[发明专利]检测机械应力并监视系统的电路、方法和计算机程序在审
申请号: | 201410389080.4 | 申请日: | 2014-08-08 |
公开(公告)号: | CN104344918A | 公开(公告)日: | 2015-02-11 |
发明(设计)人: | D.哈默施米特 | 申请(专利权)人: | 英飞凌科技股份有限公司 |
主分类号: | G01L1/22 | 分类号: | G01L1/22;G01L1/18 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人: | 张凌苗;胡莉莉 |
地址: | 德国瑙伊比*** | 国省代码: | 德国;DE |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 检测 机械 应力 监视 系统 电路 方法 计算机 程序 | ||
技术领域
实施例涉及配置成检测机械应力并配置成监视系统的安全性的电路、方法和计算机程序。
背景技术
电子电路和半导体越来越多地用在歧管应用中。同时,这些电路和总体应用的复杂性也增加了。随着越来越多的电子电路和半导体引入应用中,安全问题产生了。例如,在大量或公共运输中以及在汽车和航空中使用的系统或应用对相应车辆的安全操作是相关的。这些系统和应用的安全性或可靠性可确定相应的用户的安全性。国际组织可定义电气与电子系统(EE系统)的功能安全性的标准,例如ISO 26262(国际标准化组织)或IEC 61508(国际电工技术委员会)。可在这些标准中找到的一个方面是对块的独立性的保证,这提供冗余或自测试功能来实现安全目标。例如,在同一半导体衬底上实现的独立块的情况下,通过衬底的耦合效应可被避免,以便实现独立性。一些已知的概念可通过使用单独的衬底以实现相应块的独立性来避免可能的耦合效应。
一个已知的概念试图避免所涉及的块或半导体的应力。可使用特殊封装或壳体,以便避免应力。与标准封装相比,抗应力壳体可导致明显的成本增加。另一已知的概念是应力补偿,其可例如被施加到霍尔传感器或带隙基准。在这里,可测量应力引起的信号,且可根据该测量来校正应力敏感电路的输出。例如在测量电路和应力传感器方面的努力可产生额外的成本。在一些应用中,高准确度的测量可被使用,且校正可被限制到相应的电路或半导体的正常操作范围,测量在该操作范围被执行和补偿。如果限定的操作范围明显被超过,则测量电路的准确应力补偿可能失败并导致错误的计算、不利或潜在地危险的影响。
发明内容
实施例提供了配置成检测半导体电路的机械应力的检测电路。检测电路包括配置成监视半导体电路的机械应力的应力监视模块。应力监视模块还配置成提供与半导体电路的机械应力水平有关的监视信息。
检测电路还包括配置成产生激活信号的激活信号发生器。如果监视信息指示机械应力水平标准被半导体电路满足,则激活信号包括与半导体电路的机械应力水平有关的激活信息。检测电路的实施例提供可例如指示半导体的机械应力水平超过某个水平的激活信号。激活信号可因此被看作警告信号,进一步的安全措施可基于该警告信号被执行。在一些实施例中,激活信号可用于触发安全措施,例如关闭部件、减小某些部件的功率、将半导体或系统转换成安全状态、重置部件等。
在一些实施例中,机械应力水平标准可对应于应力安全标准的超过数,且激活信号可包括与应力安全标准被超过的警告有关的信息。在一些实施例中,检测电路可借助于在半导体电路处的至少电阻或压电电阻测量来监视应力。为了维持可例如由标准或由其它系统参数定义的某个应力安全标准,所测量的机械应力不可以超过某个水平。如果应力水平被超过,则应力安全标准可认为是关键的,且激活信号可被提供。
在另外的实施例中,可监视半导体的机械应力水平变化或机械应力水平变化率。机械应力水平标准于是可对应于某个应力水平变化或变化率,其不可以被超过。例如,某些机械应力水平变化率可分别指示半导体、其衬底的机械故障或破坏。这样的应力水平变化或变换率可被监视,且在被检测到时,可提供激活信号。在一些实施例中,激活信号发生器可配置成当半导体的机械故障基于机械应力水平变化率超过机械应力水平变化率标准而被检测到时产生激活信号。一些实施例可因此使得能够在半导体破坏或具有机械故障时应用安全措施。
实施例还提供配置成监视系统的安全监视电路。安全监视电路包括如上所述的检测电路。安全监视电路还包括控制模块,其配置成从激活信号发生器接收激活信号并且如果激活信号被接收到则将安全措施应用于系统。实施例可提供对系统的控制,使得系统中的一个半导体的故障可被检测到,且相应的安全措施可应用于系统,例如应用于在半导体电路外部的部件。实施例可基于激活信号来使能对系统的应力安全标准的维持。
在实施例中,安全措施可对应于至少部分地关闭系统或半导体、关闭功率部件或功率部件的驱动器、在安全状态中的系统或至少其部分的转换等等。在一些实施例中,控制模块可配置成如果激活信号被接收到则将半导体电路或系统从正常操作状态转换到安全操作状态。安全操作状态是与正常操作状态相比半导体电路的故障的后果减小的状态。也就是说,如果半导体电路出故障,则与在安全操作状态中相比,在正常操作状态中的后果例如对系统、其部件或系统的用户可能更严重。
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