DE102017106733A1 - Circuits, methods and computer programs for detecting mechanical stress and monitoring a system - Google Patents

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Abstract

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Schaltung, ein Verfahren und ein Computerprogramm, die ausgebildet sind zum Detektieren einer mechanischen Beanspruchung, und eine Schaltung, ein Verfahren und ein Computerprogramm, die ausgebildet sind zum Überwachen der Sicherheit eines Systems. Die Detektionsschaltung ist ausgebildet zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung. Die Detektionsschaltung umfasst ein Beanspruchungsüberwachungsmodul, das ausgebildet ist zum Überwachen eines Signals, umfassend eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung, ein Referenzmodul zum Erzeugen eines Referenzsignals und ein Kalibriermodul, das ausgebildet ist zum Modifizieren von zumindest einem von dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung, um zumindest ein modifiziertes Signal zu erhalten. Die Detektionsschaltung umfasst ferner einen Aktivierungssignalgenerator, der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal.Embodiments relate to a circuit, a method, and a computer program configured to detect a mechanical stress, and a circuit, method, and computer program configured to monitor the safety of a system. The detection circuit is designed to monitor a mechanical stress level of a semiconductor circuit. The detection circuit comprises a stress monitoring module configured to monitor a signal comprising information about the mechanical stress level of the semiconductor circuit, a reference module for generating a reference signal, and a calibration module configured to modify at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit to obtain at least one modified signal. The detection circuit further comprises an activation signal generator configured to generate an activation signal comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a relationship between the modified signal and the stress signal or the reference signal.

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Description

GEBIETTERRITORY

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Schaltungen, Verfahren und Computerprogramme, die ausgebildet sind zum Detektieren einer mechanischen Beanspruchung und die ausgebildet sind zum Überwachen einer Sicherheit eines Systems.Embodiments relate to circuits, methods and computer programs that are configured to detect a mechanical stress and that are configured to monitor a security of a system.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Elektronische Schaltungen und Halbleiter werden zunehmend in vielfältigen Anwendungen verwendet. Gleichzeitig nimmt die Komplexität dieser Schaltungen und von Gesamtanwendungen ebenfalls zu. Mit der Einführung von immer mehr elektronischen Schaltungen und Halbleitern in Anwendungen ergeben sich Sicherheitsprobleme. Zum Beispiel sind Systeme oder Anwendungen, die in Masse oder in öffentlichen Verkehrsmitteln verwendet werden, sowie in der Automobilindustrie und Luftfahrt, relevant für einen sicheren Betrieb des jeweiligen Fahrzeugs. Die Sicherheit oder Zuverlässigkeit dieser Systeme und Anwendungen kann die Sicherheit der jeweiligen Benutzer bestimmen. Internationale Organisationen können Standards funktionaler Sicherheit für Elektrische und Elektronische Systeme (EE-Systeme) definieren, z. B. ISO 26262 (Internationale Organisation für Standardisierung) oder IEC 61508 (Internationale Elektrotechnische Kommission) . Ein Aspekt, der in diesen Standards zu finden ist, ist die Zusicherung der Unabhängigkeit von Blöcken, die eine Redundanz oder Selbsttestfunktionalität bereitstellen, um ein Sicherheitsziel zu erreichen. Im Fall von unabhängigen Blöcken, die auf dem gleichen Halbleitersubstrat realisiert werden, können z. B. Kopplungseffekte über das Substrat vermieden werden, um die Unabhängigkeit zu erreichen. Einige bekannte Konzepte können einen möglichen Kopplungseffekt durch Verwenden von getrennten Substraten vermeiden, um die Unabhängigkeit der jeweiligen Blöcke zu erreichen.Electronic circuits and semiconductors are increasingly used in a variety of applications. At the same time, the complexity of these circuits and of overall applications is also increasing. With the advent of more and more electronic circuits and semiconductors in applications, security issues arise. For example, systems or applications used in mass or public transport, as well as in the automotive and aerospace industries, are relevant to the safe operation of the particular vehicle. The security or reliability of these systems and applications can determine the security of each user. International organizations can define standards of functional safety for electrical and electronic systems (EE systems), eg. B. ISO 26262 (International Organization for Standardization) or IEC 61508 (International Electrotechnical Commission) , One aspect found in these standards is the assurance of block independence, which provides redundancy or self-test functionality to achieve a security goal. In the case of independent blocks, which are realized on the same semiconductor substrate, z. B. coupling effects can be avoided across the substrate to achieve independence. Some known concepts may avoid a possible coupling effect by using separate substrates to achieve the independence of the respective blocks.

Dies kann für Sensorbauelemente wichtig sein, die durch eine Beanspruchung einer viel niedrigeren Schicht als eine andere Schaltungsanordnung beeinflusst sein können. Daher können einige Sensoren, insbesondere diejenigen, die hochgradig akkurate Messungen bereitstellen sollen, eine individuell kalibrierte Beanspruchungskompensation verwenden. Ein bekanntes Konzept versucht, eine Beanspruchung der beteiligten Blöcke oder Halbleiter zu vermeiden. Spezielle Gehäuse (packages, housings) können verwendet werden, um eine Beanspruchung zu vermeiden. Ein beanspruchungsresistentes Gehäuse kann zu erheblichen Mehrkosten führen verglichen mit Standardgehäusen. Ein anderes bekanntes Konzept ist Beanspruchungskompensation, die zum Beispiel auf Hall-Sensoren oder Bandabstand-Referenzen angewandt werden kann. Hier können durch Beanspruchung hervorgerufene Signale gemessen werden und der Ausgang einer beanspruchungsempfindlichen Schaltung kann abhängig von dieser Messung korrigiert werden. Aufwand z. B. im Hinblick auf Messschaltungsanordnungs- und Beanspruchungssensoren kann zusätzliche Kosten erzeugen. Bei einigen Anwendungen kann eine hohe Genauigkeit der Messungen verwendet werden und eine Korrektur kann auf einen normalen Betriebsbereich der jeweiligen Schaltung oder des jeweiligen Halbleiters begrenzt sein, an dem die Messungen durchgeführt und kompensiert werden. Wenn ein definierter Betriebsbereich erheblich überschritten wird, kann die genaue Beanspruchungskompensation der Messschaltungsanordnung versagen und zu falschen Berechnungen, nachteilhaften und möglicherweise gefährlichen Effekten führen.This may be important for sensor devices that may be affected by stress on a much lower layer than other circuitry. Therefore, some sensors, particularly those intended to provide highly accurate measurements, may use individually calibrated stress compensation. One known concept attempts to avoid stressing the involved blocks or semiconductors. Special housings (packages, housings) can be used to avoid stress. A stress-resistant housing can lead to significant additional costs compared to standard housings. Another known concept is stress compensation, which can be applied, for example, to Hall sensors or bandgap references. Here, stress-induced signals can be measured, and the output of a stress-sensitive circuit can be corrected as a function of this measurement. Effort z. B. with regard to measurement circuit arrangement and stress sensors may generate additional costs. In some applications, high accuracy measurements may be used and correction may be limited to a normal operating range of the particular circuit or semiconductor on which the measurements are taken and compensated. If a defined operating range is significantly exceeded, accurate load compensation of the measurement circuitry may fail and result in incorrect calculations, adverse and potentially dangerous effects.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es kann ein Bedarf bestehen zum Bereitstellen eines verbesserten Konzepts für eine Detektionsschaltung, eine Sicherheitsüberwachungsschaltung und ein Verfahren zum Überwachen eines mechanische Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung.There may be a need to provide an improved concept for a detection circuit, a safety monitoring circuit and a method of monitoring a mechanical stress level of a semiconductor circuit.

Ein solcher Bedarf kann durch den Gegenstand eines der Ansprüche erfüllt sein.Such a need may be met by the subject matter of any claims.

Ausführungsbeispiele stellen eine Detektionsschaltung bereit, die ausgebildet ist zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung. Die Detektionsschaltung umfasst ein Beanspruchungsüberwachungsmodul, das ausgebildet ist zum Überwachen eines Beanspruchungssignals, umfassend eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung. Die Detektionsschaltung umfasst ferner ein Referenzmodul, das ausgebildet ist zum Bereitstellen eines Referenzsignals, und ein Kalibriermodul, das ausgebildet ist zum Modifizieren von zumindest einem von dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung, um zumindest ein modifiziertes Signal zu erhalten. Die Detektionsschaltung umfasst ferner ein Aktivierungssignal, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal, und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal. Das Kalibriermodul kann ausgebildet sein zum Kalibrieren oder Kompensieren eines Signals basierend auf der Kalibrierinformation. Bei Ausführungsbeispielen können das Beanspruchungssignal, das Referenzsignal oder sogar beide kompensiert oder kalibriert werden.Embodiments provide a detection circuit configured to monitor a mechanical stress level of a semiconductor circuit. The detection circuit comprises a stress monitoring module which is designed to monitor a stress signal comprising information about the mechanical stress level of the semiconductor circuit. The detection circuit further comprises a reference module configured to provide a reference signal, and a calibration module configured to modify at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit to obtain at least one modified signal. The detection circuit further comprises an activation signal comprising activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a ratio between the modified signal and the stress signal or the reference signal. The calibration module may be configured to calibrate or compensate a signal based on the calibration information. In embodiments, the stress signal, the reference signal, or even both may be compensated or calibrated.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator ausgebildet sein zum Erzeugen eines Aktivierungssignals basierend auf zumindest einem von dem Beanspruchungssignal, einem von einem Sensor erhaltenen Sensorsignal, dem Referenzsignal oder dem modifizierten Signal. Das Aktivierungssignal kann eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung, das über einem Schwellenwert ist, umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Referenzmodul ausgebildet sein zum Bereitstellen eines Schwellenwertes als Referenzsignal, wobei der Schwellenwert einen Schwellenwert eines mechanischen Beanspruchungsniveaus für die Halbleiterschaltung anzeigt. In some embodiments, the activation signal generator may be configured to generate an activation signal based on at least one of the stress signal, a sensor signal received from a sensor, the reference signal, or the modified signal. The activation signal may include activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit that is above a threshold. In some embodiments, the reference module may be configured to provide a threshold as a reference signal, wherein the threshold indicates a threshold of mechanical stress level for the semiconductor circuit.

Ausführungsbeispiele der Detektionsschaltung stellen das Aktivierungssignal bereit, das zum Beispiel anzeigen kann, dass das mechanische Beanspruchungsniveau des Halbleiters ein bestimmtes oder ein kritisches Niveau überschreitet. Das Aktivierungssignal kann daher als ein Warnsignal gesehen werden, basierend auf dem weitere Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden können. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Aktivierungssignal verwendet werden, um Sicherheitsmaßnahmen auszulösen, z. B. Abschalten von Komponenten, Reduzieren der Leistung einiger Komponenten, Übertragen des Halbleiters oder eines Systems in einen sicheren Zustand, Zurücksetzen von Komponenten etc. Ausführungsbeispiele stellen auch das modifizierte Signal bereit, das auf der Kalibrierinformation basiert.Embodiments of the detection circuit provide the activation signal, which may indicate, for example, that the mechanical stress level of the semiconductor exceeds a certain or a critical level. The activation signal can therefore be seen as a warning signal, based on which further security measures can be carried out. In some embodiments, the activation signal may be used to trigger security measures, e.g. Switching off components, reducing the performance of some components, transferring the semiconductor or system to a safe state, resetting components, etc. Embodiments also provide the modified signal based on the calibration information.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist das Kalibriermodul ausgebildet zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die bei einer Kalibrierung der Halbleiterschaltung nach dem Häusen oder während eines End-of-Line-Tests bestimmt wird. Ausführungsbeispiele können ein Kompensieren von mechanischen Beanspruchungsniveaus der Halbleiterschaltung, die während der Herstellung, z. B. nach dem Häusen, eingeführt werden, oder Beanspruchungsniveaus, die in einem End-of-Line-Test gemessen oder bestimmt werden, erlauben. Zum Beispiel kann das Kalibriermodul ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die während eines End-of-Line-Tests bestimmt wird, und die während des End-of-Line-Tests bestimmte Kalibrierinformation kann zumindest eines von einem Versatzkorrekturfaktor oder einem Empfindlichkeitskorrekturfaktor umfassen.In further embodiments, the calibration module is configured to at least partially base the calibration information on information determined upon calibration of the semiconductor circuit after packaging or during an end-of-line test. Embodiments may include compensating for mechanical stress levels of the semiconductor circuit that occur during fabrication, e.g. After housing, or allow stress levels to be measured or determined in an end-of-line test. For example, the calibration module may be configured to at least partially base the calibration information on information determined during an end-of-line test, and the calibration information determined during the end-of-line test may include at least one of an offset correction factor a sensitivity correction factor.

Das Kalibriermodul kann ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die aus einem nichtflüchtigen Speicher gelesen wird. Ausführungsbeispiele können ein Speichern der Kalibrierinformation ermöglichen, derart, dass Signale kompensiert werden können unter Verwendung von gespeicherter Information, die z. B. in oder nach einem Herstellungsprozess der Halbleiterschaltung gespeichert ist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das Kalibriermodul ausgebildet sein zum Bestimmen der Kalibrierinformation ferner basierend auf einer Temperaturinformation. Ausführungsbeispiele können ein Kompensieren von Beanspruchungsniveausignalen in Bezug auf Temperaturbedingungen erlauben. Ferner können zumindest einige Ausführungsbeispiele den Aktivierungssignalgenerator bereitstellen, der ausgebildet ist zum Erzeugen des Aktivierungssignals ferner basierend auf der Kalibrierinformation und/oder auf der Temperaturinformation. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator eine Kalibrierinformation und/oder Temperaturinformation berücksichtigen, unabhängig von einer tatsächlichen Beanspruchungs- oder Temperaturkompensation eines Sensorsignals, die durch das Kalibriermodul oder jegliche andere Komponente ausgeführt wird. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die aus einem nichtflüchtigen Speicher gelesen wird. Die Kalibrierinformation kann nach der Herstellung gespeichert werden.The calibration module may be configured to at least partially base the calibration information on information read from a nonvolatile memory. Embodiments may allow for storing the calibration information such that signals may be compensated using stored information stored e.g. B. is stored in or after a manufacturing process of the semiconductor circuit. In further embodiments, the calibration module may be configured to determine the calibration information further based on temperature information. Embodiments may allow for compensation of stress level signals with respect to temperature conditions. Further, at least some embodiments may provide the activation signal generator configured to generate the activation signal further based on the calibration information and / or the temperature information. In some embodiments, the activation signal generator may consider calibration information and / or temperature information, regardless of actual stress or temperature compensation of a sensor signal performed by the calibration module or any other component. In further embodiments, the activation signal generator may be configured to at least partially base the calibration information on information read from a nonvolatile memory. The calibration information can be stored after manufacture.

Bei Ausführungsbeispielen kann die Halbleiterschaltung ausgebildet sein zum Bestimmen eines Sensorsignals, und der Aktivierungssignalgenerator kann ausgebildet sein zum Basieren des Aktivierungssignals auf zumindest einem von dem Sensorsignal, einem kompensierten Sensorsignal und/oder dem modifizierten Signal. Das Kalibriermodul kann ausgebildet sein zum Modifizieren des Sensorsignals basierend auf der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, um das kompensierte Sensorsignal zu erhalten. Ausführungsbeispiele können eine Erzeugung des Aktivierungssignals basierend auf einem Vergleich des Sensorsignals und des kompensierten Sensorsignals oder des Beanspruchungssignals ermöglichen, umfassend die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, z. B. kann ein Grad, Niveau oder Ausmaß der Modifikation bestimmt werden und die Erzeugung des Aktivierungssignals kann auf dem Grad, Niveau oder Ausmaß basieren. Ausführungsbeispiele können eine Erzeugung des Aktivierungssignals ermöglichen, basierend darauf, ob eine Modifikation des ursprünglichen Signals einen bestimmen Grad, Niveau, Ausmaß oder einen Schwellenwert überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann der Aktivierungssignalgenerator ausgebildet sein zum Basieren des Aktivierungssignals auf dem Beanspruchungssignal, umfassend die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau und die Kalibrierinformation. Die Kalibrierinformation kann auch eine Information über einen Grad, ein Niveau oder ein Ausmaß der Modifikation umfassen, die an dem Beanspruchungsniveausignal bzw. dem Sensorsignal vorgenommen wird. Ausführungsbeispiele können die Aktivierungssignalerzeugung auf der Kalibrierinformation basieren, wobei der Grad, das Niveau oder das Ausmaß bestimmt wird, in dem das Beanspruchungsniveausignal oder das Sensorsignal modifiziert werden soll.In embodiments, the semiconductor circuit may be configured to determine a sensor signal, and the activation signal generator may be configured to base the activation signal on at least one of the sensor signal, a compensated sensor signal, and the modified signal. The calibration module may be configured to modify the sensor signal based on the mechanical stress level information to obtain the compensated sensor signal. Embodiments may enable generation of the activation signal based on a comparison of the sensor signal and the compensated sensor signal or the stress signal, comprising the information about the mechanical stress level, e.g. For example, a degree, level or extent of modification may be determined and the generation of the activation signal may be based on degree, level or extent. Embodiments may enable generation of the activation signal based on whether a modification of the original signal exceeds a certain degree, level, extent, or threshold. Alternatively or additionally, the activation signal generator can be designed to base the activation signal on the stress signal, comprising the information about the mechanical stress level and the calibration information. The calibration information may also include information about a degree, level, or extent of the modification that may be present in the calibration information Stress level signal or the sensor signal is made. Embodiments may base the activation signal generation on the calibration information, determining the degree, level, or extent to which the stress level signal or sensor signal is to be modified.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Beanspruchungsüberwachungsmodul ferner einen Beanspruchungssensor umfassen, der ausgebildet ist zum Messen einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung und zum Bereitstellen des Beanspruchungssignals, das die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau umfasst. Eine solche Information kann zu einer Basis für die Kalibrierinformation beitragen oder dieselbe bilden. Ausführungsbeispiele können ein solches Signal zur Kalibrierung, Beanspruchungsdetektion und Aktivierungssignalerzeugung wiederverwenden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Detektionsschaltung ferner ein Steuerungsmodul umfassen. Das Steuerungsmodul umfasst den Aktivierungssignalgenerator und das Steuerungsmodul ist ausgebildet zum Erhalten eines Sensorsignals von einem anderen Sensor. Zum Beispiel kann der andere Sensor ein Hall-Sensor, ein Temperatursensor, ein Drucksensor, ein Lichtsensor etc. sein. Das Steuerungsmodul ist ausgebildet zum Verwenden der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, um eine Messgenauigkeit des Sensorsignals zu verbessern und um das Aktivierungssignal unter Verwendung des Aktivierungssignalgenerators zu erzeugen. Ausführungsbeispiele können einen Synergieeffekt ermöglichen durch Verwenden der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau für viele Zwecke, z. B. Messkorrektur, Kalibrierung, Beanspruchungsniveaudetektion, Aktivierungssignalerzeugung etc. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul ferner das Kalibriermodul bzw. das Referenzmodul umfassen.In some embodiments, the stress monitoring module may further include a stress sensor configured to measure a mechanical stress on the semiconductor circuit and to provide the stress signal including the information about the stress level. Such information may contribute to or form a basis for the calibration information. Embodiments may reuse such a signal for calibration, stress detection, and activation signal generation. In further embodiments, the detection circuit may further comprise a control module. The control module includes the activation signal generator and the control module is configured to receive a sensor signal from another sensor. For example, the other sensor may be a Hall sensor, a temperature sensor, a pressure sensor, a light sensor, etc. The control module is configured to use the mechanical stress level information to improve measurement accuracy of the sensor signal and to generate the activation signal using the activation signal generator. Embodiments may provide a synergy effect by using information about the mechanical stress level for many purposes, e.g. As measurement correction, calibration, stress level detection, activation signal generation, etc. In further embodiments, the control module may further comprise the calibration module or the reference module.

Das Steuerungsmodul kann ausgebildet sein zum Modifizieren des Sensorsignals unter Verwendung des zumindest einen Modifikationssignals. Das Modifikationssignal basiert auf der Kalibrierinformation und basiert auf der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau. Das Steuerungsmodul kann dann ferner ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn das zumindest eine Modifikationssignal einen Schwellenwert überschreitet. Ausführungsbeispiele können eine Aktivierungssignalerzeugung basierend auf einer relativen Modifikation des Sensorsignals ermöglichen. Bei Ausführungsbeispielen kann die Kalibrierinformation zumindest eines von einem beanspruchungsabhängigen Versatz (stress Offset) zum Addieren zu dem Sensorsignal von dem anderen Sensorsignal oder einem beanspruchungsabhängigen Verstärkungsfaktor zum Multiplizieren mit dem Sensorsignal von dem anderen Sensor umfassen. Ausführungsbeispiele können eine Versatz- und Verstärkungs-Modifikation, -Kompensation und/oder -Kalibrierung ermöglichen.The control module may be configured to modify the sensor signal using the at least one modification signal. The modification signal is based on the calibration information and is based on the information about the mechanical stress level. The control module may then be further configured to generate the activation signal if the at least one modification signal exceeds a threshold value. Embodiments may enable activation signal generation based on relative modification of the sensor signal. In embodiments, the calibration information may include at least one of a stress-dependent offset for adding to the sensor signal from the other sensor signal or a stress-dependent gain factor for multiplying with the sensor signal from the other sensor. Embodiments may allow for offset and gain modification, compensation, and / or calibration.

Bei Ausführungsbeispielen ist das durch den Aktivierungssignalgenerator erzeugte Aktivierungssignal ausgebildet zum Verursachen einer Aktivierung einer Sicherheitsmaßnahme.In embodiments, the activation signal generated by the activation signal generator is configured to cause activation of a security measure.

Einige Ausführungsbeispiele können daher angewandt werden, um Sicherheitsmaßnahmen anzuwenden, wenn ein Halbleiter bricht oder einen mechanischen Ausfall aufweist. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator ferner ausgebildet sein zum Vergleichen von Signalen von zwei oder mehreren Sensoren, wobei die Signale eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau von zwei oder mehreren Halbleiterschaltungen umfassen, und zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn ein mechanisches Beanspruchungsniveau, das durch die zwei oder die mehreren Signale angezeigt wird, um mehr als einen Schwellenwert abweicht. Ausführungsbeispiele können ferner eine Detektion eines kritischen Beanspruchungsniveaus durch einen Vergleich unterschiedlicher Beanspruchungsniveaus von unterschiedlichen Komponenten ermöglichen.Therefore, some embodiments may be used to apply safety measures when a semiconductor breaks or has a mechanical failure. In further embodiments, the activation signal generator may be further configured to compare signals from two or more sensors, wherein the signals comprise information about the mechanical stress level of two or more semiconductor circuits, and to generate the activation signal when a mechanical stress level determined by the two or the multiple signals displayed is more than one threshold. Embodiments may further enable detection of a critical stress level by comparing different stress levels of different components.

Ausführungsbeispiele stellen ferner eine Sicherheitsüberwachungsschaltung bereit, die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst die Detektionsschaltung, wie oben beschrieben. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst ferner ein Steuerungsmodul, das ausgebildet ist zum Empfangen des Aktivierungssignals von dem Aktivierungssignalgenerator und zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf das System, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Ausführungsbeispiele können eine Steuerung über ein System bereitstellen, derart, dass ein Ausfall eines Halbleiters in dem System detektiert werden kann und entsprechende Sicherheitsmaßnahmen auf das System, z. B. auf Komponenten außerhalb der Halbleiterschaltung, angewandt werden können. Ausführungsbeispiele können die Aufrechterhaltung eines Beanspruchungssicherheitskriteriums des Systems basierend auf dem Aktivierungssignal ermöglichen.Embodiments further provide a security monitoring circuit configured to monitor a system. The security monitoring circuit comprises the detection circuit as described above. The security monitoring circuit further comprises a control module configured to receive the activation signal from the activation signal generator and to apply a security measure to the system when the activation signal is received. Embodiments may provide control over a system such that failure of a semiconductor in the system may be detected and appropriate security measures applied to the system, e.g. B. components outside the semiconductor circuit, can be applied. Embodiments may enable the maintenance of a stress-safety criterion of the system based on the activation signal.

Bei Ausführungsbeispielen können die Sicherheitsmaßnahmen einem zumindest teilweisen Abschalten des Systems oder des Halbleiters, einem Abschalten von Leistungskomponenten oder Treibern für Leistungskomponenten, einer Übertragung des Systems oder zumindest von Teilen desselben in einen Sicherheitszustand etc. entsprechen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul ausgebildet sein zum Übertragen der Halbleiterschaltung oder des Systems von einem normalen Betriebszustand in einen sicheren Betriebszustand, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Der sichere Betriebszustand ist ein Zustand, in dem Konsequenzen eines Ausfalls der Halbleiterschaltung verglichen mit dem normalen Betriebszustand reduziert sind. Das heißt, wenn die Halbleiterschaltung in dem normalen Betriebszustand ausfällt, können Konsequenzen z. B. für das System, seine Komponenten oder einen Benutzer des Systems schwerwiegender sein als in dem sicheren Betriebszustand.In embodiments, the security measures may correspond to at least partial shutdown of the system or semiconductor, shutdown of power components or drivers for power components, transmission of the system or at least portions thereof to a security state, etc. In some embodiments, the control module may be configured to transfer the semiconductor circuit or system from a normal operating state to a safe operating state. when the activation signal is received. The safe operation state is a state in which consequences of a failure of the semiconductor circuit are reduced as compared with the normal operation state. That is, if the semiconductor circuit fails in the normal operating state, consequences may occur e.g. B. for the system, its components or a user of the system be more serious than in the safe operating condition.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist eine Sicherheitsüberwachungsschaltung, die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst ein Beanspruchungsüberwachungsmodul, das ausgebildet ist zum Überwachen eines Sensorsignals und zum Bestimmen einer geschätzten Abweichung eines Sensorsignals, das durch ein mechanischen Beanspruchungsniveau einer Halbleiterschaltung hervorgerufen wird. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst ferner einen Aktivierungssignalgenerator, der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung, wenn (if, when) ein vordefiniertes Verhältnis zwischen dem Sensorsignal und der geschätzten Abweichung des Sensorsignals erfüllt ist. Ausführungsbeispiele ermöglichen eine Sicherheitsüberwachung basierend auf einer Abweichung eines mechanischen Beanspruchungsniveaus. Bei Ausführungsbeispielen kann das Beanspruchungsüberwachungsmodul ferner ausgebildet sein zum Kompensieren von Abweichungen, die in dem Sensorsignal durch ein mechanischen Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung verursacht werden, und der Aktivierungssignalgenerator kann ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn die Abweichung einen Schwellenwert überschreitet.Another embodiment is a security monitoring circuit configured to monitor a system. The safety monitoring circuit comprises a stress monitoring module configured to monitor a sensor signal and to determine an estimated deviation of a sensor signal caused by a mechanical stress level of a semiconductor circuit. The safety monitoring circuit further comprises an activation signal generator configured to generate an activation signal comprising activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit when (if, when) a predefined relationship between the sensor signal and the estimated deviation of the sensor signal is satisfied. Embodiments enable safety monitoring based on a deviation of a mechanical stress level. In embodiments, the stress monitoring module may further be configured to compensate for variations caused in the sensor signal by a mechanical stress level of the semiconductor circuit, and the activation signal generator may be configured to generate the activation signal if the deviation exceeds a threshold.

Ausführungsbeispiele stellen ferner ein Verfahren zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung bereit. Das Verfahren umfasst ein Überwachen eines Beanspruchungssignals, das eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung umfasst, und ein Bereitstellen eines Referenzsignals. Das Verfahren umfasst ferner ein Modifizieren von zumindest einem von dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung, um ein modifiziertes Signal zu erhalten. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal umfasst. Zum Beispiel kann das Aktivierungssignal eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung, der über einem Schwellenwert ist, umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ferner ein Lesen der Kalibrierinformation aus einem nichtflüchtigen Speicher umfassen.Embodiments further provide a method for monitoring a mechanical stress level of a semiconductor circuit. The method includes monitoring a stress signal that includes information about the mechanical stress level of the semiconductor circuit and providing a reference signal. The method further comprises modifying at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit to obtain a modified signal. The method further includes generating an activation signal that includes activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a ratio between the modified signal and the stress signal or the reference signal. For example, the activation signal may include activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit that is above a threshold. In some embodiments, the method may further include reading the calibration information from a nonvolatile memory.

Ausführungsbeispiele stellen ferner eine Detektionsschaltung bereit, die ausgebildet ist zum Detektieren einer mechanischen Beanspruchung einer Halbleiterschaltung. Die Detektionsschaltung umfasst ein Beanspruchungsüberwachungsmodul, das ausgebildet ist zum Überwachen einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung. Das Beanspruchungsüberwachungsmodul ist ferner ausgebildet zum Bereitstellen einer Überwachungsinformation bezogen auf ein mechanisches Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung.Embodiments further provide a detection circuit configured to detect a mechanical stress of a semiconductor circuit. The detection circuit includes a stress monitoring module configured to monitor a mechanical stress of the semiconductor circuit. The stress monitoring module is further configured to provide monitoring information related to a mechanical stress level of the semiconductor circuit.

Die Detektionsschaltung umfasst ferner einen Aktivierungssignalgenerator, der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals. Das Aktivierungssignal umfasst eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung, wenn die Überwachungsinformation anzeigt, dass das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus durch die Halbleiterschaltung erfüllt ist. Ausführungsbeispiele der Detektionsschaltung stellen das Aktivierungssignal bereit, das zum Beispiel anzeigen kann, dass das mechanischen Beanspruchungsniveau der Halbleiters ein bestimmtes Niveau überschreitet. Das Aktivierungssignal kann daher als ein Warnsignal gesehen werden, basierend auf dem weitere Sicherheitsmaßnahmen durchgeführt werden können. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Aktivierungssignal verwendet werden, um Sicherheitsmaßnahmen auszulösen, z. B. Abschalten von Komponenten, Reduzieren der Leistung einiger Komponenten, Übertragen des Halbleiters oder eines Systems in einen sicheren Zustand, Zurücksetzen von Komponenten etc.The detection circuit further comprises an activation signal generator configured to generate an activation signal. The activation signal comprises an activation information relating to the mechanical stress level of the semiconductor circuit, when the monitoring information indicates that the criterion of the mechanical stress level is fulfilled by the semiconductor circuit. Embodiments of the detection circuit provide the activation signal, which may indicate, for example, that the mechanical stress level of the semiconductor exceeds a certain level. The activation signal can therefore be seen as a warning signal, based on which further security measures can be carried out. In some embodiments, the activation signal may be used to trigger security measures, e.g. Switching off components, reducing the performance of some components, transferring the semiconductor or system to a safe state, resetting components, etc.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Überschreitung eines Beanspruchungssicherheitskriteriums entsprechen, und das Aktivierungssignal kann eine Information bezogen auf eine Warnung, dass das Beanspruchungssicherheitskriterium überschritten ist, umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Detektionsschaltung die Beanspruchung mittels zumindest einer Widerstandswert- oder einer Piezowiderstandswert-Messung an der Halbleiterschaltung überwachen. Um ein bestimmtes Beanspruchungssicherheitskriterium aufrechtzuerhalten, das z. B. durch einen Standard- oder durch andere Systemparameter bestimmt ist, kann die gemessene mechanische Beanspruchung ein bestimmtes Niveau nicht überschreiten. Wenn das Beanspruchungsniveau überschritten wird, kann das Beanspruchungssicherheitskriterium als kritisch betrachtet werden und das Aktivierungssignal kann bereitgestellt werden.In some embodiments, the criterion of the mechanical stress level may correspond to exceeding a stress-safety criterion, and the activation signal may include information related to a warning that the stress-safety criterion is exceeded. In some embodiments, the detection circuit may monitor the stress by means of at least one resistance or piezoresistance value measurement on the semiconductor circuit. In order to maintain a certain stress safety criterion, the z. B. determined by a standard or by other system parameters, the measured mechanical stress can not exceed a certain level. If the stress level is exceeded, the stress safety criterion may be critical can be considered and the activation signal can be provided.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Änderung des mechanischen Beanspruchungsniveaus oder eine Änderungsrate der mechanischen Beanspruchung des Halbleiters überwacht werden. Das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus kann dann einer bestimmen Beanspruchungsniveauänderung oder -änderungsrate entsprechen, die nicht überschritten werden kann. Zum Beispiel können bestimmte Änderungsraten des mechanischen Beanspruchungsniveaus einen mechanischen Ausfall oder einen Bruch des Halbleiters bzw. seines Substrats anzeigen. Eine solche Beanspruchungsniveauänderung oder -änderungsrate kann überwacht werden und bei Detektion kann das Aktivierungssignal bereitgestellt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn ein mechanischer Ausfall des Halbleiters detektiert wird, basierend auf einer Änderungsrate des mechanischen Beanspruchungsniveaus, die ein Kriterium einer Änderungsrate des mechanischen Beanspruchungsniveaus überschreitet. Einige Ausführungsbeispiele können daher angewandt werden, um Sicherheitsmaßnahmen anzuwenden, wenn ein Halbleiter bricht oder einen mechanischen Ausfall aufweist.In further embodiments, the change in the mechanical stress level or a rate of change of the mechanical stress of the semiconductor can be monitored. The criterion of the mechanical stress level may then correspond to a certain stress level change or rate of change which can not be exceeded. For example, certain rates of change in the mechanical stress level may indicate mechanical failure or breakage of the semiconductor or its substrate. Such a stress level change or rate of change may be monitored and upon detection, the activation signal may be provided. In some embodiments, the activation signal generator may be configured to generate the activation signal when a mechanical failure of the semiconductor is detected based on a rate of change of the mechanical stress level exceeding a criterion of a rate of change of the mechanical stress level. Therefore, some embodiments may be used to apply safety measures when a semiconductor breaks or has a mechanical failure.

Ausführungsbeispiele stellen ferner eine Sicherheitsüberwachungsschaltung bereit, die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst die Detektionsschaltung, wie oben beschrieben. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst ferner ein Steuerungsmodul, das ausgebildet ist zum Empfangen des Aktivierungssignals von dem Aktivierungssignalgenerator und zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf das System, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Ausführungsbeispiele können eine Steuerung über ein System bereitstellen, derart, dass ein Ausfall eines Halbleiters in dem System detektiert werden kann und entsprechende Sicherheitsmaßnahmen auf das System, z. B. auf Komponenten außerhalb der Halbleiterschaltung, angewandt werden können. Ausführungsbeispiele können die Aufrechterhaltung eines Beanspruchungssicherheitskriteriums des Systems basierend auf dem Aktivierungssignal ermöglichen.Embodiments further provide a security monitoring circuit configured to monitor a system. The security monitoring circuit comprises the detection circuit as described above. The security monitoring circuit further comprises a control module configured to receive the activation signal from the activation signal generator and to apply a security measure to the system when the activation signal is received. Embodiments may provide control over a system such that failure of a semiconductor in the system may be detected and appropriate security measures applied to the system, e.g. B. components outside the semiconductor circuit, can be applied. Embodiments may enable the maintenance of a stress-safety criterion of the system based on the activation signal.

Bei Ausführungsbeispielen können die Sicherheitsmaßnahmen einem zumindest teilweisen Abschalten des Systems oder des Halbleiters, einem Abschalten von Leistungskomponenten oder Treibern für Leistungskomponenten, einer Übertragung des Systems oder zumindest von Teilen desselben in einen Sicherheitszustand etc. entsprechen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul ausgebildet sein zum Übertragen der Halbleiterschaltung oder des Systems von einem normalen Betriebszustand in einen sicheren Betriebszustand, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Der sichere Betriebszustand ist ein Zustand, in dem Konsequenzen eines Ausfalls der Halbleiterschaltung verglichen mit dem normalen Betriebszustand reduziert sind. Das heißt, wenn die Halbleiterschaltung in dem normalen Betriebszustand ausfällt, können Konsequenzen z. B. für das System, seine Komponenten oder einen Benutzer des Systems schwerwiegender sein als in dem sicheren Betriebszustand.In embodiments, the security measures may correspond to at least partial shutdown of the system or semiconductor, shutdown of power components or drivers for power components, transmission of the system or at least portions thereof to a security state, etc. In some embodiments, the control module may be configured to transfer the semiconductor circuit or system from a normal operating state to a safe operating state when the activation signal is received. The safe operation state is a state in which consequences of a failure of the semiconductor circuit are reduced as compared with the normal operation state. That is, if the semiconductor circuit fails in the normal operating state, consequences may occur e.g. B. for the system, its components or a user of the system be more serious than in the safe operating condition.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherheitsüberwachungsschaltung in einem Fahrzeug befestigt sein. Das System kann eine Mehrzahl von Schaltungen in dem Fahrzeug aufweisen. Das Steuerungsmodul kann ausgebildet sein zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf zumindest eine Schaltung des Systems, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Bei einem Fahrzeug kann es eine Mehrzahl von sicherheitsrelevanten Schaltungen geben, und der Ausfall einer Schaltung kann Konsequenzen für ein Gesamtsystem des Fahrzeugs haben. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die mechanische Beanspruchungsüberlastung des Halbleiters zur Anwendung einer Sicherheitsmaßnahme auf andere Schaltungen führen. Ein Beanspruchungssicherheitskriterium des Fahrzeugs kann daher aufrechterhalten werden unter Berücksichtigung eines möglichen Ausfalls des Halbleiters. Zum Beispiel kann eine Steuereinheit eines Fahrzeugs das Fahrzeug in einen Sicherheitsmodus schalten, z. B. mit reduzierter maximaler Geschwindigkeit, Zünden einer Warnleuchte etc., wenn das Aktivierungssignal eine mechanische Beanspruchungsüberlastung von z. B. einer Bruchsteuerungshalbleiterschaltung anzeigt.In some embodiments, the safety monitoring circuit may be mounted in a vehicle. The system may include a plurality of circuits in the vehicle. The control module may be configured to apply a security measure to at least one circuit of the system when the activation signal is received. In a vehicle, there may be a plurality of safety related circuits, and the failure of a circuit may have consequences for an overall system of the vehicle. In some embodiments, the mechanical stress overload of the semiconductor may result in the application of a safety measure to other circuits. A stress safety criterion of the vehicle can therefore be maintained, taking into account a possible failure of the semiconductor. For example, a control unit of a vehicle may switch the vehicle to a safety mode, e.g. B. with reduced maximum speed, igniting a warning light, etc., when the activation signal is a mechanical stress overload of z. B. indicates a fractional control semiconductor circuit.

Ausführungsbeispiele stellen ferner ein Verfahren zum Detektieren eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung bereit. Das Verfahren umfasst ein Überwachen einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung, und ein Bereitstellen einer Überwachungsinformation bezogen auf ein mechanisches Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung umfasst, wenn die Überwachungsinformation anzeigt, dass das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus durch die Halbleiterschaltung erfüllt ist.Embodiments further provide a method of detecting a mechanical stress level of a semiconductor circuit. The method comprises monitoring a mechanical stress of the semiconductor circuit, and providing monitoring information related to a mechanical stress level of the semiconductor circuit. The method further comprises generating an activation signal that includes an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit when the monitoring information indicates that the criterion of the mechanical stress level is satisfied by the semiconductor circuit.

Ausführungsbeispiele können weiterhin ein Computerprogramm oder ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen eines der oben beschriebenen Verfahren bereitstellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder programmierbarer Hardware ausgeführt wird.Embodiments may further provide a computer program or computer program product for performing any of the methods described above when the computer program is executed on a computer, a processor, or programmable hardware.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen und/oder Verfahren und/oder Computerprogrammen und/oder Computerprogrammprodukten werden nachfolgend nur beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, in denenSome embodiments of devices and / or methods and / or computer programs and / or computer program products are described below by way of example only and with reference to the accompanying figures, in which:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung zeigt; 1 an embodiment of a detection circuit shows;

2 ein Ausführungsbeispiel einer Sicherheitsüberwachungsschaltung zeigt; 2 shows an embodiment of a security monitoring circuit;

3 ein Blockdiagramm eines Flussdiagramms eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Detektieren einer mechanischen Beanspruchung zeigt; 3 a block diagram of a flowchart of an embodiment of a method for detecting a mechanical stress shows;

4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung zeigt; 4 another embodiment of a detection circuit shows;

5 ein Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung mit einer Entscheidungslogik zeigt; 5 an embodiment of a detection circuit with a decision logic shows;

6 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung mit zwei Kompensationsfunktionen und Kalibriersignalbewertung zeigt; 6 shows another embodiment of a detection circuit with two compensation functions and calibration signal evaluation;

7 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung mit zwei Kompensationsfunktionen, und eine Bewertung eines Sensorsignals und eines kompensierten Sensorsignals zeigt; 7 another embodiment of a detection circuit with two compensation functions, and an evaluation of a sensor signal and a compensated sensor signal shows;

8 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung mit einem Vergleich von zwei Beanspruchungsniveaus zeigt; und 8th shows another embodiment of a detection circuit with a comparison of two stress levels; and

9 ein Blockdiagramm eines Flussdiagramms eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus zeigt. 9 a block diagram of a flowchart of an embodiment of a method for monitoring a mechanical stress level shows.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren kann die Dicke der Linien, Schichten und/oder Regionen der Klarheit halber übertrieben sein.Various embodiments will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which some embodiments are illustrated. In the figures, the thickness of the lines, layers and / or regions may be exaggerated for the sake of clarity.

Während Abänderungen und alternative Formen von Ausführungsbeispielen möglich sind, werden Ausführungsbeispiele davon dementsprechend in den Figuren beispielhaft gezeigt und hier ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass es nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die offenbarten bestimmten Formen zu begrenzen, sondern im Gegensatz Ausführungsbeispiele alle in den Rahmen der Offenbarung fallenden Modifikationen, Entsprechungen und Alternativen abdecken sollen. In der gesamten Beschreibung der Figuren beziehen sich gleiche Ziffern auf gleiche oder ähnliche Elemente.While modifications and alternative forms of embodiments are possible, embodiments thereof are accordingly shown by way of example in the figures and described in detail herein. It is to be understood, however, that it is not intended to limit embodiments to the particular forms disclosed, but, in contrast, embodiments are intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the scope of the disclosure. Throughout the description of the figures, like numerals refer to the same or similar elements.

Es versteht sich, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder Zwischenelemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz ein Element als „direkt” mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” bezeichnet wird, sind keine Zwischenelemente vorhanden. Sonstige zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen benutzte Ausdrücke sollen auf gleichartige Weise ausgelegt werden (z. B. „zwischen” gegenüber „direkt zwischen”, „benachbart” gegenüber „direkt benachbart” etc.).It should be understood that when an element is referred to as being "connected" or "coupled" to another element, it may be directly connected or coupled to the other element, or intermediate elements may be present. Conversely, when an element is referred to as being "directly" connected to another element, "connected" or "coupled," there are no intermediate elements. Other terms used to describe the relationship between elements shall be construed in a similar manner (eg, "between" versus "directly between," "adjacent" versus "directly adjacent," etc.).

Die hier verwendete Terminologie bezweckt nur das Beschreiben bestimmter Ausführungsbeispiele und soll nicht begrenzend für Ausführungsbeispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Singularformen „ein, eine” und „das, der, die” auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst”, „umfassend”, „aufweist” und/oder „aufweisend” bei hiesigem Gebrauch das Vorhandensein angegebener Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten angeben, aber nicht das Vorhandensein oder die Zufügung eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen.The terminology used herein is intended only to describe particular embodiments and is not intended to be limiting of embodiments. As used herein, the singular forms "one, one" and "the" are intended to include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. It is further understood that the terms "comprising," "comprising," "having," and / or "having" as used herein, indicate the presence of specified features, integers, steps, operations, elements, and / or components, but not the presence or exclude the addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and / or groups thereof.

Sofern nicht anderweitig definiert besitzen alle hier benutzten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) die gleiche Bedeutung wie sie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird, zu dem Ausführungsbeispiele gehören. Weiterhin versteht es sich, dass Begriffe, z. B. die in gewöhnlich benutzten Wörterbüchern definierten, als eine Bedeutung besitzend ausgelegt werden sollten, die ihrer Bedeutung im Zusammenhang der entsprechenden Technik entspricht, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn ausgelegt werden, sofern sie hier nicht ausdrücklich so definiert sind.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein have the same meaning as commonly understood to one of ordinary skill in the art to which exemplary embodiments belong. Furthermore, it is understood that terms, for. For example, those defined in commonly-used dictionaries should be construed as having a meaning that is commensurate with their meaning in the context of the pertinent technique and are not to be construed in an idealized or overly formal sense, unless expressly so defined herein.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung 10, die ausgebildet ist zum Detektieren einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20. Die Detektionsschaltung 10 umfasst eine Beanspruchungsüberwachungseinrichtung 12, die ausgebildet ist zum Überwachen einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20. Das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 ist ferner ausgebildet zum Bereitstellen einer Überwachungsinformation bezogen auf ein mechanisches Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20. Das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 kann jeglichem Mittel zum Überwachen eines Beanspruchungsniveaus entsprechen, z. B. kann es ein Messsignal von einem Beanspruchungssensor empfangen oder es kann einen Beanspruchungssensor umfassen. Die Detektionsschaltung 10 umfasst ferner einen Aktivierungssignalgenerator 14, der mit der Beanspruchungsüberwachungseinrichtung 12 gekoppelt ist. Der Aktivierungssignalgenerator 14 kann jeglichem Mittel zum Erzeugen des Aktivierungssignals entsprechen, das digital oder analog sein kann. Der Aktivierungssignalgenerator 14 ist ausgebildet zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 umfasst, wenn die Überwachungsinformation anzeigt, dass das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus durch die Halbleiterschaltung 20 erfüllt ist. 1 shows an embodiment of a detection circuit 10 , which is designed to detect a mechanical stress of the semiconductor circuit 20 , The detection circuit 10 includes a stress monitor 12 , which is designed to monitor a mechanical stress of the semiconductor circuit 20 , The stress monitoring module 12 is further adapted for providing a monitoring information based on a mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 , The stress monitoring module 12 may correspond to any means for monitoring a stress level, e.g. For example, it may receive a measurement signal from a stress sensor, or it may include a stress sensor. The detection circuit 10 further comprises an activation signal generator 14 that with the stress monitor 12 is coupled. The activation signal generator 14 may correspond to any means for generating the activation signal, which may be digital or analog. The activation signal generator 14 is configured to generate an activation signal that has an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 includes, when the monitoring information indicates that the criterion of the mechanical stress level by the semiconductor circuit 20 is satisfied.

Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel und auch bei den folgenden Ausführungsbeispielen kann die Halbleiterschaltung 20 jeglichem Chip oder Substrat entsprechen. Das Aktivierungssignal kann verwendet werden, um Sicherheitsmaßnahmen einzuleiten, z. B. eine Deaktivierung von Ausgängen oder eine Erzeugung von Warnsignalen, für den Fall, dass die Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20 die normalen Betriebsbedingungen überschreitet. Anders ausgedrückt, das durch den Aktivierungssignalgenerator 14 erzeugte Aktivierungssignal kann ausgebildet sein zum Verursachen einer Aktivierung einer Sicherheitsmaßnahme. Bei Ausführungsbeispielen kann das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 einen mechanischen Beanspruchungssensor aufweisen, der mit der Halbleiterschaltung 20 gekoppelt ist. Das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 kann ausgebildet sein zum Bereitstellen der Überwachungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 basierend auf zumindest einer Widerstandswert- oder Piezowiderstandswert-Messung an der Halbleiterschaltung 20. Es kann auch mehrere Piezowiderstandswert-Messungen von Widerständen mit unterschiedlicher Orientierung in Bezug auf das Siliziumkristall oder Messungen von Widerständen mit unterschiedlichem Typ oder Konzentration von Dotierung ausführen. Die mehreren Messungen können verwendet werden, um mehrere Sicherheitskriterien bezogen auf unterschiedliche Richtungen oder Typen von (z. B. linear oder Scher-)Beanspruchung zu überwachen, oder können kombiniert werden, um ein Gesamtbeanspruchungsüberwachungskriterium zu erzeugen.At the in 1 shown embodiment and also in the following embodiments, the semiconductor circuit 20 correspond to any chip or substrate. The activation signal can be used to initiate security measures, e.g. B. a deactivation of outputs or generation of warning signals, in the event that the stress of the semiconductor circuit 20 exceeds normal operating conditions. In other words, that by the activation signal generator 14 generated activation signal may be configured to cause activation of a security measure. In embodiments, the stress monitoring module 12 a mechanical stress sensor associated with the semiconductor circuit 20 is coupled. The stress monitoring module 12 may be configured to provide the monitoring information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 based on at least one resistance value or piezoresistance value measurement on the semiconductor circuit 20 , It may also perform multiple piezoresistance value measurements of resistors of different orientation with respect to the silicon crystal or measurements of resistors of different type or concentration of doping. The multiple measurements may be used to monitor multiple safety criteria related to different directions or types of (eg linear or shear) stress, or may be combined to produce an overall stress monitoring criterion.

Bei anderen Ausführungsbeispielen können mehrere Beanspruchungssensoren über den Chip verteilt sein. Sie können an Stellen platziert werden, von denen bekannt ist, dass sie hohen Beanspruchungsniveaus ausgesetzt sind, z. B. Chipecken. Bei anderen Ausführungsbeispielen können die Stellen von Beanspruchungssensoren gemäß dem Wissen über mögliche Quellen von Beanspruchung gewählt werden, wie in der Nähe von Leistungsbauelementen, die ihre Umgebung im Überlastungsfall exzessiv aufheizen können. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können mehrere Beanspruchungssensoren in der Nähe von Komponenten platziert werden, von denen bekannt ist, dass sie empfindlich sind gegenüber mechanischer Beanspruchung, wie Hall-Platten oder Bipolartransistoren, die in Temperatursensoren oder Bandabstandreferenzen verwendet werden. Das Sicherheitskriterium zum Erzeugen des Aktivierungssignals kann durch eine oder eine unterschiedliche Kombination der Vielzahl von Beanspruchungsmessungen erzeugt werden.In other embodiments, multiple stress sensors may be distributed throughout the chip. They can be placed in locations known to be exposed to high stress levels, e.g. B. chip corners. In other embodiments, the locations of stress sensors may be selected in accordance with knowledge of potential sources of stress, such as in the vicinity of power devices that may excessively heat their environment in the event of overload. In other embodiments, multiple stress sensors may be placed in the vicinity of components known to be sensitive to mechanical stress, such as Hall plates or bipolar transistors, used in temperature sensors or bandgap references. The safety criterion for generating the activation signal may be generated by one or a different combination of the plurality of stress measurements.

Weitere Ausführungsbeispiele können Beanspruchungssensoren wiederverwenden, die bereits auf einem Siliziumchip integriert sind, z. B. der Beanspruchungskompensationssensor, der für die Kompensation der Beanspruchungsabhängigkeit einer Hall-Platte verwendet wird und seine Information an den Aktivierungssignalgenerator sowie an die Kompensationselektronik liefert.Other embodiments may reuse stress sensors that are already integrated on a silicon chip, e.g. B. The stress compensation sensor, which is used for the compensation of the stress dependence of a Hall plate and its information to the activation signal generator and to the compensation electronics supplies.

Anders ausgedrückt, bei Ausführungsbeispielen kann das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 ausgebildet sein zum Bestimmen einer Information über eine mechanische Beanspruchung der Oberflächen der Halbleiterschaltung 20. Zum Beispiel kann die mechanische Beanspruchung Kräften entsprechen, die auf die Oberflächen der Halbleiterschaltung 20 wirken, was zu einer Beanspruchung führt. Bei Ausführungsbeispielen kann die Beanspruchung in mehreren Komponenten, z. B. normalen Komponenten und Scherkomponenten, bestimmt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Beanspruchung in dem Material die Herleitung der Kraft in Bezug auf den Bereich an einem bestimmten Punkt in dem Material sein. Zum Beispiel können angewandte Beanspruchungskräfte zu Deformationen des Materials der Halbleiterschaltung 20 führen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 ausgebildet sein zum Bestimmen einer relativen Änderung einer Abmessung oder der Geometrie der Halbleiterschaltung 20 unter Beanspruchung. Einige Ausführungsbeispiele können bekannte Materialeigenschaften und Gesetze, z. B. die Poissonzahl, nutzen. Die Poissonzahl kann zum Beispiel Höhe und Breite zu einem Anstieg der Länge des jeweiligen Halbleiterschaltungsmaterials verknüpfen.In other words, in embodiments, the stress monitoring module 12 be configured to determine an information about a mechanical stress of the surfaces of the semiconductor circuit 20 , For example, the mechanical stress may correspond to forces applied to the surfaces of the semiconductor circuit 20 act, which leads to a stress. In embodiments, the stress in several components, for. As normal components and shear components can be determined. In some embodiments, the stress in the material may be the derivation of the force with respect to the region at a particular point in the material. For example, applied stress forces can lead to deformations of the material of the semiconductor circuit 20 to lead. In some embodiments, the stress monitoring module 12 be configured to determine a relative change in a dimension or the geometry of the semiconductor circuit 20 under stress. Some embodiments may have known material properties and laws, e.g. As the Poisson number use. For example, the Poisson's number may link height and width to an increase in the length of the respective semiconductor circuit material.

Anders ausgedrückt, unter Scherbeanspruchung kann sich die Geometrie des Halbleitermaterials ändern. Zum Beispiel kann ein Scherwinkel als die Abweichung des Winkels zwischen den Rändern betrachtet werden, die von Rechteckformen abweichen, d. h. die von einem Winkel von π/2 abweichen. Ferner beschreibt das hookesche Gesetz das Verhältnis von Beanspruchung und Belastung oder Scherung für eine elastische Region. Wie zuvor erwähnt kann das hookesche Gesetz auch verwendet werden, um mehrdimensionale Deformationen eines Körpers unter Beanspruchung zu bestimmen, z. B. mittels Bestimmung von Belastungs- und Scherwinkeln. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Dehnungsmessstreifen (strain gauge) verwendet werden, um eine Änderung der Geometrie der Halbleiterschaltung 20 zu messen oder zu bestimmen. Zum Beispiel kann der Dehungsmessstreifen mit der Halbleiterschaltung 20 integriert oder gekoppelt sein, derart, dass eine Änderung der Geometrie des Anzeigers (gauge) aufgrund der angewandten Beanspruchung auch seinen Widerstandswert ändert. Dies kann zu einem Verhältnis führen, wo sein Widerstandswert mit der Zugbelastung, die angewandt wird, zunimmt. Bei einigen Ausführungsbeispielen können Metallfilme als Widerstände für diese Dehnungsmessstreifen verwendet werden.In other words, under shear stress, the geometry of the semiconductor material may change. For example, a shear angle may be the deviation of the angle between the edges which deviate from rectangular shapes, ie which deviate from an angle of π / 2. Further, Hooke's law describes the ratio of stress and strain or shear for an elastic region. As previously mentioned, the Hooke's law can also be used to determine multi-dimensional deformations of a body under stress, e.g. B. by determination of load and shear angles. In some embodiments, a strain gauge may be used to alter the geometry of the semiconductor circuit 20 to measure or determine. For example, the strain gauge may be connected to the semiconductor circuit 20 be integrated or coupled, such that a change in the geometry of the indicator (gauge) due to the applied stress also changes its resistance value. This can result in a ratio where its resistance increases with the tensile load that is applied. In some embodiments, metal films may be used as resistors for these strain gauges.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann Piezoresistivität verwendet werden, um eine mechanische Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20 zu bestimmen. Für einige Materialien kann festgestellt werden, dass ein Dehnungsfaktor (gauge factor) erheblich höher ist als von der mechanischen Formenvariation erwartet, was auf die Piezoresistivität zurückgeführt werden kann. Piezoresistivität beschreibt die Abhängigkeit eines spezifischen Widerstands (specific resistance) von der angewandten Beanspruchung. Ein solcher Effekt kann bei einem monokristallinen Material, z. B. Silizium oder Germanium, auftreten, da es für die Halbleiterschaltung 20 verwendet werden kann. Piezoresistivität kann entlang mehrerer Dimensionen, z. B. unter Verwendung von drei kartesischen Dimensionen, gemessen werden. Piezoresistivität kann mit einem Tensor vom vierten Rang bezogen auf zwei Tensoren vom zweiten Rang beschrieben werden. Anders ausgedrückt, bei Ausführungsbeispielen kann Piezoresistivität verwendet werden, um die mechanische Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20 zu bestimmen, und mehrere Dimensionen können verwendet werden, z. B. axiale Beanspruchung, orthogonale Beanspruchung und Scherbeanspruchung. Die Piezoresistivität der Halbleiterschaltung 20 kann von dem Dotierungstyp und der Dotierungsdichte ihres Substrats abhängen. Bei einigen Ausführungsbeispielen können Richtungen der Piezoresistivität ferner von einer Richtung relativ zu einer Kristallorientierung abhängen. Unterschiedliche Wafermaterialien können unterschiedliche Orientierungen in Bezug auf die Oberfläche aufweisen, und somit kann das gleiche Layout von Piezowiderständen zu unterschiedlichen Empfindlichkeiten in diesen Richtungen führen. Bei Ausführungsbeispielen können Widerstandswertmessungen entlang unterschiedlicher räumlicher Dimensionen eines Substrats der Halbleiterschaltung 20 durchgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können zum Beispiel zumindest zwei unterschiedliche räumliche Dimensionen für Widerstandswertmessungen verwendet werden. Das bedeutet, dass gemessene Widerstände, ob sie in das Substrat oder eine Substratschicht selbst implantiert sind, daher räumlich getrennte Kontakte auf der Halbleiteroberfläche 20 aufweisen, wobei die Richtung von einem Kontakt zu einem anderen in den zumindest zwei unterschiedlichen räumlichen Dimensionen orientiert ist.In other embodiments, piezoresistivity may be used to provide mechanical stress to the semiconductor circuit 20 to determine. For some materials it can be stated that a gauge factor is considerably higher than expected from the mechanical mold variation, which can be attributed to the piezoresistivity. Piezoresistivity describes the dependence of a specific resistance on the applied stress. Such an effect can be applied to a monocrystalline material, e.g. As silicon or germanium, occur because it is for the semiconductor circuit 20 can be used. Piezoresistivity can be measured along several dimensions, e.g. Using three Cartesian dimensions. Piezoresistivity can be described with a fourth rank tensor based on two second rank tensors. In other words, in embodiments, piezoresistivity may be used to reduce the mechanical stress on the semiconductor circuit 20 and several dimensions can be used, e.g. For example, axial stress, orthogonal stress and shear stress. The piezoresistivity of the semiconductor circuit 20 may depend on the doping type and the doping density of its substrate. Further, in some embodiments, directions of piezoresistivity may depend on a direction relative to a crystal orientation. Different wafer materials may have different orientations with respect to the surface, and thus the same layout of piezoresistors may lead to different sensitivities in these directions. In embodiments, resistance measurements may be taken along different spatial dimensions of a substrate of the semiconductor circuit 20 be performed. For example, in some embodiments, at least two different spatial dimensions may be used for resistance measurements. That is, measured resistances, whether implanted in the substrate or a substrate layer itself, therefore have spatially separated contacts on the semiconductor surface 20 wherein the direction is oriented from one contact to another in the at least two different spatial dimensions.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Überschreitung eines Beanspruchungssicherheitskriteriums entsprechen. Zum Beispiel können Beanspruchungssicherheitskriterien hinsichtlich eines bestimmten Bereichs von mechanischer Beanspruchung definiert sein, was akzeptabel ist ohne die Sicherheitsintegrität der Halbleiterschaltung 20 oder eines Systems, in dem die Halbleiterschaltung 20 enthalten ist, zu verletzen. Ferner können Schwellenwerte oder Beanspruchungssicherheitskriterien, die akzeptable mechanische Beanspruchungsniveaus von nicht akzeptablen mechanischen Beanspruchungsniveaus trennen, definiert sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Aktivierungssignal eine Information bezogen auf eine Warnung umfassen, derart, dass ein Beanspruchungssicherheitskriterium überschritten ist. Das Aktivierungssignal kann dann dazu dienen, Sicherheitsmaßnahmen auszulösen, wie nachfolgend detailliert erläutert wird.In some embodiments, the criterion of the mechanical stress level may correspond to an exceeding of a stress safety criterion. For example, stress safety criteria may be defined in terms of a particular range of mechanical stress, which is acceptable without the safety integrity of the semiconductor circuitry 20 or a system in which the semiconductor circuit 20 is included, hurt. Furthermore, thresholds or stress safety criteria separating acceptable mechanical stress levels from unacceptable levels of mechanical stress may be defined. In some embodiments, the activation signal may include information related to a warning such that a stress-safety criteria is exceeded. The activation signal may then serve to trigger security measures, as explained in detail below.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator 14 ausgebildet sein zum Bestimmen einer Information bezogen auf eine Änderung des mechanischen Beanspruchungsniveaus. Das bedeutet, dass einige Ausführungsbeispiele auf Änderungen des Beanspruchungsniveaus reagieren können und somit das Kriterium des Beanspruchungsniveaus als die maximale Beanspruchungsniveauänderung definiert sein kann, die sich auf einen gegebenen Zeitraum oder Zeitverhalten beziehen kann. Der Aktivierungssignalgenerator 14 kann dann ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals basierend auf der Information bezogen auf die Beanspruchungsniveauänderung. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator 14 ausgebildet sein zum Bestimmen einer Information bezogen auf eine Änderungsrate des mechanischen Beanspruchungsniveaus, die einem Zeitderivat des Beanspruchungsniveaus oder einer Beanspruchungsniveauänderung pro Zeiteinheit des Beanspruchungsniveaus entsprechen kann. Zum Beispiel kann die Änderungsrate des Beanspruchungsniveaus hoch sein, wenn plötzliche Änderungen des Beanspruchungsniveaus auftreten. Der Aktivierungssignalgenerator 14 kann dann ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals basierend auf der Information bezogen auf die Änderungsrate des mechanischen Beanspruchungsniveaus. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator 14 ferner ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn ein mechanischer Ausfall des Halbleiters detektiert wird, basierend auf einer Änderungsrate des mechanischen Beanspruchungsniveaus, die ein Kriterium einer Änderungsrate des mechanischen Beanspruchungsniveaus überschreitet. Das bedeutet, dass bei einigen Ausführungsbeispielen das Kriterium des Beanspruchungsniveaus einem Kriterium einer Änderungsrate des Beanspruchungsniveaus entsprechen kann. Wenn ein Substrat einer Halbleiterschaltung 20 bricht, Risse oder Frakturen auftreten, kann es eine Spitze oder eine Stufe in der entsprechenden Änderungsrate des Beanspruchungsniveaus geben.In further embodiments, the activation signal generator 14 be configured to determine an information related to a change in the mechanical stress level. That is, some embodiments may respond to changes in stress levels, and thus the stress level criterion may be defined as the maximum stress level change that may relate to a given time period or timing. Of the Activation signal generator 14 may then be configured to generate the activation signal based on the information related to the stress level change. In further embodiments, the activation signal generator 14 be configured to determine information related to a rate of change of the mechanical stress level, which may correspond to a time derivative of the stress level or a stress level change per unit time of the stress level. For example, the rate of change of the stress level may be high when sudden changes in stress level occur. The activation signal generator 14 may then be configured to generate the activation signal based on the information related to the rate of change of the mechanical stress level. In some embodiments, the activation signal generator 14 further configured to generate the activation signal when a mechanical failure of the semiconductor is detected based on a rate of change of the mechanical stress level that exceeds a criterion of a rate of change of the mechanical stress level. That is, in some embodiments, the criterion of the stress level may correspond to a criterion of a rate of change of the stress level. When a substrate of a semiconductor circuit 20 If cracks or fractures occur, there may be a spike or step in the corresponding rate of change in stress level.

Bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können sich die Beanspruchungsüberwachungseinrichtung und der Aktivierungssignalgenerator auf unterschiedlichen Halbleitern befinden. Bei solchen Ausführungsbeispielen kann die Beanspruchungsüberwachungseinrichtung ein piezoresistiver Sensor sein, der sich auf einem Leistungshalbleiter befindet und ein analoges Ausgangssignal an einen anderen Halbleiter, z. B. einen Mikrocontroller, liefert, der das analoge Signal über seinen Analog-Digital-Wandler liest. Bei dieser Art von Ausführungsbeispiel kann der Aktivierungssignalgenerator ein Teil der Steuerungssoftware sein. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Aktivierungssignalgenerator ein Teil des gleichen Halbleiters sein wie die Beanspruchungsüberwachungseinrichtung und kann ein „Chip-OK”-Signal oder -Code oder -Codesequenz erzeugen, die in definierten Zeitintervallen ausgesendet wird, um sicherzustellen, dass ein Aktivierungssignal auch erkannt wird, wenn der Aktivierungssignalgenerator aufgrund einer Überbeanspruchungssituation eine Fehlfunktion aufweist.In various embodiments, the stress monitor and the activation signal generator may be on different semiconductors. In such embodiments, the stress monitor may be a piezoresistive sensor located on a power semiconductor and providing an analog output signal to another semiconductor, e.g. As a microcontroller supplies, which reads the analog signal via its analog-to-digital converter. In this type of embodiment, the activation signal generator may be part of the control software. In other embodiments, the activation signal generator may be part of the same semiconductor as the stress monitor, and may generate a "chip OK" signal or code or code sequence that is transmitted at defined time intervals to ensure that an activation signal is also detected. when the activation signal generator malfunctions due to an overuse situation.

2 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 dar. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung ist ausgebildet zum Überwachen eines Systems. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst eine Detektionsschaltung 10, wie oben beschrieben. Ferner umfasst die Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 ein Steuerungsmodul 110, das ausgebildet ist zum Empfangen des Aktivierungssignals von dem Aktivierungssignalgenerator 14 der Detektionsschaltung 10. Das Steuerungsmodul 110 ist ferner ausgebildet zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf das System, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Das Steuerungsmodul 110 kann jeglichem Mittel zum Steuern entsprechen, z. B. einer Verarbeitungsentität, z. B. jeder Art von Prozessor, programmierbarer Hardware etc. 2 illustrates an embodiment of a security monitoring circuit 100 The safety monitoring circuit is designed to monitor a system. The safety monitoring circuit comprises a detection circuit 10 , as described above. Furthermore, the security monitoring circuit comprises 100 a control module 110 configured to receive the activation signal from the activation signal generator 14 the detection circuit 10 , The control module 110 is further adapted to apply a security measure to the system when the activation signal is received. The control module 110 may correspond to any means of controlling, e.g. B. a processing entity, for. Any type of processor, programmable hardware, etc.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Messung von zumindest einer der relevanten Beanspruchungskomponenten, z. B. drei lineare und drei Scherbeanspruchungsrichtungen, durch die Detektionsschaltung 10 ausgeführt werden. Der Aktivierungssignalgenerator 14 kann ausgebildet sein zum Vergleichen dieser Beanspruchungsniveaus mit entsprechenden Toleranzniveaus. Wenn dieses Toleranzniveau überschritten wird, kann es zu der Einleitung der Sicherheitsmaßnahme durch die Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 führen, die abhängig von der jeweiligen Anwendung definiert sein kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Beanspruchungsmessungen auf mehrere, z. B. bis zu drei, Beanspruchungskomponenten erweitert werden, die einen vollständigen Beanspruchungszustand des Siliziumchips der Halbleiterschaltung 20, mit Dimensionen wie oben beschrieben, beschreiben. Die gemessenen Beanspruchungskomponenten können separat bewertet werden oder sie können kombiniert werden, z. B. durch eine mathematische Gleichung. Bei einigen Ausführungsbeispielen können Messungen erweitert werden, um nicht akzeptable Änderungen der Beanspruchung zu detektieren, die anzeigen, dass eine nicht akzeptable Änderung der Betriebsbedingungen aufgetreten ist. Gründe können eine massive Beanspruchung von der Anwendungsumgebung aufgrund von mechanischen Schäden oder internen Beanspruchungsquellen, z. B. Temperaturausdehnung aufgrund von elektrischen Störungen, sein. Bei Ausführungsbeispielen können mögliche Sicherheitsmaßnahmen, die eingeleitet werden können, das System z. B. in einen sicheren Zustand bringen, z. B. durch Abschalten von Ausgangstreibern oder Zurücksetzen des gesamten Chips oder der Halbleiterschaltung 20. Eine andere mögliche Sicherheitsmaßnahme wäre ein Bericht eines Fehlers an eine höhere Instanz.In some embodiments, the measurement of at least one of the relevant stress components, e.g. B. three linear and three shear stress directions, by the detection circuit 10 be executed. The activation signal generator 14 may be configured to compare these stress levels with corresponding tolerance levels. If this tolerance level is exceeded, it may lead to the initiation of the safety measure by the safety monitoring circuit 100 which can be defined depending on the particular application. In some embodiments, the stress measurements may be based on multiple, e.g. B. up to three, stress components are extended, the a complete state of stress of the silicon chip of the semiconductor circuit 20 , with dimensions as described above. The measured stress components can be evaluated separately or they can be combined, e.g. By a mathematical equation. In some embodiments, measurements may be extended to detect unacceptable changes in stress indicating that an unacceptable change in operating conditions has occurred. Reasons may be massive stress from the environment of use due to mechanical damage or internal sources of stress, e.g. B. thermal expansion due to electrical noise, be. In embodiments, possible security measures that can be initiated, the system z. B. bring to a safe state, z. B. by switching off output drivers or resetting the entire chip or the semiconductor circuit 20 , Another possible security measure would be a report of an error to a higher instance.

In Übereinstimmung mit obigen Ausführungen kann die Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 bzw. das darin enthaltene Steuerungsmodul 110 ausgebildet sein zum Aufrechtzuerhalten eines Beanspruchungssicherheitskriteriums des Systems basierend auf dem Aktivierungssignal. Das bedeutet, dass das Steuerungsmodul 110 ausgebildet ist zum Auslösen oder Durchführen bestimmter Schritte nach Empfang des Aktivierungssignals. Einige Ausführungsbeispiele können in zwei Gruppen aufgeteilt werden, wobei in der ersten Gruppe solche Sicherheitsmaßnahmen auf dem Chip oder einer Halbleiterschaltung selbst durchgeführt werden können, z. B. die Deaktivierung von bestimmten Anschlüssen (Ports) oder Verbindern. In der zweiten Gruppe werden Sicherheitsmaßnahmen außerhalb des Chips oder Halbleiterschaltung 20 auf anderen Komponenten oder Einheiten des Systems durchgeführt.In accordance with the above, the safety monitoring circuit 100 or the control module contained therein 110 be configured to maintain a stress security criterion of the system based on the activation signal. This means that the control module 110 is designed to trigger or perform certain steps after receiving the activation signal. Some embodiments may be divided into two groups, wherein in the first group such security measures can be performed on the chip or a semiconductor circuit itself, for. B. the deactivation of certain ports or connectors. In the second group are security measures off-chip or semiconductor circuit 20 performed on other components or units of the system.

Das System kann z. B. ein automotives System sein, d. h. es kann mehrere Halbleiter aufweisen, die in oder auf einem Fahrzeug implementiert sind, z. B. einem Auto, einem Lieferwagen, einem LKW etc. Bei anderen Anwendungen kann das System einem System von Halbleitern entsprechen, die in einem Flugzeug, einem Zug etc. implementiert sind. Noch andere Systeme können Halbleiterschaltungen in Leistungsversorgungsanlagen (power plants), Computern oder Computersystemen, Kommunikationssystemen etc. umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 110 ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Abschalten des Systems oder der Halbleiterschaltung 20, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Das bedeutet, dass die Sicherheitsmaßnahme durch das Aktivierungssignal ausgelöst werden kann. Das Aktivierungssignal kann Messergebnisse aufweisen oder es kann eine Anweisung umfassen, die, zumindest bei einigen Ausführungsbeispielen, durch ein einzelnes Bit repräsentiert sein kann. Ein einzelnes Bit kann verwendet werden, um dem Steuerungsmodul 110 anzuzeigen, dass das Kriterium des Beanspruchungsniveaus auf der Halbleiterschaltung 20 erfüllt wurde. Das Aktivierungssignal kann daher als ein Warnsignal betrachtet werden.The system can z. B. may be an automotive system, ie it may have multiple semiconductors, that are implemented in or on a vehicle, e.g. In other applications, the system may correspond to a system of semiconductors implemented in an airplane, train, etc. Still other systems may include semiconductor circuits in power plants, computers or computer systems, communication systems, etc. In some embodiments, the control module 110 be designed for at least partial shutdown of the system or the semiconductor circuit 20 when the activation signal is received. This means that the safety measure can be triggered by the activation signal. The activation signal may include measurement results, or it may include an instruction that, at least in some embodiments, may be represented by a single bit. A single bit can be used to control the module 110 indicate that the criterion of the stress level on the semiconductor circuit 20 was fulfilled. The activation signal can therefore be considered as a warning signal.

In Übereinstimmung mit allgemeinen Systemdefinitionen kann das physikalische Signal, das dem Aktivierungssignal entspricht, durch ein oder mehrere Protokolle definiert sein. Bei einigen Implementierungen oder Anwendungen kann das Aktivierungssignal einem bestimmten Fehlercode entsprechen, der signalisiert, dass das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus auf der Halbleiterschaltung 20 erfüllt wurde. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Sicherheitsmaßnahmen auf die Halbleiterschaltung 20 selbst angewandt werden. Zum Beispiel können Leistungskomponenten der Halbleiterschaltung abgeschaltet werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein Treiber für eine andere Leistungskomponente abgeschaltet werden. Das bedeutet, dass bei einigen Ausführungsbeispielen die tatsächliche Sicherheitsmaßnahmen durch die Detektionsschaltung 10 an der Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 basierend auf der mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20 ausgelöst werden kann, aber außerhalb der Halbleiterschaltung 20 durchgeführt wird.In accordance with general system definitions, the physical signal corresponding to the activation signal may be defined by one or more protocols. In some implementations or applications, the activation signal may correspond to a particular error code that signals that the criterion of the mechanical stress level on the semiconductor circuit 20 was fulfilled. In some embodiments, the security measures may be applied to the semiconductor circuit 20 self-applied. For example, power components of the semiconductor circuit may be turned off. In another embodiment, a driver for a different power component may be turned off. That is, in some embodiments, the actual security measures by the detection circuit 10 at the security monitoring circuit 100 based on the mechanical stress of the semiconductor circuit 20 can be triggered, but outside the semiconductor circuit 20 is carried out.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 110 ausgebildet sein zum Zurücksetzen der Halbleiterschaltung 20 oder zumindest einer Komponente des Systems, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Anders ausgedrückt, eine andere Sicherheitsmaßnahme ist ein Zurücksetzen oder ein Neustart (Reboot) einer Komponente, z. B. der Halbleiterschaltung 20 oder einer anderen Komponente des Systems. Andere Sicherheitsmaßnahmen können ein Nichtbeachten eines Sensorsignals (sensor signal), z. B. eines Sensors, der die mechanische Beanspruchung misst, und ein Berücksichtigen eines anderen Sensorsignals eines anderen Sensors, der auch das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 erfassen kann, sein. Eine andere Sicherheitsmaßnahme kann sein, das Aktivierungssignal als ein Warnsignal für andere Einheiten oder sogar einen Benutzer, z. B. den Fahrer eines Fahrzeugs, zu interpretieren. Ferner können insbesondere bei Betrachtung des Systems in einem Fahrzeug andere Funktionen in dem Fahrzeug nach Empfang des Aktivierungssignals deaktiviert werden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können Unterstützungssysteme für einen Treiber, z. B. für eine automatische Treibfunktion, aktiviert werden oder ihre Einstellungen können nach Empfang des Aktivierungssignals modifiziert werden. Das bedeutet, dass nach Empfang des Aktivierungssignals bei einigen Ausführungsbeispielen eine Warnung eingeleitet werden kann, z. B. ein Warnsignal an einen Treiber oder einen Benutzer des Systems.In further embodiments, the control module 110 be formed to reset the semiconductor circuit 20 or at least one component of the system when the activation signal is received. In other words, another security measure is a reboot or reboot of a component, e.g. B. the semiconductor circuit 20 or another component of the system. Other security measures may include disregarding a sensor signal, e.g. As a sensor that measures the mechanical stress, and taking into account another sensor signal of another sensor, which also the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 can capture. Another security measure may be to use the activation signal as a warning signal to other units or even a user, e.g. As the driver of a vehicle to interpret. Furthermore, especially when considering the system in a vehicle, other functions in the vehicle may be deactivated upon receipt of the activation signal. In further embodiments, support systems for a driver, e.g. B. for an automatic drive function, or their settings can be modified after receiving the activation signal. This means that upon receipt of the activation signal in some embodiments, a warning may be initiated, for. B. a warning signal to a driver or a user of the system.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Steuerungsmodul 110 ausgebildet zum Übertragen der Halbleiterschaltung 20 oder des Systems von einem normalen Betriebszustand in einen sicheren Betriebszustand, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Der sichere Betriebszustand ist ein Zustand, in dem Konsequenzen eines Ausfalls der Halbleiterschaltung 20 verglichen mit dem normalen Betriebszustand reduziert sind. Die Übertragung des Zustands kann auf der Halbleiterschaltung 20 selbst oder an jeglichem anderen Punkt in dem System ausgelöst werden. Zum Beispiel entspricht im Fall eines Sensors, d. h., die Halbleiterschaltung 20 einem Sensor, der jegliche physikalische Größe erfasst; das Aktivierungssignal kann dazu führen, dass es verboten wird, das Sensorsignal in dem System weiter zu verwenden. Eine andere Sicherheitsmaßnahme wäre, relevante Komponenten des Systems über den fehlerhaften Sensor zu informieren, z. B. durch Verwenden eines entsprechenden Fehlercodes oder Unterdrücken der Übertragung eines „Sensor-OK”-Codes. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der sichere Zustand oder sichere Betriebszustand ein Systemebenenzustand sein und er kann von dem jeweiligen System abhängen. Anders ausgedrückt, bei unterschiedlichen System kann er unterschiedlichen Zuständen entsprechen. Wenn zum Beispiel Aktuatoren oder Aktoren überwacht werden, kann der jeweilige Aktor oder Aktuator nach Empfang des Aktivierungssignals abgeschaltet werden.In a further embodiment, the control module 110 configured to transfer the semiconductor circuit 20 or the system from a normal operating state to a safe operating state when the activation signal is received. The safe operating state is a state in which consequences of failure of the semiconductor circuit 20 are reduced compared to the normal operating state. The transmission of the state may be on the semiconductor circuit 20 itself or at any other point in the system. For example, in the case of a sensor, ie, the semiconductor circuit 20 a sensor that detects any physical quantity; the activation signal may result in being prohibited from continuing to use the sensor signal in the system. Another security measure would be to inform relevant components of the system about the faulty sensor, e.g. By using a corresponding error code or suppressing the transmission of a "sensor OK" code. In some embodiments, the secure state or safe operating state may be a system level state and may depend on the particular system. In other words, with different systems, it can correspond to different states. If, for example, actuators or actuators are monitored, the respective actuator or actuator can be switched off after receiving the activation signal.

Eine Sicherheitsmaßnahme kann auch als eine Fail-Silent-Maßnahme (Ausfall-Stumm-Maßnahme) bezeichnet werden, da die jeweilige Komponente nach dem Ausfall stumm geschalten wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen können Sensorsignale nicht beachtet werden und redundante Sensoren können verwendet werden, für die das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus nicht erfüllt wurde. Solche Ausführungsbeispiele können auch als Fail-Operational- (Ausfall-Betrieblich) (wenn die Spezifikation des Systems noch erreicht wird) oder Fail-Degraded- (Ausfall-Verschlechtert) (wenn einige Spezifikationsparameter gelockert sind) Sicherheitsmaßnahmen bezeichnet werden. Die redundanten Sensoren können identische oder unterschiedliche Bauelemente sein, die sich auf einer Ebene über dem Silizium befinden, die die Überbeanspruchung berichtet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die redundante Sensorinformation durch Sensoren in anderen Regionen des gleichen Siliziumchips bereitgestellt sein, für den die mechanische Beanspruchung noch in einem akzeptablen Bereich ist. Das Steuerungsmodul 110 kann dann in den sicheren Betriebszustand schalten, der auch ein Notfallzustand sein kann, und fehlende Information kann auch basierend auf anderen Quellen geschätzt werden. Wenn zum Beispiel bei einigen Ausführungsbeispielen ein Kurbelwellensensor ausfällt, kann ein Notfallprogramm einer Steuerungseinheit unter Verwendung bereits bekannten Daten von dem Nockenwellensensor gestartet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ferner ein Notsignal, z. B. Notlicht, in einem Armaturenbrett oder Cockpit aktiviert werden.A security measure may also be referred to as a fail-silent action because the component is muted after failure. In other embodiments, sensor signals may be disregarded and redundant sensors may be used for which the mechanical stress level criterion has not been met. Such embodiments may also as fail-operational (if the specification of the system is still reached) or fail-degraded (if some specification parameters are relaxed) security measures are designated. The redundant sensors may be identical or different devices located on a plane above the silicon that reports the overuse. In other embodiments, the redundant sensor information may be provided by sensors in other regions of the same silicon chip for which the mechanical stress is still within an acceptable range. The control module 110 may then switch to the safe operating state, which may also be an emergency state, and missing information may also be estimated based on other sources. For example, in some embodiments, if a crankshaft sensor fails, an emergency program of a control unit may be started using already known data from the camshaft sensor. In some embodiments, an emergency signal, e.g. B. emergency light, be activated in a dashboard or cockpit.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 110 ausgebildet sein zum Steuern von zumindest einer zusätzlichen Halbleiterschaltung. Das Steuerungsmodul 110 kann ferner ausgebildet sein zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf die zumindest eine zusätzliche Halbleiterschaltung, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann zum Beispiel ein Aktuator oder Aktor, z. B. ein Treiber für ein Airbagzündung-Tablet, überwacht werden. In diesem Fall kann der sichere Betriebszustand durch Unterbrechen eines Strompfads zu dem jeweiligen Aktor aktiviert werden. Anders ausgedrückt, ein Schalter in einem Strompfad oder -zweig kann geöffnet werden. Nach Ausfalldetektion kann eine zufällige Zündung des Airbags dann vermieden werden. Im Allgemeinen kann ein Fehlercode an andere Komponenten des Systems geschickt werden, derart, dass weitere systemweite Sicherheitsmaßnahmen ergriffen werden können. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann nur ein Fehlercode im gesamten System mitgeteilt oder rundgesendet (broadcast) werden. Andere Komponenten können dann gewarnt werden, dass die mechanische Beanspruchungssituation an der jeweiligen Halbleiterschaltung 20 als zu hoch angesehen wurde.In further embodiments, the control module 110 be designed to control at least one additional semiconductor circuit. The control module 110 may be further configured to apply a security measure to the at least one additional semiconductor circuit when the activation signal is received. For example, in some embodiments, an actuator or actuator, e.g. As a driver for an airbag ignition tablet, are monitored. In this case, the safe operating state can be activated by interrupting a current path to the respective actuator. In other words, a switch in a current path or branch can be opened. After failure detection accidental ignition of the airbag can then be avoided. In general, an error code can be sent to other components of the system such that further system-wide security measures can be taken. In some embodiments, only one error code may be communicated or broadcasted throughout the system. Other components can then be warned that the mechanical stress situation at the respective semiconductor circuit 20 was considered too high.

Ferner kann berücksichtigt werden, dass weitere Ausfälle auch bestimmte Abschaltprozeduren beeinträchtigen können. Ferner können bei einigen Ausführungsbeispielen unwesentliche Funktionen abgeschaltet werden, um die Beanspruchung der Komponente zu verringern. Bei einem Auto in einem Notfallmodus kann zum Beispiel die maximale Geschwindigkeit unter Verwendung einer Steuereinheit reduziert werden. Mit dem Reduzieren der maximalen Geschwindigkeit kann die mechanische Beanspruchung hinsichtlich Stößen, Verzerrung, Temperatur verringert werden, und ein Notfallmodus der Halbleiterschaltung 20 kann ermöglicht werden. Solche Sicherheitsmaßnahmen können auf Funktionen mit geringen Automobilsicherheitsintegritätsniveaus (ASIL; = ASIL = Automotive Safety Integrity Level) angewandt werden, wie z. B. das Schalten eines Leistungsfensters in einen Modus, in dem das Fenster nur sehr langsam geschlossen oder geöffnet werden kann, und somit reduzierte maximale Kraft. Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das System eine Mehrzahl von Schaltungen in einem Fahrzeug umfassen, und das Steuerungsmodul 110 kann ausgebildet sein zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf zumindest eine Schaltung des Systems, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird.Furthermore, it can be considered that further failures can also affect certain shutdown procedures. Furthermore, in some embodiments, insignificant functions may be disabled to reduce the stress on the component. For example, in a car in an emergency mode, the maximum speed may be reduced using a control unit. By reducing the maximum speed, the mechanical stress in terms of shock, distortion, temperature can be reduced, and an emergency mode of the semiconductor circuit 20 can be enabled. Such security measures may be applied to low intrinsic safety integrity level (ASIL) features such as: As switching a power window in a mode in which the window can be closed or opened very slowly, and thus reduced maximum force. In other embodiments, the system may include a plurality of circuits in a vehicle, and the control module 110 may be configured to apply a security measure to at least one circuit of the system when the activation signal is received.

3 stellt ein Blockdiagramm eines Flussdiagramms eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Detektieren einer mechanischen Beanspruchung einer Halbleiterschaltung 20 dar. Das Verfahren umfasst ein Überwachen 32 der mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20. Das Verfahren umfasst ferner ein Bereitstellen 34 einer Überwachungsinformation bezogen auf ein mechanisches Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen 36 eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 umfasst, wenn die Überwachungsinformation anzeigt, dass das Kriterium des mechanischen Beanspruchungsniveaus durch die Halbleiterschaltung 20 erfüllt ist. 3 FIG. 12 is a block diagram of a flowchart of one embodiment of a method of detecting a mechanical stress on a semiconductor circuit. FIG 20 The method includes monitoring 32 the mechanical stress of the semiconductor circuit 20 , The method further includes providing 34 a monitoring information based on a mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 , The method further comprises generating 36 an activation signal which has an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 includes, when the monitoring information indicates that the criterion of the mechanical stress level by the semiconductor circuit 20 is satisfied.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann das Verfahren ausgebildet sein zum Überwachen eines Systems in Übereinstimmung mit der obigen Beschreibung. Das System umfasst die Halbleiterschaltung 20. Das Verfahren kann dann ferner ein Empfangen des Aktivierungssignals und ein Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf das System umfassen, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird.In other embodiments, the method may be configured to monitor a system in accordance with the above description. The system includes the semiconductor circuit 20 , The method may further comprise receiving the activation signal and applying a security measure to the system when the activation signal is received.

Ausführungsbeispiele stellen weiterhin ein Computerprogramm oder ein Computerprogrammprodukt mit einem zum Durchführen eines oder mehrerer des oben beschriebenen Verfahrens bereit, wenn ein Computerprogramm auf einem Computer, Prozessor oder softwareprogrammierbarer Hardware ausgeführt wird.Embodiments further provide a computer program or computer program product having one for performing one or more of the method described above when executing a computer program on a computer, processor, or software-programmable hardware.

4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung 10. Die Detektionsschaltung 10 ist ausgebildet zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung 20, die ein Sensorsignal bereitstellen kann. Die Detektionsschaltung 10 umfasst ein Beanspruchungsüberwachungsmodul 12, das ausgebildet ist zum Überwachen eines Signals, das eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 umfasst. Die Detektionsschaltung 10 umfasst ferner ein Referenzmodul 13, das ausgebildet ist zum Bereitstellen eines Referenzsignals. 4 shows another embodiment of a detection circuit 10 , The detection circuit 10 is designed to monitor a mechanical stress level of a semiconductor circuit 20 that provide a sensor signal can. The detection circuit 10 includes a stress monitoring module 12 configured to monitor a signal indicative of the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 includes. The detection circuit 10 further comprises a reference module 13 adapted to provide a reference signal.

Die Detektionsschaltung 10 umfasst ferner ein Kalibriermodul 14, das ausgebildet ist zum Modifizieren von zumindest einem von dem Beanspruchungssignal (stress signal) oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung 20, um zumindest ein modifiziertes Signal zu erhalten. Die Detektionsschaltung 10 umfasst ferner einen Aktivierungssignalgenerator 16, der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal.The detection circuit 10 further comprises a calibration module 14 configured to modify at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit 20 to obtain at least one modified signal. The detection circuit 10 further comprises an activation signal generator 16 adapted to generate an activation signal comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a ratio between the modified signal and the stress signal or the reference signal.

Die in 4 gezeigten, gestrichelten Linien zeigen unterschiedliche Kopplungsoptionen bei Ausführungsbeispielen an. Zum Beispiel kann das Kalibriermodul 14 ausgebildet sein zum Modifizieren des Referenzsignals basierend auf der Kalibrierinformation. Das modifizierte Signal entspricht dann einem modifizierten Referenzsignal. Der Aktivierungssignalgenerator 16 kann dann das Aktivierungssignal erzeugen, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Referenzsignal und dem Beanspruchungssignal. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Kalibriermodul 14 ausgebildet zum Modifizieren des Beanspruchungssignals basierend auf der Kalibrierinformation. Das modifizierte Signal entspricht dann einem modifizierten Beanspruchungssignal. Der Aktivierungssignalgenerator 16 kann dann das Aktivierungssignal erzeugen, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Beanspruchungssignal und dem Referenzsignal. Bei noch einem anderen Ausführungsbeispiel können sowohl das Beanspruchungssignal als auch das Referenzsignal modifiziert sein und der Aktivierungssignalgenerator 16 kann ausgebildet sein zum Bereitstellen des Aktivierungssignals basierend auf einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Beanspruchungssignal und dem modifizierten Referenzsignal. Die Modifikation kann durchgeführt werden, um die jeweiligen Signale zu kalibrieren oder zu kompensieren, d. h. um Effekte einer vorbestimmten mechanischen Beanspruchung zu bekämpfen, die während der Herstellung eingeführt wurde.In the 4 shown dashed lines indicate different coupling options in embodiments. For example, the calibration module 14 be configured to modify the reference signal based on the calibration information. The modified signal then corresponds to a modified reference signal. The activation signal generator 16 may then generate the activation signal comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a ratio between the modified reference signal and the stress signal. In another embodiment, the calibration module is 14 configured to modify the stress signal based on the calibration information. The modified signal then corresponds to a modified stress signal. The activation signal generator 16 may then generate the activation signal comprising activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a relationship between the modified stress signal and the reference signal. In yet another embodiment, both the stress signal and the reference signal may be modified and the activation signal generator 16 may be configured to provide the activation signal based on a ratio between the modified stress signal and the modified reference signal. The modification may be performed to calibrate or compensate for the respective signals, ie, to combat effects of a predetermined mechanical stress introduced during manufacturing.

Zum Beispiel kann das Aktivierungssignal eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20, der über einem Schwellenwert ist, umfassen. Wie durch die gestrichelten Linien in 4 angezeigt, gibt es mehrere Optionen, wie der Aktivierungssignalgenerator, das Referenzmodul 13, das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 und das Kalibriermodul 14 gekoppelt sein können, die nachfolgend detailliert erläutert werden.For example, the activation signal may include activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 which is above a threshold include. As indicated by the dashed lines in 4 displayed, there are several options, such as the activation signal generator, the reference module 13 , the stress monitoring module 12 and the calibration module 14 coupled, which are explained in detail below.

Das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 kann jeglichem Mittel zum Überwachen eines Beanspruchungsniveaus entsprechen, z. B. kann es ein Messsignal von einem Beanspruchungssensor empfangen oder es kann einen Beanspruchungssensor umfassen. Das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 kann einen Beanspruchungssensor aufweisen oder mit einem selben gekoppelt sein, der ausgebildet ist zum Messen einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung 20 und zum Bereitstellen des Signals, das die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau umfasst. Das Referenzmodul 13 kann jeglichem Signalgenerator oder Wertgenerator entsprechen, der z. B. unter Verwendung eines Signalprozessors implementiert ist. Zum Beispiel kann das Referenzsignal ein Referenzwert sein und das Referenzmodul 13 kann ein Speicher sein, in dem der Referenzwert gespeichert ist. Das Referenzsignal kann ein konstantes Signal sein und somit kann das Referenzmodul 14 ausgebildet sein zum Bereitstellen eines Schwellenwertes als Referenzsignal. Der Schwellenwert kann einen Schwellenwert des mechanischen Beanspruchungsniveaus für die Halbleiterschaltung 20 anzeigen.The stress monitoring module 12 may correspond to any means for monitoring a stress level, e.g. For example, it may receive a measurement signal from a stress sensor, or it may include a stress sensor. The stress monitoring module 12 may include or be coupled to a stress sensor configured to measure a mechanical stress on the semiconductor circuit 20 and providing the signal comprising the mechanical stress level information. The reference module 13 may correspond to any signal generator or value generator, e.g. B. is implemented using a signal processor. For example, the reference signal may be a reference value and the reference module 13 may be a memory in which the reference value is stored. The reference signal may be a constant signal and thus the reference module 14 be configured to provide a threshold value as a reference signal. The threshold may be a threshold of the mechanical stress level for the semiconductor circuit 20 Show.

Das Kalibriermodul 14 kann jeglichem Mittel zum Kalibrieren, Modifizieren oder Kompensieren eines Signals entsprechen und das Kalibriermodul 14 kann digital oder analog sein. Wie nachfolgend detailliert erläutert wird, kann das Kalibriermodul 14 ausgebildet sein zum Anwenden von Modifikationen auf das Beanspruchungssignal, umfassend die Information über das Beanspruchungsniveau, und/oder auf das Referenzsignal, um eine Kalibrierung zu erreichen, d. h. jegliche Effekte zu kompensieren, die negative Auswirkungen auf das Signal haben oder die es schwierig machen, von dem Signal auf das tatsächliche mechanische Beanspruchungsniveau zu schlussfolgern, um die Signale jeweils zu vergleichen. Der Aktivierungssignalgenerator 16 kann jeglichem Mittel zum Erzeugen des Aktivierungssignals entsprechen, das digital oder analog sein kann.The calibration module 14 may correspond to any means of calibrating, modifying or compensating a signal and the calibration module 14 can be digital or analog. As will be explained in detail below, the calibration module 14 be adapted to apply modifications to the stress signal, comprising the information on the stress level, and / or on the reference signal to achieve a calibration, ie to compensate for any effects that have negative effects on the signal or make it difficult from to infer the signal to the actual mechanical stress level to compare the signals respectively. The activation signal generator 16 may correspond to any means for generating the activation signal, which may be digital or analog.

Insbesondere für Bauelemente von hoher Genauigkeit kann ein Beanspruchungsänderungsniveau, der die Operationsgrenze anzeigt, basierend auf absoluten Werten zu ungenau sein und kann eine Kalibrierung erfordern. Einige Ausführungsbeispiele basieren auf der Feststellung, dass ein Kompensationsgrad, der notwendig ist, um solche Sensoren kalibriert zu halten, als ein Indikator für eine mechanische Beanspruchung des Sensors und eine Aktivierungssignalerzeugung verwendet werden kann. Ausführungsbeispiele können eine Kalibrierung des Beanspruchungsdetektionsniveaus einführen oder eine Sensorbeanspruchungskalibrierfunktion nutzen, um die Aktivierung von Sicherheitsmaßnahmen basierend auf bereits existierenden Kalibrierkoeffizienten des beanspruchungskompensierten Sensors zu erreichen. Letztere kann erreicht werden durch Einstellen von Schwellenwerten für die Änderung des Sensorsignals, die in Bezug auf das Ergebnis der kalibrierten Beanspruchungskompensationsfunktion des Sensors toleriert wird.In particular, for high accuracy devices, a stress change level indicating the operation limit may be too inaccurate based on absolute values and may require calibration. Some embodiments are based on the finding that Degree of compensation necessary to keep such sensors calibrated can be used as an indicator of mechanical stress on the sensor and activation signal generation. Embodiments may introduce calibration of the stress detection level or use a sensor stress calibration function to achieve the activation of safety measures based on already existing stress coefficients of the stress compensated sensor. The latter can be achieved by setting thresholds for the change in the sensor signal that is tolerated with respect to the result of the sensor's calibrated stress compensation function.

Um Grenzen zu setzen, die innerhalb eines Beanspruchungsbereichs sind, der für gewöhnliche integrierte Schaltungen (ICs; IC = Integrated Circuit), z. B. Mikrocontroller oder Leistungssystem-ICs nicht kritisch ist, ist die Änderung der Beanspruchung in Bezug auf eine Standardbeanspruchung, die für die IC im Inneren des Gehäuses typisch ist, als Sicherheitskriterium möglicherweise unzureichend. Dies liegt daran, dass die Beanspruchungsempfindlichkeit einer Messschaltungsanordnung, z. B. eines Sensorsystems, zu falschen Messergebnissen in Bezug auf ihre spezifizierte Genauigkeit führen kann, selbst wenn die Beanspruchung immer noch in einem Bereich ist, wo sie nicht zu einem Ausfall in der Schaltungsanordnung führt. Die Differenzen zwischen Beanspruchungsniveaus, die Ausfälle in eine digitale Schaltung einführen können, und die Beanspruchungsniveaus, die die Genauigkeit eines Sensors, z. B. eines Hall-Sensors, aus seinen engen Genauigkeitsgrenzen verschieben, sind mehrere Größenordnungen.To set limits that are within a stress range common to ordinary integrated circuits (ICs; IC = Integrated Circuit), e.g. For example, as microcontrollers or power system ICs are not critical, the change in stress with respect to a standard stress typical of the IC inside the housing may be insufficient as a safety criterion. This is because the stress sensitivity of a measurement circuitry, e.g. A sensor system, may result in erroneous measurement results in terms of their specified accuracy, even if the stress is still in an area where it does not result in failure in the circuitry. The differences between stress levels that can introduce failures into a digital circuit and the stress levels that affect the accuracy of a sensor, e.g. B. a Hall sensor, move from its narrow accuracy limits are several orders of magnitude.

Ferner wird ein Sensor typischerweise unter bestimmten Beanspruchungsbedingungen nach dem Häusen kalibriert und daher kann die Kalibrierung die Variation der anfänglichen Gehäusebeanspruchung kompensieren, selbst wenn das Beanspruchungsniveau für jedes individuelle Bauelement nicht das Gleiche ist. Während des Betriebs kann diese Beanspruchung durch verschiedene Einflussfaktoren variiert werden, z. B. Feuchtigkeitsabsorption durch das Kunststoffgehäusematerial, mechanische Befestigungsbeanspruchung aufgrund einer Anwendungshalterung des Sensors, unterschiedliche Temperaturausdehnung von Materialien oder Alterungseffekte der mechanischen Eigenschaften von Gehäuseverbindung oder Klebstoff. Selbst wenn sie in Bezug auf Beanspruchungsniveaus innerhalb sicherer Grenzen bleibt, wo elektronische Komponenten ausfallen können, kann sie den tolerierbaren Bereich verlassen, wo die Genauigkeit innerhalb der spezifizierten Grenzen bleibt. Selbstverständlich kann dies von der geforderten Genauigkeit abhängen, was bedeutet, dass eine Beanspruchung als unkritisch für einen Sensor mit einer spezifizierten Messgenauigkeit von 10% angesehen werden kann, kann aber auch einen Sensor mit einer spezifizierten Genauigkeit von 1% seine Grenzen um einen Faktor 5 überschreiten lassen.Furthermore, a sensor is typically calibrated under certain post-housing stress conditions, and therefore, the calibration can compensate for the variation in initial housing stress, even though the stress level is not the same for each individual component. During operation, this stress can be varied by various influencing factors, eg. B. moisture absorption by the plastic housing material, mechanical fastening stress due to an application holder of the sensor, different thermal expansion of materials or aging effects of the mechanical properties of housing connection or adhesive. Even if it remains within safe limits in terms of stress levels, where electronic components may fail, it can leave the tolerable range where accuracy remains within the specified limits. Of course, this may depend on the accuracy required, which means that a stress can be considered uncritical for a sensor with a specified measurement accuracy of 10%, but a sensor with a specified accuracy of 1% can also exceed its limits by a factor of 5 to let.

Um die Kalibrierinformation zu detektieren, kann die Änderung der Beanspruchung bewertet werden, um innerhalb eines bestimmten Bereichs um das Niveau zu bleiben, das sie zu dem Zeitpunkt aufwies, als die Kalibrierkoeffizienten bestimmt wurden, z. B. während des End-of-Line-Tests. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Kalibriermodul 14 daher ausgebildet zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die in einer Kalibrierung der Halbleiterschaltung 20 bestimmt wird nach dem Häusen oder während eines End-of-Line-Tests. Das Kalibriermodul 14 kann ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die aus einem Speicher gelesen wird. Zum Beispiel kann der Speicher einem nichtflüchtigen Speicher (NVM; NVM = Non-Volatile Memory) oder jeglichem anderen Speicher entsprechen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann ein Versatz eines Beanspruchungssensors in einem NVM als eine Basis für die Berechnung der Beanspruchungsänderung in dem Feld gespeichert werden. Zum Beispiel kann das Kalibriermodul 14 ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die während eines End-of-Line-Tests bestimmt wird, und die während des End-of-Line-Tests bestimmte Kalibrierinformation umfasst zumindest eines von einem Versatzkorrekturfaktor oder einem Empfindlichkeitskorrekturfaktor.To detect the calibration information, the change in stress can be evaluated to remain within a certain range around the level it had at the time when the calibration coefficients were determined, e.g. During the end-of-line test. In another embodiment, the calibration module is 14 therefore designed for at least partially based the calibration information on information contained in a calibration of the semiconductor circuit 20 it is determined after housing or during an end-of-line test. The calibration module 14 may be configured to at least partially base the calibration information on information read from a memory. For example, the memory may correspond to non-volatile memory (NVM) or any other memory. In one embodiment, an offset of a stress sensor in an NVM may be stored as a basis for calculating the stress change in the field. For example, the calibration module 14 be configured to at least partially base the calibration information on information determined during an end-of-line test, and the calibration information determined during the end-of-line test comprises at least one of an offset correction factor and a sensitivity correction factor.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Kalibriermodul 14 ausgebildet zum Bestimmen der Kalibrierinformation ferner basierend auf einer Temperaturinformation. Sensoren sind normalerweise temperaturkompensiert und die Temperaturkompensation kann den Effekt der Temperaturabhängigkeit der Beanspruchung von dem Hauptsensorausgang inhärent aufheben, daher können die Beanspruchungsgrenzen, die die Hauptsensorausgangsspezifikationen nicht verletzen, bei unterschiedlichen Temperaturniveaus unterschiedlich sein. Daher kann der Kalibrierwert des Beanspruchungssensorversatzes auch temperaturkompensiert sein, um ein zu frühes Überschreiten des Schwellenwertes funktionaler Sicherheit zu vermeiden. Natürlich kann diese Temperaturkompensation sowohl auf den Beanspruchungssensorausgangswert als auch auf den Detektionsschwellenwert wirken. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Aktivierungssignalgenerator 16 daher ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals ferner basierend auf der Kalibrierinformation und/oder auf der Temperaturinformation. Ähnlich zu obigen Aussagen kann der Aktivierungssignalgenerator 16 ausgebildet sein zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die aus einem Speicher gelesen wird.In a further embodiment, the calibration module 14 configured to determine the calibration information further based on temperature information. Sensors are normally temperature compensated and the temperature compensation can inherently eliminate the effect of the temperature dependence of the stress from the main sensor output, therefore the stress limits that do not violate the main sensor output specifications may be different at different temperature levels. Therefore, the calibration value of the stress sensor offset may also be temperature compensated to avoid overrunning the functional safety threshold too early. Of course, this temperature compensation can act on both the stress sensor output and the detection threshold. In another embodiment, the activation signal generator 16 therefore be configured to generate the activation signal further based on the calibration information and / or on the temperature information. Similar to the above statements, the activation signal generator 16 be configured to at least partially base the calibration information on an information read from a memory.

Bei Ausführungsbeispielen kann die Kalibrierinformation einen einzelnen oder mehrere Parameter aufweisen. Neben dem Versatz können zum Beispiel eine Verstärkung eines Beanspruchungssensors und optional seine Temperaturkoeffizienten auch kompensiert werden. Die Temperaturkompensationskoeffizienten für den Beanspruchungssensor oder der Schwellenwert der funktionalen Sicherheitsreaktion für die Beanspruchungsänderung können feste Standardwerte oder individuelle Werte sein, die in den NVM oder Speicher allgemein programmiert sind.In embodiments, the calibration information may have a single or multiple parameters. In addition to the offset, for example, a gain of a stress sensor and optionally its temperature coefficients can also be compensated. The stress compensation temperature compensation coefficients or the stress response functional safety response threshold may be fixed default values or individual values generally programmed in the NVM or memory.

5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung 10 mit einer Entscheidungslogik oder Detektionsschaltung 10. Die Detektionsschaltung 10 ist als digitale Schaltung implementiert. Zum Beispiel können das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12, das Referenzmodul 13, das Kalibriermodul 14 und der Aktivierungssignalgenerator 16 in einem Steuerungsmodul 30 enthalten sein. 5 shows an embodiment of a detection circuit 10 with a decision logic or detection circuit 10 , The detection circuit 10 is implemented as a digital circuit. For example, the stress monitoring module 12 , the reference module 13 , the calibration module 14 and the activation signal generator 16 in a control module 30 be included.

Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 30 als eine programmierbare Hardwarekomponente, z. B. ein Prozessor, ein Digitalsignalprozessor (DSP; DSP = Digital Signal Processor), ein Allzweckprozessor, oder jegliche sonstige programmierbare Hardware implementiert sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Steuerungsmodul 30 daher zumindest teilweise einer Software entsprechen, die angepasst sein kann, um auf einer entsprechend angepassten programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt zu werden. Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steuerungsmodul 30 bzw. das darin enthaltene Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 mit dem Beanspruchungssensor 32 und mit einem Speicher 34 gekoppelt, von dem Kalibrierdaten oder -information gelesen wird. Wie durch das gestrichelte Kästchen in 5 angezeigt kann optional ein Temperatursensor 36 mit dem Steuerungsmodul 30 gekoppelt sein. Die Entscheidungslogik oder Steuerungsmodul 30 können dann die Bedingungen für die Erzeugung des Aktivierungssignals bestimmen.In some embodiments, the control module 30 as a programmable hardware component, e.g. A processor, a digital signal processor (DSP), a general purpose processor, or any other programmable hardware. In some embodiments, the control module 30 therefore at least partially correspond to software which may be adapted to be executed on a suitably adapted programmable hardware component. At the in 5 embodiment shown is the control module 30 or the stress monitoring module contained therein 12 with the stress sensor 32 and with a memory 34 from which calibration data or information is read. As indicated by the dashed box in 5 Optionally, a temperature sensor can be displayed 36 with the control module 30 be coupled. The decision logic or control module 30 can then determine the conditions for the generation of the activation signal.

Beanspruchungssensoren werden auch für die Kompensation des Beanspruchungseinflusses eines Hauptsensors (z. B. einer Hall-Platte 38) verwendet. Somit ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Halbleiterschaltung 20 ausgebildet zum Bestimmen des Sensorsignals. Natürlich kann der Beanspruchungssensor zwischen der Funktion zum Verbessern der Messgenauigkeit des Hauptsensors und der Detektion von Betriebszuständen, die kritisch sind, um eine Anforderung für einen sicheren Betrieb des Sensors zu verletzen, gemeinschaftlich verwendet werden.Stress sensors are also used for the compensation of the stress influence of a main sensor (eg a Hall plate 38 ) used. Thus, in this embodiment, the semiconductor circuit 20 configured to determine the sensor signal. Of course, the stress sensor may be shared between the function to improve the measurement accuracy of the main sensor and the detection of operating conditions that are critical to violating a requirement for safe operation of the sensor.

Da die Beanspruchungskompensation auf ein Hauptsensorsignal einwirken kann, kann die Einleitung einer Sicherheitsreaktion auch auf ihren Einfluss auf die Hauptsensorfunktion bezogen sein. Explizit kann eine Sicherheitsanforderung sein, dass die Hauptmessung von dem realen physikalischen Wert um nicht mehr als eine Sicherheitsgrenze, z. B. 1%, 2%, 3%, 5%, 10% oder 20% der Messungsvollskala, abweichen soll. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, die Beanspruchungsdetektionsgrenze (Referenzsignal) von dieser Genauigkeitsanforderung herzuleiten, zum Beispiel soll der Korrekturfaktor der Beanspruchungskompensation niemals eine Änderung des Hauptsignals um mehr als eine Grenze verursachen, die kleiner ist als die Sicherheitsgrenze für die Hauptmessung, z. B. 0,5%, 1%, 2%, 3%, 5% oder 10% der Vollskala der Hauptmessung. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Aktivierungssignalgenerator 16 ausgebildet zum Basieren des Aktivierungssignals auf zumindest einem von dem Sensorsignal, einem kompensierten Sensorsignal (kompensiertes oder kalibriertes Signal von Hauptsensor), dem modifizierten Signal (kompensiertes oder kalibriertes Beanspruchungs- oder Referenzsignal), dem Beanspruchungssignal oder der Kalibrierinformation. Das Kalibriermodul 14 kann ausgebildet sein zum Modifizieren des Sensorsignals basierend auf der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, um das kompensierte Sensorsignal zu erhalten.Since the stress compensation can act on a main sensor signal, the initiation of a safety reaction can also be related to its influence on the main sensor function. Explicitly, a safety requirement may be that the main measurement does not differ from the real physical value by more than one safety limit, e.g. 1%, 2%, 3%, 5%, 10% or 20% of the full measurement scale. In this case, it may be advantageous to deduce the stress detection limit (reference signal) from this accuracy requirement, for example, the stress compensation factor should never cause a change in the main signal by more than a limit less than the safety limit for the main measurement, e.g. B. 0.5%, 1%, 2%, 3%, 5% or 10% of the full scale of the main measurement. In another embodiment, the activation signal generator 16 configured to base the activation signal on at least one of the sensor signal, a compensated sensor signal (compensated or calibrated signal from the main sensor), the modified signal (compensated or calibrated stress or reference signal), the stress signal, or the calibration information. The calibration module 14 may be configured to modify the sensor signal based on the mechanical stress level information to obtain the compensated sensor signal.

6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung 10 mit zwei Kompensationsfunktionen und Kalibriersignalbewertung. Wie oben bereits beschrieben wurde, umfasst das Steuerungsmodul 30 bei diesem Ausführungsbeispiel mehrere Komponenten oder funktionale Entitäten. Das Steuerungsmodul 30 (das darin enthaltene Beanspruchungsüberwachungsmodul 12) ist mit einem Beanspruchungssensor 32, einem Speicher 34 mit Kalibrierdaten oder -information, einem optionalen Temperatursensor 36 und einem Hauptsensor 38, von dem angenommen wird, dass es sich um einen Hall-Sensor handelt, gekoppelt. Wie in 6 gezeigt, umfasst das Steuerungsmodul 30 oder die Detektionsschaltung 10 zwei Beanspruchungsüberwachungsmodule 12a und 12b. Das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12a nutzt eine erste Beanspruchungskompensationsfunktion, z. B. Bestimmung eines Versatzwertes, und das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12b nutzt eine zweite Kompensationsfunktion, z. B. Bestimmung eines Verstärkungswertes. 6 shows another embodiment of a detection circuit 10 with two compensation functions and calibration signal evaluation. As described above, the control module includes 30 in this embodiment, multiple components or functional entities. The control module 30 (the stress monitoring module included therein 12 ) is with a stress sensor 32 , a store 34 with calibration data or information, an optional temperature sensor 36 and a main sensor 38 , which is assumed to be a Hall sensor, coupled. As in 6 shown includes the control module 30 or the detection circuit 10 two stress monitoring modules 12a and 12b , The stress monitoring module 12a uses a first stress compensation function, e.g. B. determining an offset value, and the stress monitoring module 12b uses a second compensation function, eg. B. Determination of a gain value.

Diese Werte werden dann an das Kalibriermodul 14 bereitgestellt, das bei diesem Ausführungsbeispiel eine Hauptsensorbeanspruchungskompensationsfunktion unter Verwendung der obigen Versatz- und Verstärkungswerte implementiert. Das kalibrierte, modifizierte oder kompensierte Signal wird dann als ein Hauptausgang (main output) und an den Aktivierungssignalgenerator 16 bereitgestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Aktivierungssignalgenerator 16 ausgebildet zum Basieren des Aktivierungssignals auf dem Beanspruchungssignal, umfassend die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau (d. h. den Versatz und die Verstärkung). Der Aktivierungssignalgenerator 14 kann ebenfalls die Kalibrierinformation berücksichtigen (Verknüpfung in 6 nicht gezeigt). Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Detektionsschaltung 10 ein Steuerungsmodul 30, das den Aktivierungssignalgenerator 16 umfasst. Das Steuerungsmodul 30 ist ausgebildet zum Erhalten eines Sensorsignals von einem anderen Sensor 38 (hier auch als Hauptsensor 38 bezeichnet). Das Steuerungsmodul 30 ist ausgebildet zum Verwenden der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, um eine Messgenauigkeit des Sensorsignals von dem Hauptsensor 38 zu verbessern und um das Aktivierungssignal unter Verwendung des Aktivierungssignalgenerators 16 zu erzeugen. Wie in 6 angezeigt, implementiert der Aktivierungssignalgenerator 16 eine Sicherheitsgrenzendetektion. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Referenzmodul 13 in den Aktivierungssignalgenerator 16 integriert und stellt einen Schwellenwert bereit, um das modifizierte Beanspruchungssignal damit zu vergleichen.These values are then sent to the calibration module 14 which, in this embodiment, implements a main sensor stress compensation function using the above offset and gain values. The calibrated, modified or compensated Signal is then sent as a main output and to the activation signal generator 16 provided. In this embodiment, the activation signal generator 16 configured to base the activation signal on the stress signal, comprising the mechanical stress level information (ie, offset and gain). The activation signal generator 14 can also take into account the calibration information (link in 6 Not shown). In this embodiment, the detection circuit comprises 10 a control module 30 containing the activation signal generator 16 includes. The control module 30 is adapted to receive a sensor signal from another sensor 38 (here also as main sensor 38 designated). The control module 30 is configured to use the information about the mechanical stress level to a measurement accuracy of the sensor signal from the main sensor 38 and to activate the activation signal using the activation signal generator 16 to create. As in 6 displayed, the activation signal generator implements 16 a safety boundary detection. In the embodiment, the reference module 13 in the activation signal generator 16 integrated and provides a threshold to compare the modified stress signal with it.

Wie in 6 ferner gezeigt, umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel das Steuerungsmodul 30 ferner das Kalibriermodul 14, und das Steuerungsmodul 30 ist ausgebildet zum Modifizieren des Sensorsignals unter Verwendung von zumindest einem Modifikationssignal. Das Modifikationssignal (z. B. Versatz und Verstärkung bei diesem Ausführungsbeispiel) basiert auf der Kalibrierinformation und basiert auf der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau. Das Steuerungsmodul 30 kann ferner ausgebildet sein zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn das zumindest eine Modifikationssignal einen Schwellenwert (Referenzsignal) überschreitet. Im Allgemeinen umfasst die Kalibrierinformation zumindest eines von einem beanspruchungsabhängigen Versatz zum Addieren zu dem Sensorsignal von dem anderen Sensor 38 und einem beanspruchungsabhängigen Verstärkungsfaktor zum Multiplizieren mit dem Sensorsignal von dem anderen Sensor 38.As in 6 further shown, in this embodiment comprises the control module 30 also the calibration module 14 , and the control module 30 is configured to modify the sensor signal using at least one modification signal. The modification signal (eg, offset and gain in this embodiment) is based on the calibration information and is based on the information about the mechanical stress level. The control module 30 may further be configured to generate the activation signal if the at least one modification signal exceeds a threshold value (reference signal). In general, the calibration information includes at least one of a stress dependent offset for adding to the sensor signal from the other sensor 38 and a stress dependent gain factor for multiplying with the sensor signal from the other sensor 38 ,

Das Modifikationssignal kann somit einen Korrekturwert oder -faktor oder beides aufweisen. Zum Beispiel main_output = sensor_signal·[1 + alpha·(stress_signal – stress_offset)].The modification signal may thus have a correction value or factor or both. For example, main_output = sensor_signal · [1 + alpha * (stress_signal - stress_offset)].

Bei einigen Ausführungsbeispielen entspricht das Modifikationssignal alpha·(stress_signal – stress_offset), wobei alpha, Verstärkungsfaktor, und stress_offset, Versatz Kalibrierparameter oder -information sind. Ein Bereich für diese Parameter kann aus Kalibriermessungen und der Theorie von Beanspruchungsabhängigkeiten von Halbleitern, z. B. Silizium, bestimmt werden, zum Beispiel kann der Modifikationsfaktor alpha·(stress_signal – stress_offset) einen einstelligen Prozentsatz nicht überschreiten. Einige Ausführungsbeispiele schlussfolgern daher aus großen Modifikationsfaktoren, dass ein mechanisches Beanspruchungsniveau des Halbleiters oder Chips zu hoch ist oder dass er nicht durch erwartete Anwendungsbedingungen verursacht wurde. Der Aktivierungssignalgenerator 16 kann somit das Aktivierungssignal auf dem Modifikationsfaktor basieren ohne das Beanspruchungssignal oder das Sensorsignal bzw. eine modifizierte Version desselben zu berücksichtigen. Einige Ausführungsbeispiele können somit ein zuverlässiges Konzept ermöglichen, um den Modifikationsfaktor innerhalb seiner Grenzen zu halten, derart, dass eine Fehlfunktion in der Beanspruchungskompensation nicht zu einer Verletzung einer absoluten Spezifikation oder Anforderung für den kompensierten Sensor führen kann.In some embodiments, the modification signal corresponds to alpha · (stress_signal - stress_offset), where alpha, gain, and stress_offset, offset are calibration parameters or information. A range for these parameters can be obtained from calibration measurements and the theory of stress dependencies of semiconductors, e.g. As silicon, for example, the modification factor alpha · (stress_signal - stress_offset) can not exceed a single-digit percentage. Therefore, some embodiments conclude from large modification factors that a mechanical stress level of the semiconductor or chip is too high or that it has not been caused by expected application conditions. The activation signal generator 16 Thus, the activation signal can be based on the modification factor without taking into account the stress signal or the sensor signal or a modified version thereof. Thus, some embodiments may enable a reliable concept to maintain the modification factor within its limits such that a malfunction in the stress compensation can not result in violation of an absolute specification or requirement for the compensated sensor.

Ferner ist bei diesem Ausführungsbeispiel das durch den Aktivierungssignalgenerator 16 erzeugte Aktivierungssignal ausgebildet zum Verursachen einer Aktivierung einer Sicherheitsmaßnahme oder zum Einleiten einer Sicherheitsreaktion.Further, in this embodiment, by the activation signal generator 16 generated activation signal designed to cause activation of a security measure or to initiate a security reaction.

Ein Vorteil von Ausführungsbeispielen kann sein, dass es nicht explizit erforderlich ist, dass die Kalibrierung der Sicherheitsgrenze erfolgt, da die Beanspruchungskompensation bereits Kompensationsfaktoren herleitet, die sowieso kalibriert werden sollen. Die Beanspruchungskompensation kann z. B. zumindest eines von einem beanspruchungsabhängigen Versatz (vgl. stress_offset in den obigen Gleichungen), der zu dem Hauptsensorsignal addiert wird, und einem beanspruchungsabhängigen Verstärkungsfaktor (cf. alpha in den obigen Gleichungen), der mit dem Hauptsensorsignal multipliziert wird, liefern. In diesem Fall können einer oder beide dieser Faktoren überwacht werden, um innerhalb einer bestimmten Grenze zu bleiben, wie in 6 gezeigt. Der Schwellenwert kann sich daher auf entweder einen oder beide des Verstärkungsfaktors oder des Versatzwertes beziehen.An advantage of embodiments may be that it is not explicitly required that the calibration of the safety limit be made, since the stress compensation already derives compensation factors that are to be calibrated anyway. The stress compensation can, for. At least one of a stress dependent offset (see stress_offset in the equations above) added to the main sensor signal and a stress dependent gain factor (cf alpha in the above equations) multiplied by the main sensor signal. In this case, one or both of these factors may be monitored to stay within a certain limit, as in 6 shown. The threshold may therefore refer to either or both of the gain factor or the offset value.

7 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung mit zwei Kompensationsfunktionen, und eine Bewertung eines Sensorsignals und eines kompensierten Sensorsignals. 7 stellt ähnliche Komponenten dar, wie oben für 6 beschrieben sind. Der Unterschied zwischen den in 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen liegt in dem Eingang des Aktivierungssignalgenerators 16. Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Aktivierungssignalgenerator 16 ausgebildet zum Basieren des Aktivierungssignals auf dem Sensorsignal und dem kompensierten Sensorsignal als Ausgang durch das Kalibriermodul 14. Die Gesamtbeanspruchungs- und -Verstärkungs-Korrektur kann überwacht werden basierend auf einem Vergleich des Eingangs- (Hauptsensorsignal) und Ausgangssignals (modifiziertes oder kompensiertes Sensorsignal) des Kalibriermoduls 14. Der Aktivierungssignalgenerator 16 kann einen Gesamteinfluss auf das Hauptmessergebnis überwachen und begrenzen. 7 shows another embodiment of a detection circuit with two compensation functions, and an evaluation of a sensor signal and a compensated sensor signal. 7 represents similar components as above for 6 are described. The difference between the in 6 and 7 shown embodiments lies in the input of the activation signal generator 16 , At the in 7 The embodiment shown is the activation signal generator 16 configured to base the activation signal on the sensor signal and the compensated sensor signal as output by the calibration module 14 , The Total stress and gain correction can be monitored based on a comparison of the input (main sensor signal) and output (modified or compensated sensor signal) of the calibration module 14 , The activation signal generator 16 can monitor and limit a total influence on the main measurement result.

8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Detektionsschaltung 10 mit einem Vergleich von zwei Beanspruchungsniveaus. 8 stellt ein Signalverarbeitungsdiagramm dar, das eine mögliche Implementierung eines Beanspruchungsvergleichs von zwei Messpfaden zeigt, die in 8 als Haupt (Main) und Unter (Sub) bezeichnet werden. 8 zeigt ein Digital-Kern- oder Steuerungs-Modul 30, in dem die jeweiligen Komponenten und Funktionalitäten implementiert sind. Bei dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel gibt es einen Haupt-Hall-Sensor 38a und einen Unter-Hall-Sensor 38b. Dementsprechend gibt es einen Haupt-Temperatursensor 36a, einen Haupt-Beanspruchungssensor 32a, einen Unter-Temperatursensor 36b und einen Unter-Beanspruchungssensor 32b. In dem oberen Pfad wird nur das Signal von dem Haupt-Hall-Sensor 38 Analog/Digital (AD) gewandelt 40a [HADC_MAIN = HADC_HAUPT], gefiltert 42a [LP_FILTER_MAIN = LP_FILTER_HAUPT], um digitale Rohdaten 44a von dem Haupt-Hall-Sensor 38a zu erhalten. In dem unteren Pfad multiplext ein Multiplexer 50b [MUX] die Sensorsignale, und der Unter-Hall-Sensor 38b wird vor der AD-Wandlung durch den Wandler 52b [HTS_ADC] getragen. Nach dem Demultiplexing 54b wird das Unter-Sensorsignal gefiltert 56b [LP_FILTER_SUB = LP_FILTER_UNTER], um die digitalen Rohdaten 58b zu erhalten. Die entsprechend gewandelten digitalen Signale für Beanspruchung und Temperatur werden als Beanspruchung-Haupt 60a, Temperatur-Haupt 62a, Beanspruchungs-Unter 60b und Temperatur-Unter 62b erhalten. Eine Beanspruchungskompensation wird dann separat in 64a für den oberen Pfad und in 64b für den unteren Pfad durchgeführt. Danach und in jedem Pfad wird eine Beanspruchungskompensation durchgeführt, unter Berücksichtigung eines Versatzwertes und eine Verstärkungsfaktors für Temperaturkompensation und eines anderen Verstärkungsfaktors für Beanspruchungskompensation, um kalibrierte Werte oder modifizierte Signale 66a, 66b für jeden der zwei Pfade zu erhalten. 8th shows another embodiment of a detection circuit 10 with a comparison of two stress levels. 8th FIG. 12 is a signal processing diagram showing a possible implementation of a stress comparison of two measurement paths, which are shown in FIG 8th are called Main and Sub. 8th shows a digital core or control module 30 , in which the respective components and functionalities are implemented. At the in 8th In the embodiment shown, there is a main Hall sensor 38a and a sub-Hall sensor 38b , Accordingly, there is a main temperature sensor 36a , a main stress sensor 32a , a sub-temperature sensor 36b and a sub-stress sensor 32b , In the upper path, only the signal from the main Hall sensor 38 Analog / digital (AD) converted 40a [HADC_MAIN = HADC_HAUPT], filtered 42a [LP_FILTER_MAIN = LP_FILTER_HAUPT] to digital raw data 44a from the main Hall sensor 38a to obtain. In the lower path multiplexes a multiplexer 50b [MUX] the sensor signals, and the sub-Hall sensor 38b is before the AD conversion by the converter 52b [HTS_ADC] worn. After demultiplexing 54b the sub-sensor signal is filtered 56b [LP_FILTER_SUB = LP_FILTER_UNTER] to get the raw digital data 58b to obtain. The appropriately converted digital signals for stress and temperature are called stress-main 60a , Temperature main 62a , Claim Under 60b and temperature sub 62b receive. A stress compensation is then separately in 64a for the upper path and in 64b performed for the lower path. Thereafter, and in each path, stress compensation is performed, taking into account an offset value and a gain factor for temperature compensation and another gain compensation factor, for calibrated values or modified signals 66a . 66b for each of the two paths to get.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Aktivierungssignalgenerator 16 ferner ausgebildet zum Vergleichen von Signalen von zwei oder mehreren Sensoren, den mechanischen Beanspruchungskomponenten 32a, 32b des Haupt-Sensors 38a und des Unter-Sensors 38b. Die Signale weisen eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau von zwei oder mehreren Halbleiterschaltungen (den Hall-Sensoren 38a, 38b) auf, und der Aktivierungssignalgenerator 16 ist ausgebildet zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn ein durch die zwei oder die mehreren Signale angezeigtes mechanisches Beanspruchungsniveau um mehr als einen Schwellenwert abweicht. Wenn zwei Messpfade verwendet werden, kann zusätzlich ein Beanspruchungsvergleich zwischen den zwei Kanälen durchgeführt werden, um zu beurteilen, ob die räumliche Beanspruchungsverteilung ausreichend homogen ist. Die Aktivierung von beanspruchungsabhängigen Sicherheitsmaßnahmen kann in einer Spezifikation beschrieben sein.In this embodiment, the activation signal generator 16 further configured to compare signals from two or more sensors, the mechanical stress components 32a . 32b of the main sensor 38a and the sub-sensor 38b , The signals have information about the mechanical stress level of two or more semiconductor circuits (the Hall sensors 38a . 38b ), and the activation signal generator 16 is configured to generate the activation signal when a mechanical stress level indicated by the two or more signals deviates by more than a threshold. In addition, if two measurement paths are used, a stress comparison between the two channels can be performed to judge whether the spatial stress distribution is sufficiently homogeneous. The activation of claim-dependent security measures can be described in a specification.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist eine Sicherheitsüberwachungsschaltung 100, die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems 20, vgl. auch 2. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 umfasst ein Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Detektionsschaltung 10. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst ferner ein Steuerungsmodul, 30, 110, das ausgebildet ist zum Empfangen des Aktivierungssignals von dem Aktivierungssignalgenerator 16 der Detektionsschaltung 10 und zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf das System 20, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird.Another embodiment is a security monitoring circuit 100 , which is designed to monitor a system 20 , see. also 2 , The security monitoring circuit 100 includes an embodiment of the detection circuit described above 10 , The security monitoring circuit further comprises a control module, 30 . 110 configured to receive the activation signal from the activation signal generator 16 the detection circuit 10 and to apply a security measure to the system 20 when the activation signal is received.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist eine Sicherheitsüberwachungsschaltung 100, die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems 20. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung 100 umfasst ein Beanspruchungsüberwachungsmodul 12, das ausgebildet ist zum Überwachen eines Sensorsignals und zum Bestimmen einer geschätzten Abweichung eines Sensorsignals, das durch ein mechanisches Beanspruchungsniveau einer Halbleiterschaltung 20 in Übereinstimmung mit obiger Beschreibung hervorgerufen wird. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung umfasst ferner einen Aktivierungssignalgenerator 16, der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20, wenn ein vordefiniertes Verhältnis zwischen dem Sensorsignal und der geschätzten Abweichung des Sensorsignals erfüllt ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Beanspruchungsüberwachungsmodul 12 ferner ausgebildet zum Kompensieren von Abweichungen, die in dem Sensorsignal durch ein mechanisches Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 verursacht sind. Der Aktivierungssignalgenerator 16 ist ausgebildet zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn die Abweichung einen Schwellenwert überschreitet. Die Schätzung der Abweichung kann bei einigen Ausführungsbeispielen berechnet werden basierend auf dem Beanspruchungssignal oder der Information über das Beanspruchungsniveau.Another embodiment is a security monitoring circuit 100 , which is designed to monitor a system 20 , The security monitoring circuit 100 includes a stress monitoring module 12 configured to monitor a sensor signal and to determine an estimated deviation of a sensor signal caused by a mechanical stress level of a semiconductor circuit 20 in accordance with the above description. The security monitoring circuit further comprises an activation signal generator 16 adapted to generate an activation signal, comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 when a predefined relationship between the sensor signal and the estimated deviation of the sensor signal is satisfied. In another embodiment, the stress monitoring module is 12 further adapted to compensate for deviations in the sensor signal by a mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 caused. The activation signal generator 16 is configured to generate the activation signal if the deviation exceeds a threshold value. The estimate of the deviation may be calculated based on the stress signal or the stress level information in some embodiments.

9 zeigt ein Blockdiagramm eines Flussdiagramms eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung 20, die ein Sensorsignal bereitstellt. Das Verfahren umfasst ein Überwachen 70 eines Beanspruchungssignals, das eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung umfasst. Das Verfahren umfasst ferner ein Bereitstellen 71 eines Referenzsignals, das zumindest eines von dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung 20 modifiziert 72, um ein modifiziertes Signal zu erhalten. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen 74 eines Aktivierungssignals, das eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20 abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal umfasst. Zum Beispiel kann das Aktivierungssignal erzeugt werden basierend auf zumindest einem von dem Beanspruchungssignal, einem Sensorsignal oder einem modifizierten Beanspruchungs- oder Sensorsignal. Das Aktivierungssignal kann eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung 20, der über einem Schwellenwert ist, umfassen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Verfahren ferner ein Lesen der Kalibrierinformation aus einem Speicher umfassen. 9 shows a block diagram of a flowchart of an embodiment of a method for monitoring a mechanical stress level of a semiconductor circuit 20 which provides a sensor signal. The method includes monitoring 70 a stress signal comprising information about the mechanical stress level of the semiconductor circuit. The method further includes providing 71 a reference signal that is at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit 20 modified 72 to obtain a modified signal. The method further comprises generating 74 an activation signal which has an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 depending on a ratio between the modified signal and the stress signal or the reference signal. For example, the activation signal may be generated based on at least one of the stress signal, a sensor signal, or a modified stress or sensor signal. The activation signal can be an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit 20 which is above a threshold include. In a further embodiment, the method may further comprise reading the calibration information from a memory.

Ein Fachmann würde leicht erkennen, dass Schritte verschiedener, oben beschriebener Verfahren durch programmierte Computer ausgeführt werden können. Hierbei sollen einige Ausführungsbeispiele auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren, wobei die Anweisungen einige oder alle der Schritte der oben beschriebenen Verfahren durchführen. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien sein. Auch sollen die Ausführungsbeispiele Computer programmiert zum Durchführen der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmiert zum Durchführen der Handlungen der oben beschriebenen Verfahren abdecken.One skilled in the art would readily appreciate that steps of various methods described above may be performed by programmed computers. Here are some embodiments and program memory devices, z. Digital data storage media that are machine or computer readable and that encode machine executable or computer executable programs of instructions, the instructions performing some or all of the steps of the methods described above. The program memory devices may, for. As digital storage, magnetic storage media such as magnetic disks and magnetic tapes, hard disk drives or optically readable digital data storage media. Also, the embodiments are intended to program computers to perform the acts of the above described methods or (field) programmable logic arrays ((F) PLA = (Field) Programmable Logic Arrays) or (field) programmable gate arrays ((F) PGA = (Field) Programmable Gate Arrays) programmed to perform the acts of the methods described above.

Die Beschreibung und Zeichnungen stellen nur die Grundsätze der Offenbarung dar. Es versteht sich daher, dass der Fachmann verschiedene Anordnungen ableiten kann, die, obwohl sie nicht ausdrücklich hier beschrieben oder gezeigt sind, die Grundsätze der Offenbarung verkörpern und in ihrem Sinn und Rahmen enthalten sind. Weiterhin sollen alle hier aufgeführten Beispiele ausdrücklich nur Lehrzwecken dienen, um den Leser beim Verständnis der Grundsätze der Offenbarung und der durch den (die) Erfinder beigetragenen Konzepte zur Weiterentwicklung der Technik zu unterstützen, und sollen als ohne Begrenzung solcher besonders aufgeführten Beispiele und Bedingungen dienend aufgefasst werden. Weiterhin sollen alle hiesigen Aussagen über Grundsätze, Aspekte und Ausführungsbeispiele der Offenbarung wie auch bestimmte Beispiele derselben deren Entsprechungen umfassen.It is therefore to be understood that one skilled in the art can derive various arrangements that, while not expressly described or illustrated herein, embody the principles of the disclosure and are included in their spirit and scope , Furthermore, all examples herein are expressly intended to be for the purposes of the reader's understanding of the principles of the disclosure and of the inventors' contribution to advancing the art, and are to be construed as without limiting such particular examples and conditions become. Furthermore, all statements herein about principles, aspects, and embodiments of the disclosure, as well as certain examples thereof, are intended to encompass their equivalents.

Als „Mittel für ...” (Durchführung einer gewissen Funktion) bezeichnete Funktionsblöcke sind als Funktionsblöcke umfassend Schaltungen zu verstehen, die jeweils zum Durchführen einer bestimmten Funktion ausgebildet sind. Daher kann ein „Mittel für etwas” ebenso als „Mittel ausgebildet für oder geeignet für etwas” verstanden werden. Ein Mittel ausgebildet zum Durchführen einer bestimmten Funktion bedeutet daher nicht, dass ein solches Mittel notwendigerweise die Funktion durchführt (zu einem gegebenen Zeitpunkt).Function blocks designated as "means for ..." (execution of a certain function) are to be understood as function blocks comprising circuits which are each designed to perform a specific function. Therefore, a "means for something" may also be understood as "means for or suitable for something". A means designed to perform a particular function does not therefore mean that such a means necessarily performs the function (at a given time).

Funktionen verschiedener, in den Figuren gezeigter Elemente einschließlich jeder als „Mittel”, „Mittel zur Überwachen”, „Mittel zum Erzeugen”, „Mittel zum Steuern” etc. bezeichneter Funktionsblöcke können durch die Verwendung dedizierter Hardware wie beispielsweise „einer Überwachungseinrichtung”, „eines Generators”, „einer Steuerung” etc. wie auch als Hardware fähig der Ausführung von Software in Verbindung mit zugehöriger Software bereitgestellt werden. Weiterhin kann jede hier als „Mittel” beschriebene Instanz als „ein oder mehrere Module”, „ein oder mehrere Bauelemente”, „eine oder mehrere Einheiten” etc. implementiert sein oder diesem entsprechen. Bei Bereitstellung durch einen Prozessor können die Funktionen durch einen einzigen dedizierten Prozessor, durch einen einzigen gemeinschaftlich verwendeten Prozessor oder durch eine Mehrzahl einzelner Prozessoren bereitgestellt werden, von denen einige gemeinschaftlich verwendet sein können. Weiterhin soll ausdrückliche Verwendung des Begriffs „Prozessor” oder „Steuerung” nicht als ausschließlich auf zur Ausführung von Software fähige Hardware bezogen ausgelegt werden, und kann implizit ohne Begrenzung Digitalsignalprozessor-(DSP-)Hardware, Netzprozessor, anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, ASIC = Application Specific Integrated Circuit), feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA; FPGA = Field Programmable Gate Array), Nurlesespeicher (ROM; ROM = Read Only Memory) zum Speichern von Software, Direktzugriffsspeicher (RAM; RAM = Random Access Memory) und nichtflüchtige Speichervorrichtung (storage) einschließen. Auch kann sonstige Hardware, herkömmliche und/oder kundenspezifische, eingeschlossen sein.Functions of various elements shown in the figures, including any functional blocks referred to as "means", "means for monitoring", "means for generating", "means for controlling", etc., may be implemented by the use of dedicated hardware such as "a monitor", " a generator "," a controller "etc. as well as hardware capable of executing software in conjunction with associated software. Furthermore, any entity described herein as "means" may be implemented as, or equivalent to, one or more modules, one or more devices, one or more devices, etc. When provided by a processor, the functions may be provided by a single dedicated processor, by a single shared processor, or by a plurality of individual processors, some of which may be shared. Furthermore, the express use of the term "processor" or "controller" is not intended to be construed solely as hardware-executable hardware, and may be implicitly without limitation Digital Signal Processor (DSP) hardware, network processor, application-specific integrated circuit (ASIC, ASIC) Application Specific Integrated Circuit), Field Programmable Gate Array (FPGA), read only memory (ROM) for storing software, Random Access Memory (RAM), and nonvolatile memory device ( storage). Also, other hardware, conventional and / or custom.

Der Fachmann sollte verstehen, dass alle hiesigen Blockschaltbilder konzeptmäßige Ansichten beispielhafter Schaltungen darstellen, die die Grundsätze der Offenbarung verkörpern. Auf ähnliche Weise versteht es sich, dass alle Ablaufdiagramme, Flussdiagramme, Zustandsübergangsdiagramme, Pseudocode und dergleichen verschiedene Prozesse darstellen, die im Wesentlichen in computerlesbarem Medium dargestellt und so durch einen Computer oder Prozessor ausgeführt werden können, ungeachtet dessen, ob ein solcher Computer oder Prozessor ausdrücklich dargestellt ist.It should be understood by those skilled in the art that all of the block diagrams herein are conceptual views of exemplary circuits embodying the principles of the disclosure. Similarly, it should be understood that all flowcharts, flowcharts, state transition diagrams, pseudocode, and the like represent various processes that may be substantially embodied in computer-readable medium and so executed by a computer or processor, whether or not such computer or processor expressly so is shown.

Weiterhin sind die nachfolgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wo jeder Anspruch als getrenntes Ausführungsbeispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass – obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann – andere Ausführungsbeispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs einschließen können. Diese Kombinationen werden hier vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Weiterhin sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.Furthermore, the following claims are hereby incorporated into the detailed description, where each claim may stand alone as a separate embodiment. While each claim may stand on its own as a separate example, it should be understood that while a dependent claim may refer to a particular combination with one or more other claims in the claims, other embodiments also contemplate combining the dependent claim with the subject matter of each other dependent or independent claim. These combinations are suggested here unless it is stated that a particular combination is not intended. Furthermore, features of a claim shall be included for each other independent claim, even if this claim is not made directly dependent on the independent claim.

Es ist weiterhin zu beachten, dass in der Beschreibung oder in den Ansprüchen offenbarte Verfahren durch ein Bauelement mit Mitteln zum Durchführen jedes der jeweiligen Schritte dieser Verfahren implementiert sein können.It is further to be noted that methods disclosed in the specification or in the claims may be implemented by a device having means for performing each of the respective steps of these methods.

Weiterhin versteht es sich, dass die Offenbarung von mehreren, in der Beschreibung oder den Ansprüchen offenbarten Schritten oder Funktionen nicht als in der bestimmten Reihenfolge befindlich ausgelegt werden sollte. Durch die Offenbarung von mehreren Schritten oder Funktionen werden diese daher nicht auf eine bestimmte Reihenfolge begrenzt, es sei denn, dass diese Schritte oder Funktionen aus technischen Gründen nicht austauschbar sind. Weiterhin kann bei einigen Ausführungsbeispielen ein einzelner Schritt mehrere Teilschritte einschließen oder in diese unterteilt werden. Solche Teilschritte können eingeschlossen sein und Teil der Offenbarung dieses Einzelschritts sein, sofern sie nicht ausdrücklich ausgeschlossen sind.Furthermore, it should be understood that the disclosure of several acts or features disclosed in the specification or claims should not be construed as being in any particular order. Therefore, by disclosing multiple steps or functions, they are not limited to any particular order unless such steps or functions are not interchangeable for technical reasons. Furthermore, in some embodiments, a single step may include or be subdivided into multiple substeps. Such sub-steps may be included and part of the disclosure of this single step, unless expressly excluded.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ISO 26262 (Internationale Organisation für Standardisierung) [0002] ISO 26262 (International Organization for Standardization) [0002]
  • IEC 61508 (Internationale Elektrotechnische Kommission) [0002] IEC 61508 (International Electrotechnical Commission) [0002]

Claims (22)

Eine Detektionsschaltung (10), die ausgebildet ist zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung (20), die Detektionsschaltung (10) umfassend: ein Beanspruchungsüberwachungsmodul (12), das ausgebildet ist zum Überwachen eines Beanspruchungssignals, umfassend eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung (20); ein Referenzmodul, das ausgebildet ist zum Bereitstellen eines Referenzsignals; ein Kalibriermodul, das ausgebildet ist zum Modifizieren von zumindest einem von dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung (20), um zumindest ein modifiziertes Signal zu erhalten; und einen Aktivierungssignalgenerator (14), der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung (20) abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal.A detection circuit ( 10 ), which is designed to monitor a mechanical stress level of a semiconductor circuit ( 20 ), the detection circuit ( 10 ) comprising: a stress monitoring module ( 12 ), which is designed to monitor a stress signal, comprising information about the mechanical stress level of the semiconductor circuit ( 20 ); a reference module configured to provide a reference signal; a calibration module configured to modify at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit ( 20 ) to obtain at least one modified signal; and an activation signal generator ( 14 ), which is designed to generate an activation signal, comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit ( 20 ) depending on a ratio between the modified signal and the stress signal or the reference signal. Die Detektionsschaltung gemäß Anspruch 1, wobei das Kalibriermodul ausgebildet ist zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die bei einer Kalibrierung der Halbleiterschaltung (20) nach dem Häusen oder während eines End-of-Line-Tests bestimmt wird.The detection circuit according to claim 1, wherein the calibration module is designed to at least partially base the calibration information on information that is used during a calibration of the semiconductor circuit ( 20 ) after housing or during an end-of-line test. Die Detektionsschaltung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Kalibriermodul ausgebildet ist zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die während eines End-of-Line-Tests bestimmt wird, und wobei die während des End-of-Line-Tests bestimmte Kalibrierinformation zumindest eines von einem Versatzkorrekturfaktor oder einem Empfindlichkeitskorrekturfaktor umfasst.The detection circuit of claim 1 or 2, wherein the calibration module is configured to at least partially base the calibration information on information determined during an end-of-line test, and wherein the calibration information determined during the end-of-line test at least one of an offset correction factor or a sensitivity correction factor. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Referenzmodul ausgebildet ist zum Bereitstellen eines Schwellenwertes als Referenzsignal, wobei der Schwellenwert einen Schwellenwert des mechanischen Beanspruchungsniveaus für die Halbleiterschaltung (20) anzeigt.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the reference module is designed to provide a threshold value as a reference signal, wherein the threshold value a threshold value of the mechanical stress level for the semiconductor circuit ( 20 ). Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kalibriermodul ausgebildet ist zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die aus einem nichtflüchtigen Speicher gelesen wird.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the calibration module is adapted to at least partially base the calibration information on information read from a nonvolatile memory. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kalibriermodul ausgebildet ist zum Bestimmen der Kalibrierinformation ferner basierend auf einer Temperaturinformation.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the calibration module is configured to determine the calibration information further based on temperature information. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktivierungssignalgenerator (14) ausgebildet ist zum Erzeugen des Aktivierungssignals ferner basierend auf der Kalibrierinformation und/oder auf der Temperaturinformation.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the activation signal generator ( 14 ) is configured to generate the activation signal further based on the calibration information and / or on the temperature information. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktivierungssignalgenerator (14) ausgebildet ist zum zumindest teilweisen Basieren der Kalibrierinformation auf einer Information, die aus einem nichtflüchtigen Speicher gelesen wird.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the activation signal generator ( 14 ) is adapted to at least partially base the calibration information on information read from a nonvolatile memory. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Halbleiterschaltung (20) ausgebildet ist zum Bestimmen eines Sensorsignals, und wobei der Aktivierungssignalgenerator (14) ausgebildet ist zum Basieren des Aktivierungssignals auf zumindest einem von dem Sensorsignal, einem kompensierten Sensorsignal oder dem modifizierten Signal.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor circuit ( 20 ) is configured to determine a sensor signal, and wherein the activation signal generator ( 14 ) is configured to base the activation signal on at least one of the sensor signal, a compensated sensor signal or the modified signal. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kalibriermodul ausgebildet ist zum Modifizieren des Sensorsignals basierend auf der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, um das kompensierte Sensorsignal zu erhalten.The detection circuit of one of the preceding claims, wherein the calibration module is configured to modify the sensor signal based on the mechanical stress level information to obtain the compensated sensor signal. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktivierungssignalgenerator (14) ausgebildet ist zum Basieren des Aktivierungssignals auf dem Beanspruchungssignal, umfassend die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau und/oder die Kalibrierinformation.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the activation signal generator ( 14 ) is configured to base the activation signal on the stress signal, comprising the information about the mechanical stress level and / or the calibration information. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Beanspruchungsüberwachungsmodul (12) einen Beanspruchungssensor aufweist, der ausgebildet ist zum Messen einer mechanischen Beanspruchung der Halbleiterschaltung (20) und zum Bereitstellen des Signals, das die Information über das mechanische Beanspruchungsniveau umfasst.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the stress monitoring module ( 12 ) has a stress sensor which is designed to measure a mechanical stress of the semiconductor circuit ( 20 ) and providing the signal comprising the mechanical stress level information. Die Detektionsschaltung gemäß Anspruch 11 oder 12, ferner umfassend ein Steuerungsmodul, wobei das Steuerungsmodul den Aktivierungssignalgenerator (14) umfasst, wobei das Steuerungsmodul ausgebildet ist zum Erhalten eines Sensorsignals von einem anderen Sensor, wobei das Steuerungsmodul ausgebildet ist zum Verwenden der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau, um eine Messgenauigkeit des Sensorsignals zu verbessern und um das Aktivierungssignal unter Verwendung des Aktivierungssignalgenerators (14) zu erzeugen.The detection circuit according to claim 11 or 12, further comprising a control module, wherein the control module activates the activation signal generator (10). 14 ), wherein the control module is adapted to receive a sensor signal from another sensor, wherein the control module is configured to use the information about the mechanical stress level to improve a measurement accuracy of the sensor signal and the activation signal Using the activation signal generator ( 14 ) to create. Die Detektionsschaltung gemäß Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul ferner das Kalibriermodul umfasst, und wobei das Steuerungsmodul ausgebildet ist zum Modifizieren des Sensorsignals unter Verwendung des zumindest einen Modifikationssignals, wobei das Modifikationssignal auf der Kalibrierinformation basiert und auf der Information über das mechanische Beanspruchungsniveau basiert, und wobei das Steuerungsmodul ausgebildet ist zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn das zumindest eine Modifikationssignal einen Schwellenwert überschreitet.The detection circuit of claim 13, wherein the control module further comprises the calibration module, and wherein the control module is configured to modify the sensor signal using the at least one modification signal, wherein the modification signal is based on the calibration information and based on the mechanical stress level information, and wherein the control module is configured to generate the activation signal if the at least one modification signal exceeds a threshold value. Die Detektionsschaltung gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Kalibrierinformation zumindest eines von einem beanspruchungsabhängigen Versatz zum Addieren zu dem Sensorsignal von dem anderen Sensorsignal oder einem beanspruchungsabhängigen Verstärkungsfaktor zum Multiplizieren mit dem Sensorsignal von dem anderen Sensor umfasst.The detection circuit of claim 12, wherein the calibration information comprises at least one of a stress dependent offset for adding to the sensor signal from the other sensor signal or a stress dependent gain factor for multiplying with the sensor signal from the other sensor. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das durch den Aktivierungssignalgenerator (14) erzeugte Aktivierungssignal ausgebildet ist zum Verursachen einer Aktivierung einer Sicherheitsmaßnahme.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the signal generated by the activation signal generator ( 14 ) is formed to cause activation of a security measure. Die Detektionsschaltung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Aktivierungssignalgenerator (14) ferner ausgebildet ist zum Vergleichen von Signalen von zwei oder mehreren Sensoren, wobei die Signale eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau von zwei oder mehreren Halbleiterschaltungen (20) umfassen, und zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn ein mechanisches Beanspruchungsniveau, das durch die zwei oder die mehreren Signale angezeigt wird, um mehr als einen Schwellenwert abweicht.The detection circuit according to one of the preceding claims, wherein the activation signal generator ( 14 ) is further configured to compare signals from two or more sensors, wherein the signals comprise information about the mechanical stress level of two or more semiconductor circuits ( 20 ) and generating the activation signal when a mechanical stress level indicated by the two or more signals deviates by more than a threshold. Eine Sicherheitsüberwachungsschaltung (100), die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems, umfassend: die Detektionsschaltung (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17; und ein Steuerungsmodul (110), das ausgebildet ist zum Empfangen des Aktivierungssignals von dem Aktivierungssignalgenerator (14) und zum Anwenden einer Sicherheitsmaßnahme auf das System, wenn das Aktivierungssignal empfangen wird.A safety monitoring circuit ( 100 ) configured to monitor a system, comprising: the detection circuit (15); 10 ) according to any one of claims 1 to 17; and a control module ( 110 ) configured to receive the activation signal from the activation signal generator ( 14 ) and to apply a security measure to the system when the activation signal is received. Eine Sicherheitsüberwachungsschaltung (100), die ausgebildet ist zum Überwachen eines Systems (20), umfassend: ein Beanspruchungsüberwachungsmodul (12), das ausgebildet ist zum Überwachen eines Sensorsignals und zum Bestimmen einer geschätzten Abweichung eines Sensorsignals, das durch ein mechanisches Beanspruchungsniveau einer Halbleiterschaltung (20) hervorgerufen wird; einen Aktivierungssignalgenerator (16), der ausgebildet ist zum Erzeugen eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung (20), wenn ein vordefiniertes Verhältnis zwischen dem Sensorsignal und der geschätzten Abweichung des Sensorsignals erfüllt ist.A safety monitoring circuit ( 100 ) adapted to monitor a system ( 20 ), comprising: a stress monitoring module ( 12 ) configured to monitor a sensor signal and to determine an estimated deviation of a sensor signal caused by a mechanical stress level of a semiconductor circuit ( 20 ) is caused; an activation signal generator ( 16 ), which is designed to generate an activation signal, comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit ( 20 ) when a predefined relationship between the sensor signal and the estimated deviation of the sensor signal is satisfied. Die Sicherheitsüberwachungsschaltung gemäß Anspruch 19, wobei das Beanspruchungsüberwachungsmodul (12) ferner ausgebildet ist zum Kompensieren von Abweichungen, die in dem Sensorsignal durch ein mechanisches Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung (20) verursacht werden, und wobei der Aktivierungssignalgenerator (16) ausgebildet ist zum Erzeugen des Aktivierungssignals, wenn die geschätzte Abweichung einen Schwellenwert überschreitet.The safety monitoring circuit according to claim 19, wherein the stress monitoring module ( 12 ) is further adapted to compensate for deviations in the sensor signal due to a mechanical stress level of the semiconductor circuit ( 20 ), and wherein the activation signal generator ( 16 ) is configured to generate the activation signal when the estimated deviation exceeds a threshold value. Ein Verfahren zum Überwachen eines mechanischen Beanspruchungsniveaus einer Halbleiterschaltung, die ein Sensorsignal bereitstellt, umfassend: Überwachen (70) eines Beanspruchungssignals, umfassend eine Information über das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung; Bereitstellen (71) eines Referenzsignals; Modifizieren (72) von zumindest einem von dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal basierend auf einer Kalibrierinformation für die Halbleiterschaltung, um ein modifiziertes Signal zu erhalten; und Erzeugen (74) eines Aktivierungssignals, umfassend eine Aktivierungsinformation bezogen auf das mechanische Beanspruchungsniveau der Halbleiterschaltung abhängig von einem Verhältnis zwischen dem modifizierten Signal und dem Beanspruchungssignal oder dem Referenzsignal.A method of monitoring a mechanical stress level of a semiconductor circuit that provides a sensor signal, comprising: monitoring ( 70 ) of a stress signal comprising information about the mechanical stress level of the semiconductor circuit; Provide ( 71 ) of a reference signal; Modify ( 72 ) of at least one of the stress signal or the reference signal based on calibration information for the semiconductor circuit to obtain a modified signal; and generating ( 74 ) of an activation signal comprising an activation information related to the mechanical stress level of the semiconductor circuit depending on a ratio between the modified signal and the stress signal or the reference signal. Das Verfahren gemäß Anspruch 20 oder 21, ferner umfassend ein Lesen der Kalibrierinformation aus einem nichtflüchtigen Speicher.The method of claim 20 or 21, further comprising reading the calibration information from a nonvolatile memory.
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Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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IEC 61508 (Internationale Elektrotechnische Kommission)
ISO 26262 (Internationale Organisation für Standardisierung)

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