en PCBA 193 eller plassert nær ved PCBA 193, og måler boreprofilet for én av egenskapene til boreenheten avfølt ved PCBA'en. I ett aspekt måler følerne eller sensorene en boreparameter avfølt ved PCBA'en og sender målingene til en prosessor for å bestemme gjenværende levetid for PCBA'en ved hjelp av en slitasjemodell, så som vist i figur 3. En detaljert beskrivelse av boreenheten er gitt nedenfor med støtte i figur 2.
[0014] Det vil forstås at selv om foreliggende oppfinnelse beskrives i forbindelse med PCBA'er, dette ikke er ment som en begrensning av oppfinnelsen. Fremgangsmåtene som vises her er like anvendelige med enhver elektronisk komponent. En elektronisk komponent kan omfatte aktive komponenter, så som PCBA'er, transistorer etc, eller passive komponenter, så som resistorer, kondensatorer etc.
[0015] Figur 2 viser en detaljert illustrasjon av eksempelet på boreenhet i figur 1. Boreenheten 190 har en sonde 220 som innbefatter ett eller flere eksempler på kretskortsammenstillinger (PCBA'er) som påvirkes av slitasje og blir anvendt i nedihullsmiljøet. Eksempler på PCBA'er omfatter PCBA'er for en kraftforsyning 202, en hovedminnekort 204, et trykk-/gammastyringskort 206, et utlesningskort 208, en trykkføler eller-sensor 210, et batteri 212, et gammakort 214, et senderkort 216 og et mottakerkort 218. Den eksemplifiserte boreenheten er ikke begrenset til disse eksemplene på PCBA'er, men kan i andre utførelsesformer innbefatte et akselerometerkort og en magnetkjernedriver, en lavspent kraftforsyning (LVPS-modem) og en ringromstrykktransduser og et magnetometer, blant annet. Boreenheten innbefatter videre forskjellige målesensorer, så som eksemplene på målesensorer 228a,b, for å innhente en måling av én eller flere nedihullsparametere, som for eksempel sideveis vibrasjon, rykkvis gange, aksial vibrasjon og temperatur, ved eksempelet på PCBA. Målesensorene er ikke begrenset til å frembringe boreprofiler kun for disse parametrene. I en utførelsesform befinner målesensoren seg nær ved en PCBA, slik som en føler eller sensor 228a befinner seg nærved kraftforsyning-PCBA 202. I en annen utførelsesform er føleren / sensoren integrert i en PCBA, slik som en føler eller sensor 228b er integrert i hovedminnekortet 204. Målesensorene opplever således tilnærmet de samme tilstander som de som oppleves av PCBA'en. Den eksemplifiserte PCBA'en kan også innbefatte én eller flere tilknyttede prognosesensorer 129 for å tilveiebringe data vedrørende en svikttid for den aktuelle PCBA'en.
[0016] Den ene eller de flere målesensorene 228a,b er koblet til en prosessor 225 som i ett aspekt estimerer en gjenværende levetid for en valgt PCBA ved hjelp av fremgangsmåteeksemplene som vil bli beskrevet her med støtte i figur 4 og flytdiagrammet i figur 5. Et telemetrisystem 230 er anordnet på bunnhullsenheten 190 for å levere data til et sted på overflaten. I en alternativ utførelsesform befinner prosessoren som estimerer gjenværende levetid for PCBA'en seg på overflatestedet og målinger blir sendt fra den ene eller de flere følerne eller sensorene 228a,b til prosessoren på overflaten via en telemetrienhet 206. I et annet aspekt er prosessoren 125 koblet til én eller flere prognosesensorer 129 og innhenter data vedrørende en svikttid for prognosesensorene og bestemmer en svikttid for den tilknyttede PCBA'en.
[0017] I en utførelsesform blir en slitasjemodell bestemt fra en tilpasning av belastningsmålinger som følge av boreoperasjonsparametere og point-of-failure for en PCBA til en fordeling. Boreparametre blir målt og et boreprofil for PCBA'en frembringes fra de målte boreparametrene. Et boreprofil omfatter typisk målinger gjort av et flertall boreparametre. I dette utførelseseksempelet omfatter boreprofilet boreparametrene sideveis vibrasjon, aksial vibrasjon, rykkvis gange og temperatur. For hver parameter blir en belastning som følge av en valgt boreparameter kategorisert i henhold til forhåndsdefinerte belastningsnivåer. Eksempler på boreparametere og deres tilhørende belastningsnivåer er vist i tabellene 1-4. Tabell 1 viser et eksempel på måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for målinger av sideveis vibrasjon.
Nivåer av sideveis vibrasjon er definert fra 0-7 og er avledet fra en måling av sideveis vibrasjon i enheter g_RMS (g_Root Mean Squared). Akselerasjon uttrykkes ofte ved jordens naturlige tyngdeakselerasjon, g = 9,91 meter per kvadratsekund. RMS-(Root Mean Squared)-verdien til g gir en angivelse av både gjennomsnitt og spredning for et flertall akselerasjonsmålinger og angir hvor mye ugunstig energi som oppleves under en valgt vibrasjonsperiode. En måling på 1,5 g_RMS for sideveis vibrasjon blir således registrert som belastningsnivå 3.
[0018] Tabell 2 viser et eksempel på måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for målinger av rykkvis gange. Nivåer av rykkvis gange er definert fra 0-7 og er avledet fra parametrene s_1 og s_2 som vedrører momentane RPM-målinger av rykkvis gange. Parameteren s_1 er en normalisert differanse mellom minste RPM og største RPM detektert over en måleperiode, som vist i eq. (1):
Parameteren s_2 er en prosentandel tid under hvilken nedihullsverktøyet roterer bakover som følge av rykkvis gange av borestrengen.
[0019] Tabell 3 viser et eksempel på måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for målinger av aksial vibrasjon.
Nivåer av aksial vibrasjon er definert fra 0-7 og er avledet fra målinger av aksial vibrasjon i enheter av g_RMS.
[0020] Tabell 4 viser et eksempel på måletabell med forhåndsdefinerte belastningsnivåer for temperaturmålinger. Temperaturnivåer er definert fra 0-7 og er avledet fra et mål for temperatureksponering over tid. Tabellene 1-4 anvendes for å tallfeste belastningsmålinger avlest ved en PCBA.
[0021] Tabellene 5-8 viser et sett av boreparametre målt for et eksempel på PCBA i et nedihullsmiljø og inndelt i henhold til de forhåndsdefinerte belastningsnivåene angitt henholdsvis i tabellene 1-4. Den øverste raden i hver av tabellene 5-8 angir belastningsnivåene og den nederste raden angir hvor lang tid i timer PCBA er utsatt for belastning med det valgte belastningsnivået. Tiden er angitt i timer.
I ett aspekt kan verdiene i tabellene 5-8 gi et belastningsprofil for eksempelet på PCBA ved svikttidspunktet for PCBA'en. Belastningsprofilet kan også tilveiebringes for et hvilket som helst valgt tidspunkt, deriblant et tidspunkt hvor bruken av PCBA'en er stanset. I ett aspekt kan én eller flere PCBA'er bli testet til svikt og det målte belastningsprofilet anvendes å bestemme en slitasjemodell for PCBA'en ved anvendelse for eksempel av Weibull-analyse.
[0022] Figur 2 viser et eksempel på et kontrollert testmiljø for å estimere en svikttid for et eksempel på en PCBA. PCBA 205 er koblet til en simulator 202 som simulerer én eller flere boreparametre, så som sideveis vibrasjon, aksial vibrasjon, rykkvis gange og temperatur, blant andre parametere. Ett eller flere eksempler på målesensorer MS1-MS4 kan være koblet til PCBA'en for å registrere et belastningsnivå ved PCBA'en. I et eksempel på utførelse reagerer MS1 på aksial vibrasjon, MS2 reagerer på rykkvis gange-vibrasjon, MS3 reagerer på sideveis vibrasjon og MS4 reagerer på temperatur. I tillegg har PCBA 205 én eller flere prognosesensorer PS1-PS4 integrert i PCBA'en eller plassert nærved PCBA'en for å avføle de forskjellige boreparametrene ved PCBA'en. I eksempelet på testmiljø i figur 2 kan en PCBA bli testet med akselerert tempo. For eksempel kan en PCBA bli utsatt for 10 timer med en temperatur på 100° under testing for å simulere en innvirkning av 40 timer under en temperatur på 150°, som kan være vanlig i borehullsforholdene. En prognosesensor kan velges slik at den svikter med en akselerert hastighet i forhold til PCBA'en, der den akselererte hastigheten er angitt av en akselerasjonsfaktor. Prognosesensoren vil således svikte før svikttiden for PCBA'en. Svikttider for flere prognosesensorer blir anvendt for å estimere svikttiden for PCBA'en. I en utførelsesform blir en akselerasjonsfaktor og en estimert tid til svikt for en prognosesensor bestemt fra en slitasjemodell, så som eksempelet på slitasjemodell beskrevet her.
[0023] Prosessoren 208 er koblet til eksemplene på målesensorer M1-M4 for å overvåke belastningsnivåene ved PCBA'en. Prosessoren 208 er også koblet til eksemplene på prognosesensorer P1-P4 for å bestemme en svikttid for prognosesensorene. I ett aspekt kan prosessoren korrelere en svikt av en prognosesensor med målinger innhentet ved målesensorene for å frembringe en slitasjemodell for PCBA'en ved anvendelse for eksempel av en Weibull-analyse. I et annet aspekt kan prosessoren 208 estimere en tid til svikt for PCBA'en ved hjelp av svikttidene for prognosesensorene. Prosessoren er koblet til en programmodul 210 som forsyner instruksjoner til prosessoren for å utføre beregninger vedrørende forskjellige aspekter ved foreliggende oppfinnelse, og til et lagringsmedium 212 for å lagre forskjellige resultater fra beregningene.
[0024] I en utførelsesform kan en første slitasjemodell frembringes fra data innhentet i det kontrollerte testmiljøet. I et typisk kontrollert testmiljø kan en PCBA bli utsatt for en akselerert belastning for å estimere et forhold som PCBA'en utsettes for når den blir anvendt i et borehull. For eksempel kan en PCBA bli utsatt for 10 timer med en temperatur på 150°C under testing for å simulere en innvirkning av 40 timer med en temperatur på 100°C, som kan være vanlige borehullsforhold. Et eksempel på en første slitasjemodell er vist i figur 4.
[0025] Figur 4 viser et eksempel på en slitasjemodell for en elektrisk komponent, så som en PCBA, som utsettes for eksempler på nedihullsforhold og boreparametere. Figur 4 viser en graf av upålitelighet som funksjon av tid for eksempelet på PCBA som kan bli anvendt for å bestemme en levetid for PCBA-eksempelet i figur 2. Upålitelighet er plottet langs y-aksen på en logaritmisk skala. Tid er plottet langs x-aksen på en logaritmisk skala. Grafen 400 viser et flertall datapunkter 401 oppnådd for pålitelighet av PCBA'en oppnådd fra enten historiske nedihullsdata eller data innhentet fra et kontrollert testmiljø, eller en kombinasjon av dette. Også vist er en beste tilpasningskurve 410 til de flere datapuktene samt kurver 405 og 415 som representerer en øvre og en nedre grense for et område innenfor et 95% konfidensnivå for de flere datapunktene. Tabell 1 er relatert til grafen 400 og angir eksempler på punkter i grafen. Som kan sees i tabell 9 har eksempelet på PCBA en forventet levetid på 4211 timer, med en nedre grense på 3321 timer og en øvre grense på 5341 timer. Denne er angitt ved skjæringspunktet til kurvene 410, 405 og 415 med en horisontal linje 420 som angir 50% upålitelighet. Ytterligere horisontale linjer 428, 430 og vertikale linjer 422, 424, 426 gir tilsvarende tabellposter. Ved en oppdragstid på 500 timer (den vertikale linjen 422) er påliteligheten til PCBA'en 95,68%, med en nedre grense på 94,6% og en øvre grense på 96,55%. Ved en oppdragstid på 1000 timer (den vertikale linjen 424) er påliteligheten til PCBA'en 88,98%, med en nedre grense på 86,89% og en øvre grense på 90,75%. Ved en oppdragstid på 2000 timer (den vertikale linjen 426) er påliteligheten til den valgte delen 73,44%, med en nedre grense på 67,85% og en øvre grense på 78,21%.
[0026] For å kjøre en PCBA til 90% pålitelighet (den horisontale linjen 428) kan PCBA'en bli kjørt i 929 timer, med en nedre grense på 814 timer og en øvre grense på 1060 timer. For å kjøre PCBA'en med 95% pålitelighet (den horisontale linjen 430) kan PCBA'en bli kjørt i 556 timer, med en nedre grense på 476 timer og en øvre grense på 649 timer.
[0027] I ett aspekt blir en PCBA anvendt i et borehull og en belastning blir målt ved PCBA'en under bruk nedihulls. Nedihullsbelastningen ved PCBA'en kan bli sammenliknet med en slitasjemodell, så som eksempelet på en første slitasjemodell bestemt under testing av en tilsvarende PCBA, og PCBA'en kan bli fjernet fra borehullet ved et tidspunkt basert på sammenlikningen. I ett aspekt blir en fysisk tilstand for PCBA'en bestemt med bruk av eksemplene på testmetoder som vil bli beskrevet nedenfor. En korrelasjon mellom den undersøkte fysiske tilstanden og en slitasjemodell kan bli opprettet. En andre slitasjemodell blir dannet fra den første slitasjemodellen og data oppnådd fra den bestemte fysiske tilstanden.
[0028] Figur 4 viser et flytdiagram av et eksempel på en fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse for å frembringe en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent. I trinn 502 blir en første slitasjemodell bestemt for den valgte elektroniske komponenten basert på en test utført på en elektronisk komponent beslektet med den valgte elektroniske komponenten et sted på overflaten, for eksempel i et kontrollert testmiljø. I trinn 504 overvåkes en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i et nedihullsmiljø. I trinn 506 blir den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten undersøkt på et valgt tidspunkt, som kan være et tidspunkt valgt gjennom en sammenlikning av den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen. Det valgte tidspunktet svarer typisk til et tidspunkt der den første slitasjemodellen indikerer at en elektronisk komponent ikke lenger bør anvendes eller står i fare for å svikte. I trinn 508 blir den undersøkte fysiske tilstanden sammenliknet med den første slitasjemodellen for å opprette en andre slitasjemodell. I ett aspekt kan den undersøkte fysiske tilstanden verifisere den første slitasjemodellen. I et annet aspekt kan den undersøkte fysiske tilstanden bli anvendt for å korrigere den første slitasjemodellen for å frembringe en andre slitasjemodell. Den undersøkte fysiske tilstanden kan også bli lagt inn i en database som relaterer den undersøkte fysiske tilstanden til et bruknivå for den elektroniske komponenten, så som en pålitelighet for den elektroniske komponenten, en gjenværende levetid for den elektroniske komponenten eller en slitasjemodell for den elektroniske komponenten. Den andre slitasjemodellen kan så bli anvendt å bestemme en gjenværende levetid for en
PCBA.
[0029] Ikke-destruktive/ikke-invasive metoder blir i alminnelighet anvendt for å undersøke en fysisk tilstand til en PCBA før bruk nedihulls og for å slå fast en sviktårsak for en PCBA som har sviktet. Disse metodene utfører normalt en undersøkelse av den sviktede PCBA'en for å fastslå rotårsaken til svikten og for å anvende denne informasjonen for å forbedre produktets utforming og pålitelighet. Sviktanalyse omfatter å identifisere sviktmåtene (hvordan produktet sviktet), identifisere sviktsted (hvor i produktet svikten inntraff), identifisere sviktmekanismen (det fysiske fenomenet involvert i svikten), bestemme rotårsaken
(utformingen, defekten eller lastene som førte til svikt) og anbefale sviktforebyggende tiltak.
[0030] Et eksempel på sviktanalyse begynner med de minst destruktive teknikkene og fortsetter med mer og mer destruktive teknikker, og muliggjør med det innhenting av data fra hver teknikk under analysen. En typisk testsekvens går fra visuell inspeksjon av PCBA'en til elektrisk testing, ikke-destruktiv evaluering og til slutt destruktiv evaluering for å bekrefte antatte modeller. Forskjellige eksempler på testmetoder vil bli omtalt nedenfor.
[0031] Visuell inspeksjon omfatter observasjon av PCBA'en og dens komponenter med henblikk på forskjellige synlige feil så som sprekker, utbrente områder, funksjonsdyktighet av elektriske forbindelser etc. Elektrisk testing undersøker den elektriske integriteten til PCBA'en ved hjelp av forskjellige måleteknikker, så som funksjonell og parametrisk testing av integrerte kretser, impedans-/materialanalyse, kontinuitetsmålinger, overflatemotstandsmålinger, kontaktmotstandsmålinger, motstandsovervåkning under akselerert testing, kapsasitansmålinger, bruk av et oscilloskop etc.
[0032] Ikke-destruktive evalueringsmetoder omfatter FLIR-(Forward Looking Infra Red)-avbildning, SAM (Scanning Acoustic Microscope), 2D/3D røntgenstråling samt stasjonært og transient kraftforbruk. Termisk FLIR-avbildning kan typisk bli anvendt for å tilveiebringe en sammenlikning av den sviktede PCBA'en med fødselsdag-baserte modeller (birth-date powered models). SAM (Scanning Acoustic Microscopy) er en ikke-destruktiv teknikk som kan bli anvendt for å avbilde de innvendige trekkene i en PCBA. SAM er følsom for forekomst av delaminering og er i stand til å oppdage delaminering av submikron tykkelse. Både delaminering/sprekkdannelse og hulromdannelse i brikkeinnfestinger (die attach voiding) er sammenstillingsrelaterte defekter som kan øke komponenters svikttilbøyelighet, selv om de i seg selv ikke utgjør en svikt. Delaminering og sprekkdannelse kan resultere i kuttede eller løftede ledningsbindinger, "passivation cracking", metalliseringsendringer, forbigående elektrisk svikt og korrosjon av metallisering/bindingspute. Hulromdannelse i en brikkeinnfesting kan føre til oppsprekking av brikken, brudd i brikkeinnfestingen eller termisk runaway som følge av dårlig varmebortskaffelse gjennom brikkeinnfestingen. SAM er også nyttig for detektering av "popcorning" (oppsprekking under oppvarming), sprekkdannelse/delaminering, hulromsdannelse i brikkeinnfesting, vurdering av integriteten til fyllmateriale under en "flip chip" og innkapslingsforseglingsintegritet i hermetisk forseglede pakker. SAM kan bli anvendt for å inspisere substrater med keramisk direkte binding med henblikk på delaminering og for å bestemme tykkelsen til et indre lag av et materiale.
[0033] Røntgenmikroskopi muliggjør ikke-destruktiv bedømmelse av indre skade, ufullkommenheter og forringelse i mikroelektroniske anordninger. Belysning av en prøve med røntgenenergi gir bilder basert på materialtetthet som muliggjør karakterisering av hulromsdannelse i lodder, forskyvning av ledningsbindinger (wirebond sweep) og beskadigelse av ledningsbindinger (wirebond breakage) i komponenter. I tillegg kan røntgenmikroskopi avdekke uregelmessigheter så som hulromdannelse i brikkeinnfestinger, sammengang av lodder (solder pooling) eller forskyving av en brikke. Røntgenstråling kan bli anvendt for å teste ledningsbindinger og binde-epoksier i integrerte kretser samt for å bestemme mikrosprekker og brudd i keramiske kondensatorer. Anvendt sammen med SAM kan røntgenmikroskopi brukes til å identifisere bruddsteder i elektroniske komponenter. Stasjonær og transient kraftforbrukstesting kan bestemme en økning i lekkasjestrøm som følge for eksempel av kjemiske reaksjoner og intermetallisk vekst inne i PCBA-komponentene.
[0034] Destruktive evalueringsteknikker omfatter for eksempel mikrosliping (microsectioning), fjerning av innkapslinger/lokk, mikrotesting, FIB-(Focused lon Beam)-avbildning, TEM-(Transmission Electron Microscopy), bedømmelse av popcorning i PEM-(Plastic Encapsulated Microcircuit)-kretser. Mikrosliping anvendes ofte for å identifisere en eksakt sviktmekanisme og rotårsak til svikt. Et første trinn ved mikrosliping omfatter ofte å nedstøpe komponenten i en epoksyharpiks for å hindre skade. Den nedstøpte komponenten blir så snittet eller slepet til et område av interesse kommer frem. Sluttpolering med diamant- eller aluminumpartikler fjerner eventuell overflateskade fra tidligere trinn. Analyse av det polerte resultatet kan utføres ved anvendelse for eksempel av optisk og elektronmikroskopi og EDS (Energy Dispersive Spectroscopy). Fjerning av innkapsling/lokk muliggjør måling av ledningsbinsingsstyrke og optisk betraktning av kjørende integrerte kretser.
[0035] Mikrotesting gir informasjon om kvaliteten og integriteten til koblinger mellom elektroniske komponenter og omfatter måling av styrken til vedheftingsmidlerfor brikker, ledninger, ører, kulebindinger, kilebinding, loddede overflatemonterte ledere, grenseflater mellom loddekuler/bindingsputer og grenseflater mellom loddeklumper/UBM (Under Bump Metallurgy), for eksempel. FIB-(Focused lon Beam)-avbildning anvender en fokusert ionestråle for å utføre produktsviktanalyse ved selektivt å fjerne dielektriske eller metalliske lag for undersøkelse og materialanalyse av underliggende overflate. Hurtige tverrsnitt av nedgravde kretser kan også bli utført. TEM (Transmission Electron Microscopy) anvender elektroner for å granske en elektronisk komponent og gjør det mulig å undersøke komponenten med en oppløsningsskala som er så liten som én enkelt atomkolonne. Popcorning-vurdering i PEM-kretser bestemmer integriteten til plast som kapsler inn en mikrokrets som kan absorbere fuktighet, noe som fører til delaminering under lodde- og oppvarmingsprosesser.
[0036] I forskjellige utførelsesformer fastslår eksemplene på testmetoder en fysisk tilstand for en PCBA (så som en sprekkforplantning). Den fastslåtte fysiske tilstanden kan bli anvendt for å verifisere en første slitasjemodell eller for å korrigere en første slitasjemodell. I tillegg kan en database av undersøkte fysiske tilstander bli opprettet og en relasjon bli dannet mellom databasen av fysisk tilstand og en slitasjemodell slik at en gitt fysisk tilstand kan fastslås å svare til et gitt pålitelighetsnivå i eksempelet på slitasjemodell eller en gitt gjenværende levetid.
[0037] I alternative utførelsesformer kan eksemplene på slitasjemodeller ifølge foreliggende oppfinnelse bli anvendt for å gi et forvarsel om svikt av en PCBA som anvendes nedihulls under påfølgende boreoperasjoner. Videre kan slitasjemodellene bli anvendt for å utvide vedlikeholdssykluser, unngå planlagte vedlikehold eller forutsi et ønskelig tidspunkt for vedlikehold. I et annet aspekt kan slitasjemodellene bli anvendt for å vurdere potensialet for å forlenge levetiden til en PCBA, og med det redusere behovet for redundans av deler. Slitasjemodellene kan også bli anvendt i PCBA-utførelser og kvalifiseringsmetoder for deler under utvikling. En operatør kan bestemme en vedlikeholdsplan som reduserer en borekostnad eller reduserer en parameter av interesse for operatøren.
[0038] I ett aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse således en fremgangsmåte for opprettelse av en slitasjemodell for en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø, omfattende å: opprette en første slitasjemodell vedrørende en valgt elektronisk komponent; undersøke en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten som følge av nedihullsmiljøet ved et valgt undersøkelsestidspunkt; og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og den undersøkte fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten. I en utførelsesform omfatter fremgangsmåten videre å overvåke en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i nedihullsmiljøet og sammenlikne den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen for å velge undersøkelsestidspunktet. Den første slitasjemodellen kan bli opprettet ved anvendelse av en andre elektrisk komponent som er tilsvarende den valgte elektriske komponenten, for eksempel en samme modell. En nedihullsbelastning kan bli simulert ved den andre elektriske komponenten. En sviktrate for et flertall følere / sensorer ved den andre elektroniske komponenten blir anvendt for å opprette den første slitasjemodellen. I en utførelsesform omfatter det å undersøke den fysiske tilstanden til den valgte elektriske komponenten ikke-destruktiv testing av den valgte elektroniske komponenten. Den undersøkte fysiske tilstanden til den elektroniske komponenten kan deretter bli knyttet til én av: (i) en gjenværende levetid for den elektroniske komponenten; (ii) et pålitelighetsnivå for den elektroniske komponenten; og (iii) et punkt i en slitasjemodell for den elektroniske komponenten. I en utførelsesform er den valgte elektroniske komponenten en kretskortsammenstilling.
[0039] I et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en anordning for opprettelse av en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende en prosessor innrettet for å: opprette en første slitasjemodell vedrørende den valgte elektroniske komponenten, frembringe data vedrørende en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten ved et valgt undersøkelsestidspunkt, og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og de frembragte dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten. Anordningen kan innbefatte én eller flere følere / sensorer innrettet for å overvåke en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i nedihullsmiljøet, i det prosessoren videre er innrettet for å sammenlikne den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen for å velge undersøkelsestidspunktet. I et eksempel på utførelse er prosessoren videre innrettet for å opprette den første slitasjemodellen fra data oppnådd fra en annen elektronisk komponent som er tilsvarende den valgte elektroniske komponenten. Dataene kan være oppnådd for den første slitasjemodellen ved å påføre en simulert nedihullsbelastning på den andre elektroniske komponenten. I en annen utførelsesform er prosessoren videre innrettet for å bestemme en sviktrate for et flertall følere / sensorer ved den andre anordningen for å opprette den første slitasjemodellen. Dataene kan vedrøre den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten og omfatter videre data fra ikke-destruktive tester oppnådd fra den valgte elektroniske komponenten. Prosessoren kan videre være innrettet for å relatere den undersøkte fysiske tilstanden til den elektroniske komponenten til én av: (i) en gjenværende levetid for den elektroniske komponenten; (ii) et pålitelighetsnivå for den elektroniske komponenten; og (iii) et punkt i en slitasjemodell for den elektroniske komponenten. I forskjellige utførelsesformer er den valgte elektroniske komponenten en kretskortsammenstilling.
[0040] I nok et annet aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et datamaskinlesbart medium som inneholder instruksjoner og er tilgjengelig for en prosessor, hvor prosessoren leser instruksjonene for å utføre en fremgangsmåte for opprettelse av en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende å: opprette en første slitasjemodell vedrørende den valgte elektroniske komponenten, frembringe data vedrørende en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten ved et valgt undersøkelsestidspunkt, og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og de frembragte dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten. Instruksjonene kan videre omfatte: (i) overvåkning av en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i nedihullsmiljøet, og (ii) sammenlikning av den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen for å velge undersøkelsestidspunktet. I en utførelsesform omfatter instruksjonene videre opprettelse av den første slitasjemodellen fra en andre elektrisk komponent som er tilsvarende den valgte elektriske komponenten. Instruksjonene kan videre omfatte simulering av en nedihullsbelastning ved den andre elektriske komponenten og bestemmelse av en sviktrate for et flertall følere / sensorer ved den andre elektroniske komponenten for å opprette den første slitasjemodellen.
[0041] Selv om beskrivelsen over er rettet mot de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, vil forskjellige mulige modifikasjoner sees av fagmannen. Det er meningen at alle variasjoner innenfor rammen og idéen til de vedføyde kravene skal omfavnes av beskrivelsen over.
Claims (20)
1. Fremgangsmåte for opprettelse av en slitasjemodell for en elektronisk komponent i et nedihullsmiljø, omfattende trinnene med å: opprette en første slitasjemodell vedrørende en valgt elektronisk komponent; undersøke en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten som følge av nedihullsmiljøet ved et valgt undersøkelsestidspunkt; og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og den undersøkte fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinn med: å overvåke en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i nedihullsmiljøet og å sammenlikne den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen for å velge undersøkelsestidspunktet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnet med å opprette den første slitasjemodellen fra en andre elektrisk komponent som er tilsvarende den valgte elektriske komponenten.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre omfattende trinnet med å simulere en nedihullsbelastning ved den andre elektriske komponenten.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, videre omfattende trinnet med å bestemme en sviktrate for et flertall følere eller sensorer ved den andre elektroniske komponenten for å opprette den første slitasjemodellen.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor trinnet med å undersøke den fysiske tilstanden til den valgte elektriske komponenten videre omfatter ikke-destruktiv testing av den valgte elektroniske komponenten.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende trinnet med å knytte den undersøkte fysiske tilstanden til den elektroniske komponenten til én av: (i) en gjenværende levetid for den elektroniske komponenten; (ii) et pålitelighetsnivå for den elektroniske komponenten; og (iii) et punkt i en slitasjemodell for den elektroniske komponenten.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor den valgte elektroniske komponenten er en kretskortsammenstilling.
9. Anordning for opprettelse av en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende: en prosessor innrettet for å: opprette en første slitasjemodell vedrørende den valgte elektroniske komponenten, frembringe data vedrørende en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten på et valgt undersøkelsestidspunkt, og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og de frembragte dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
10. Anordning ifølge krav 9, videre omfattende én eller flere følere eller sensorer innrettet for å overvåke en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i nedihullsmiljøet, idet prosessoren videre er innrettet for å sammenlikne den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen for å velge undersøkelsestidspunktet.
11. Anordning ifølge krav 9, hvor prosessoren videre er innrettet for å opprette den første slitasjemodellen fra data oppnådd fra en annen elektronisk komponent som er tilsvarende den valgte elektroniske komponenten.
12. Anordning ifølge krav 11, hvor dataene blir frembragt for den første slitasjemodellen ved å påføre en simulert nedihullsbelastning på den andre elektroniske komponenten.
13. Anordning ifølge krav 12, hvor prosessoren videre er innrettet for å bestemme en sviktrate for et flertall følere eller sensorer ved den andre anordningen for å opprette den første slitasjemodellen.
14. Anordning ifølge krav 9, hvor dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten videre omfatter data fra ikke-destruktiv testing oppnådd fra den valgte elektroniske komponenten.
15. Anordning ifølge krav 9, hvor prosessoren videre er innrettet for å knytte den undersøkte fysiske tilstanden til den elektroniske komponenten til én av: (i) en gjenværende levetid for den elektroniske komponenten; (ii) et pålitelighetsnivå for den elektroniske komponenten; og (iii) et punkt i en slitasjemodell for den elektroniske komponenten.
16. Anordning ifølge krav 9, hvor den valgte elektroniske komponenten er en kretskortsammenstilling.
17. Datamaskinlesbart medium som inneholder instruksjoner og er tilgjengelig for en prosessor, hvor prosessoren leser instruksjonene for å utføre en fremgangsmåte for å opprette en slitasjemodell for en valgt elektronisk komponent som anvendes i et nedihullsmiljø, omfattende trinnene med å: opprette en første slitasjemodell vedrørende den valgte elektroniske komponenten, frembringe data vedrørende en fysisk tilstand til den valgte elektroniske komponenten ved et valgt undersøkelsestidspunkt, og opprette en andre slitasjemodell for den valgte elektroniske komponenten fra den første slitasjemodellen og de frembragte dataene vedrørende den fysiske tilstanden til den valgte elektroniske komponenten.
18. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 17, videre omfattende: (i) overvåking av en belastning ved den valgte elektroniske komponenten i nedihullsmiljøet, og (ii) sammenlikning av den overvåkede belastningen med den første slitasjemodellen for å velge undersøkelsestidspunktet.
19. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 17, videre omfattende opprettelse av den første slitasjemodellen basert på en andre elektrisk komponent som er tilsvarende den valgte elektriske komponenten.
20. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 19, videre omfattende simulering av en nedihullsbelastning ved den andre elektriske komponenten og bestemmelse av en sviktrate for et flertall følere eller sensorer ved den andre elektroniske komponenten for å opprette den første slitasjemodellen.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US38999210P | 2010-10-05 | 2010-10-05 | |
| PCT/US2011/054731 WO2012047861A2 (en) | 2010-10-05 | 2011-10-04 | Wear-out detection methods for printed circuit board assembly components used in downhole oilfield environments |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20130536A1 true NO20130536A1 (no) | 2013-04-23 |
| NO344382B1 NO344382B1 (no) | 2019-11-18 |
Family
ID=45890560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20130536A NO344382B1 (no) | 2010-10-05 | 2013-04-18 | Fremgangsmåte for anordning for detektering av slitasje på elektroniske komponenter som brukes i nedihullsomgivelser |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9411913B2 (no) |
| GB (1) | GB2499920B (no) |
| NO (1) | NO344382B1 (no) |
| WO (1) | WO2012047861A2 (no) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9612933B2 (en) * | 2012-09-18 | 2017-04-04 | Payman Kianpour | Method for deterministic stress based risk reduction |
| US20150308191A1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-10-29 | Sinopec Tech Houston, LLC. | System and method for monitoring drilling systems |
| CA2942673C (en) * | 2014-04-30 | 2019-07-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Equipment monitoring using enhanced video |
| CA3058857C (en) | 2014-04-30 | 2021-05-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean monitoring using enhanced video |
| US20180080305A1 (en) * | 2015-05-18 | 2018-03-22 | Halliburton Energy Services, Inc. | Condition based maintenance program based on life-stress acceleration model and time-varying stress model |
| US20180245434A1 (en) * | 2015-05-18 | 2018-08-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Condition based maintenance program based on life-stress acceleration model and cumulative damage model |
| US10920567B2 (en) | 2015-08-05 | 2021-02-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Health monitoring of power generation assembly for downhole applications |
| US10134649B2 (en) * | 2016-01-06 | 2018-11-20 | International Business Machines Corporation | Scanning acoustic microscope sensor array for chip-packaging interaction package reliability monitoring |
| US10584698B2 (en) | 2016-04-07 | 2020-03-10 | Schlumberger Technology Corporation | Pump assembly health assessment |
| US10948472B2 (en) | 2016-12-29 | 2021-03-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Discrete emissions detection for a site |
| US10545553B2 (en) | 2017-06-30 | 2020-01-28 | International Business Machines Corporation | Preventing unexpected power-up failures of hardware components |
| US10982525B2 (en) * | 2018-12-03 | 2021-04-20 | China Petroleum & Chemical Corporation | Downhole drilling apparatus and method of control thereof |
| CN109918773A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 油井见水的预警方法、装置、计算设备及计算机存储介质 |
| US11703817B2 (en) * | 2020-10-29 | 2023-07-18 | Schlumberger Technology Corporation | Solder fatigue modeling |
| US20230004151A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-05 | Honeywell International Inc. | Run-time reliability reporting for electrical hardware systems |
| DE102022101941A1 (de) * | 2022-01-27 | 2023-07-27 | Einhell Germany Ag | Automatische Verschleißüberwachung |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5455777A (en) * | 1992-11-20 | 1995-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of predicting deterioration and damage of structural member and prediction apparatus for use with the method |
| US6226597B1 (en) * | 1996-11-27 | 2001-05-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method of maintaining components subject to fatigue failure |
| US20050197813A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and system for updating reliability prediction models for downhole devices |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6993446B2 (en) | 2003-03-17 | 2006-01-31 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for predicting the time to failure of electronic devices at high temperatures |
| EP1598520B1 (en) | 2004-05-19 | 2009-04-22 | Services Petroliers Schlumberger | Downhole recorder system |
| US7474989B1 (en) | 2005-03-17 | 2009-01-06 | Rockwell Collins, Inc. | Method and apparatus for failure prediction of an electronic assembly using life consumption and environmental monitoring |
| AR064757A1 (es) * | 2007-01-06 | 2009-04-22 | Welltec As | Comunicacion/control de tractor y conmutador de seleccion de disparo perforador |
| US8204697B2 (en) * | 2008-04-24 | 2012-06-19 | Baker Hughes Incorporated | System and method for health assessment of downhole tools |
| US8521480B2 (en) * | 2009-03-12 | 2013-08-27 | Etegent Technologies, Ltd. | Managing non-destructive evaluation data |
| US8494810B2 (en) * | 2009-06-05 | 2013-07-23 | Jentek Sensors, Inc. | Component adaptive life management |
| US8473089B2 (en) * | 2009-06-30 | 2013-06-25 | Lam Research Corporation | Methods and apparatus for predictive preventive maintenance of processing chambers |
| US9155185B2 (en) * | 2009-11-16 | 2015-10-06 | Schlumberger Technology Corporation | Electrode configuration for downhole nuclear radiation generator |
-
2011
- 2011-10-03 US US13/251,418 patent/US9411913B2/en active Active
- 2011-10-04 GB GB1306970.3A patent/GB2499920B/en active Active
- 2011-10-04 WO PCT/US2011/054731 patent/WO2012047861A2/en active Application Filing
-
2013
- 2013-04-18 NO NO20130536A patent/NO344382B1/no unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5455777A (en) * | 1992-11-20 | 1995-10-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of predicting deterioration and damage of structural member and prediction apparatus for use with the method |
| US6226597B1 (en) * | 1996-11-27 | 2001-05-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method of maintaining components subject to fatigue failure |
| US20050197813A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and system for updating reliability prediction models for downhole devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2499920A (en) | 2013-09-04 |
| GB201306970D0 (en) | 2013-05-29 |
| US9411913B2 (en) | 2016-08-09 |
| NO344382B1 (no) | 2019-11-18 |
| GB2499920B (en) | 2018-11-14 |
| WO2012047861A3 (en) | 2012-06-28 |
| US20120084065A1 (en) | 2012-04-05 |
| WO2012047861A2 (en) | 2012-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20130536A1 (no) | Fremgangsmåte for anordning for detektering av slitasje på elektroniske komponenter som brukes i nedihullsomgivelser | |
| NO20120091A1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for kvalitetsvurdering av data fra et borehull i undergrunnen | |
| NO20130619A1 (no) | Estimering av en tid til svikt av en kretskortenhet for måling-under-boring | |
| US8510052B2 (en) | Apparatus for recording and using down hole sensor and diagnostic events in measurement while drilling | |
| RU2354998C2 (ru) | Способ и устройство для анализа временного интервала между причиной и следствием | |
| BRPI0710647B1 (pt) | Apparatus and method for measuring parameters of an earthquake and computer-readable medium? | |
| NO337591B1 (no) | Magnetometere for anvendelser til måling-under-boring | |
| CN104535474B (zh) | 基于高密度电阻率法的渗流及溶质迁移量测方法 | |
| NO20111309A1 (no) | Fremgangsmate og apparat for bronnlogging ved resistivitet tomografi | |
| EA012560B1 (ru) | Двухосное прижимное устройство для формирования изображения среды по данным метода сопротивлений | |
| CN106068465B (zh) | Obm电阻率成像中的双模式平衡 | |
| CN101576565A (zh) | 集成电路缺陷定位测试系统及实现方法 | |
| NO345158B1 (no) | Fremgangsmåte og apparat for å estimere en formasjons bergartsstyrkeprofil | |
| NO345793B1 (no) | Kalibrering av flerkomponent induksjons-loggeverktøy nede i borehullet med minimal påvirkningen fra undergrunnen | |
| CN105352635A (zh) | 地下煤岩体空间预埋式三向应力监测系统及监测方法 | |
| NO20120953A1 (no) | En ny algoritme for noytronporositetsmaling ved bruk av nevralt nettverk | |
| CA2612357C (en) | 2d well testing with smart plug sensors | |
| RU2600806C2 (ru) | Способы и системы для определения зазора между скважинным прибором и геологической формацией | |
| US20230258079A1 (en) | Method and system for determining a lithology of a subterranean formation | |
| CN201242582Y (zh) | 一种集成电路缺陷定位测试系统 | |
| CN215919159U (zh) | 一种数字化钻进装置 | |
| Wunderle et al. | Non-destructive in-situ monitoring of delamination of buried interfaces by a thermal pixel (Thixel) chip | |
| Wunderle et al. | In-situ monitoring of interface delamination by local thermal transducers exemplified for a flip-chip package | |
| US11661843B2 (en) | Method and system for determining a lithology of a subterranean formation | |
| Stoyanov et al. | Characterization and Validation Techniques for Thermo-Mechanical Models of Electronic Packages and Assemblies |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: BAKER HUGHES, US |