DE4028504C2

DE4028504C2 - Hybridschaltung mit einem Metallsubstrat insb. für ein Kfz-Motorregelungs- und Diagnosesystem

Info

Publication number: DE4028504C2
Application number: DE4028504A
Authority: DE
Inventors: Tomoji Izumi; Nagahisa Fujita; Yuichi Ito
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1990-09-07
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2010-09-08
Also published as: US5070258A; DE4028504A1; JPH0750767B2; JPH0394461A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybridschaltung.

In der japanischen Offenlegungsschrift 61-134051 wird ein Eingangskreis eines Halbleitermodules zur Durchführung unterschiedlicher Tests der Eingangskreise verschiedener Chips beschrieben. Zur Prüfung, ob die Eingangssignalleitung eines bestimmten Chips geöffnet ist oder nicht und ob dessen Ein gangschutz im MOS-Transistor leitend ist oder nicht wird die ser Chip selektiv mit Hilfe einer Selektionssignales aktiviert.

Die japanische Offenlegungsschrift 61-285744 betrifft konventionelle Keramikstrukturen für das Substrat von Halbleiterelementen. Zur Vermeidung von Rissen in einer Isolierplatte wird die Verwendung von Kupferteilen unterschiedlicher Dicke vorgeschlagen.

Die japanische Offenlegungsschrift 61-154057 beschreibt eine Möglichkeit, die Montage eines Gleichrichterelementes für Automobile zu vereinfachen. Dabei wird ein Kondensator zur Verhinderung von Rauschen in einen vorher gebildeten Gehäuseabschnitt durch Isoliermaterial so befestigt und versiegelt, daß er mit dem Gleichrichterelement integral verbunden ist.

Die japanische Offenlegungsschrift 62-134956 betrifft eine integrierte Hybridschaltung zur Verbesserung der Zuverlässigkeit eines hitzeempfindlichen Steuerelementes. Dies geschieht, indem man das Substrat, auf dem sich das Steuerelement befindet, über ein flexibles Kabel mit einem anderen Substrat verbindet, welches eine größere thermische Belastungsfähigkeit aufweist.

Aus der japanischen Offenlegungsschrift 46-13234 ist eine integrierte Schaltung bekannt, die ein Paar Metallsubstrate aufweist. Leitfähige Schichten sind über iso lierenden Schichten auf Metallsubstraten aufgebracht. Ein Schaltkreiselement ist an jeder leitfähigen Schicht befestigt und die leitfähigen Schichten sind durch ein verbindendes Sub strat miteinander verbunden und voneinander in zueinanderwei sender Zuordnung beabstandet.

Bei der auf diese Weise gebildeten integrierten Schaltung wird auf einer Schaltungsplatine, auf der eine leitfähige Schicht eines gewünschten Musters auf einem Metallsubstrat über eine Isolierschicht gebildet ist, wenigstens ein Speicherelement unlösbar als ungehäuster, d. h. blanker Chip auf der isolierenden Schicht montiert.

Die so gebildete integrierte Schaltung kann leicht und wirksam Wärme abführen, die von Widerständen oder Transistoren während des Betriebs erzeugt wird, um auf diese Weise eine integrierte Schaltung, beispielsweise eines Ausgangsschaltkreises, zu rea lisieren.

Die so gebildete integrierte Schaltung kann bei einem Fahrzeug im Hinblick auf ihren kompakten Aufbau und ihre niedrigen Ko sten eingesetzt werden. Wenn die integrierte Schaltung zusammen mit einem Metallsubstrat in der Praxis bei einem Fahrzeug verwendet werden soll, umfaßt diese eine CPU. Die CPU weist eine erste Betriebsart in Form eines vorbestimmten Motorregelungsbetriebs bei einem Motorantriebszustand auf, und ein zweite Betriebsart in Form einer Diagnosefunktion bei einem Wartungszustand, die wahlweise verwendet werden können.

Um wahlweise wenigstens eine von zwei unterschiedlichen Be triebsarten der logischen Bearbeitungseinheit durchzuführen, mußte bisher ein Spezialzweckschalteranschluß zum Schalten dieser Funktionen vorgesehen und an der Außenseite der integrierten Schaltung angeordnet sein. Dieser Aufbau kann das Problem einer komplizierten mechanischen Struktur bedingen, die störanfällig ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Hybrid schaltung, insbesondere für ein KFZ-Motorregelungs- und Dia gnosesystem zu schaffen, welches zur Steuerung der unter schiedlichen Betriebsarten ohne störanfällige mechanische Schalter auskommt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind den nachgeordneten Patentansprüchen zu entnehmen.

Bei einer derartigen Hybridschaltung mit dem Metallsubstrat werden in einem Zustand, bei dem ein Schaltkreiselement eine logische Bearbei tungseinheit mit wenigstens zwei unterschiedlichen Betriebs arten aufweist, wenigstens zwei unterschiedliche Bearbeitungs betriebsarten auf der Grundlage eines Potentials des Metall substrats diskriminiert, und das Schaltkreiselement schaltet wahlweise und führt wahlweise einen Bearbeitungsvorgang ent sprechend der diskriminierten Bearbeitungsbetriebsweise aus den mindestens zwei unterschiedlichen Betriebsarten durch.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen durchgehend dieselben oder ähnliche Teile bezeichnen, wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausbildungsform einer integrierten Schaltung mit einem Metallsub strat gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Explosionsansicht, die eine An ordnung der integrierten Schaltung gemäß Fig. 1 dar stellt;

Fig. 3A eine Schnittansicht längs der Schnittlinie A-A in Fig. 1;

Fig. 3B eine Schnittansicht längs der Schnittlinie B-B in Fig. 1;

Fig. 4A eine Draufsicht, die eine Anordnung einer gemeinsa men Schaltungsplatine darstellt;

Fig. 4B eine Schnittansicht, die die Anordnung der gemeinsa men Schaltungsplatine darstellt;

Fig. 5 eine Schnittansicht, die die Anordnung eines auf der integrierten Schaltung montierten Außensteckers dar stellt;

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsansicht, die detail liert die Anordnung des Außensteckers darstellt;

Fig. 7 eine Vorderansicht, die einen zusammengebauten Außenstecker darstellt;

Fig. 8 eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, bei dem Verbindungsstift-Halteelemente in einem offenen Zu stand an der Schaltungsplatine befestigt sind;

Fig. 9 eine perspektivische schematische Ansicht einer An ordnung von Schaltungselementen auf einer ersten Schaltungsplatine;

Fig. 10 eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Anordnung eines Schaltmechanismus auf der ersten in Fig. 9 gezeigten Schaltungsplatine darstellt;

Fig. 11 eine Schnittansicht, die einen Verbindungszustand zwischen einer Eingabeleitung und einem Schaltkreis platinenkörper über einen Verbindungsdraht dar stellt;

Fig. 12 ein Schaltungsdiagramm, das elektrische Verbindungen des Schaltmechanismus darstellt;

Fig. 13 ein Flußdiagramm, das eine Regelungssequenz zur Diskriminierung von zwei unterschiedlichen logischen Bearbeitungsweisen und zur Auswahl einer dieser Be arbeitungsweisen in einer CPU verdeutlicht;

Fig. 14 ein Fließdiagramm, das einen zweiten logischen Be arbeitungsinhalt verdeutlicht; und

Fig. 15 ein Routinenverzeichnis, das Adreßpositionen in ei nem Speicher angibt.

Ein Ausbildungsbeispiel einer integrierten Schaltung mit einem Metallsubstrat gemäß der Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 15 beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine integrierte Hybridschaltung 10 gemäß dieser Ausbildungsform. Die integrierte Hybridschaltung 10 ist als Kontrolleinheit einer unabhängigen Fahrzeugfunktionskomponente vorgesehen. Genauer gesagt ist die integrierte Schaltung 10 als eine integrierte Hybridschaltung vorgesehen, welche als erste Betriebsart die Funktion einer Motor regelungseinheit und als zweite Betriebsart eine Diagnosefunktion ausübt und wahlweise diese beiden Betriebsarten schaltet und ausführt. Gemäß Fig. 1 ist die integrierte Hybridschaltung als kastenähnliches Gehäuse gebil det, dessen Inneres geschlossen ist. Ein Außenstecker 12 ist als Verbindungseinrichtung einstückig an einem Ende (hinteren Ende) der integrierten Schaltung 10 gebildet. Der Außenstecker 12 ist mit einem herkömmlichen Innenstecker 14 verbunden, wie später im Detail beschrieben wird.

Wie in den Fig. 2 bis 3B gezeigt, besitzt die integrierte Hy bridschaltung 10 ein Paar Schaltungsplatinen, bestehend aus einer ersten und einer zweiten Schaltungsplatine 16a und 16b, die in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sind, eine Seitenplatte 18 zur Trennung der ersten und der zweiten Schal tungsplatte 16a und 16b in einer vorbestimmten Entfernung und zum Abschluß der Seitenflächen, und einen Rahmen 20 für das einstückige Befestigen der ersten und zweiten Schaltungsplati nen 16a und 16b in der Seitenplatte 18.

Schaltkreiselemente, wie beispielsweise ein IC-Chip, der als CPU dient, welche sowohl die Funktion einer Motorregelungsein heit als auch eine Diagnosefunktion besitzen und wahlweise schalten und eine dieser Funktionen ausüben, ein IC-Chip, der als Speicherelement dient, Widerstände, Kondensatoren und der gleichen sind auf der ersten und der zweiten Schaltungsplatine 16a und 16b montiert. Genauer gesagt sind sie sogenannte logi sche Schaltkreiselemente mit der unteren ersten Schaltungspla tine 16a und sogenannte Leistungsschaltungselemente mit der oberen zweiten Schaltungsplatine 16b verbunden. Hinzuweisen ist, daß die oben erwähnten IC-Chips unmittelbar auf einer isolierenden Schicht 22b als blanke Chips montiert (befestigt) sind, wie später näher beschrieben wird.

Gemäß Fig. 4A sind die erste und die zweite Schaltungsplatine 16a und 16b durch Aufteilen einer einzigen gemeinsamen Schal tungsplatine 22 gebildet. Genauer gesagt ist, wie in Fig. 4B gezeigt, die gemeinsame Schaltungsplatine 22 mittels eines Schaltkreisplatinenkörpers 22a gebildet, der aus einem leitfä higen Material, wie beispielsweise Aluminium besteht und als Metallsubstrat dient. Auf der gesamten Oberfläche des Schalt kreisplatinenkörpers 22a ist eine isolierende Schicht 22b vorgesehen. Auf der isolierenden Schicht 22b sind leitfä hige Schichten 22c zur Gestaltung eines vorbestimmten Schalt kreismusters und zur Bildung eines Schaltungsnetzwerks gebil det, und Schaltungselemente 22d sind auf den leitfähigen Schichten 22c befestigt und elektrisch mit diesen verbunden.

Ein sich in vertikaler Richtung erstreckender Öffnungsab schnitt 22e ist an dem mittleren Abschnitt der gemeinsamen Schaltungsplatine 22 gebildet, wie in Fig. 4A gezeigt. Die Schaltungsnetzwerke auf dem rechten und dem linken Abschnitt des Öffnungsabschnitts 22e sind miteinander über eine flexible Schaltkreisplatine 22f verbunden, die über dem Öffnungsab schnitt 22e angeordnet ist. Durch Wegschneiden von oberen und unteren Rändern (Bereiche, die durch die Bezugszeichen X und Y angegeben sind), einschließlich der oberen und unteren Enden des Öffnungsabschnitts 22e, sind die beiden Schaltungsplatinen 16a und 16b gebildet, wobei sie über die flexible Schaltungs platine 22f miteinander verbunden sind.

In der gemeinsamen Schaltungsplatine 22 sind zahlreiche Ver bindungsanschlüsse 22g und 22h in Reihen längs der Ränder auf den oberen Flächen von Abschnitten gebildet, die zu den Außen randabschnitten der Schaltungsplatinen 16a und 16b korrespon dieren, d. h. an den gegenüberliegenden Innenflächen der Rand abschnitte, die ein Ende des Gehäuses in einem Fall bilden, bei dem die gegenüberliegenden Schaltungsplatinen 16a und 16b in vertikaler Richtung voneinander beabstandet sind. Verbin dungsstifte 24a und 24b des Außensteckers 12 (wie später be schrieben) sind an diesen Verbindungsanschlüssen 22g und 22h nach außen vorstehend befestigt und elektrisch mit diesen ver bunden.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Seitenplatte 18 im wesentlichen in einer U-Form gestaltet, welche eine offene Seite in der Sicht von oben aufweist. Die offenen Seitenabschnitte dienen als ein Ende des Gehäuses. Abgestufte Abschnitte 18a und 18b zur Aufnahme dreier Randabschnitte jeder Schaltungsplatine 16a und 16b sind an den inneren Seitenrändern der oberen und unte ren Endflächen der Seitenplatte 18 gebildet.

Wie in Fig. 3A dargestellt, sind die Schaltungsplatinen 16a und 16b in den zugehörigen abgestuften Abschnitten 18a und 18b durch Dichtgummielemente 26 befestigt. Da die Dichtgummiele mente 26 eingesetzt sind, kann ein Eintreten vom Staub oder dergleichen in das Gehäuse aus Spalten zwischen den Schal tungsplatinen und den gestuften Abschnitten vermieden werden.

Der Rahmen 20 besteht aus einem synthetischen Harz als Iso lierelement. Der Rahmen 20 ist so gestaltet, daß er die Sei tenflächen umgibt, die durch die Seitenplatte 18 geschlossen sind, wobei er diese in vertikaler Richtung einspannt, wie in Fig. 2 gezeigt. Genauer gesagt besteht der Rahmen 20 aus einem einstückigen Körper mit einem Hauptkörper 20a, der der Seiten platte 18 gegenüberliegt, und Flanschabschnitten 20b und 20c, die sich von dem oberen und dem unteren Ende des Hauptkörpers 20a um eine vorbestimmte Entfernung nach innen erstrecken (ge nauer gesagt um eine Entfernung, die groß genug ist, um drei nicht offene Randabschnitte der Schaltungsplatinen 16a und 16b einzuspannen bzw. umgreifend zu halten).

Gemäß Fig. 3B umspannt der Rahmen 20 in vertikaler Richtung die obere zweite und die untere erste Schaltungsplatine 16b, 16a, welche entsprechend in den oberen und unteren abgestuften Abschnitten 18b und 18a der Seitenplatte 18 befestigt sind, um dadurch einstückig das Gehäuse zu bilden. Wie in Fig. 3B ge zeigt, ist die flexible Schaltungsplatine 22f zur Verbindung der Schaltkreiselemente 22d der oberen zweiten und der unteren ersten Schaltungsplatine 16b und 16a geringfügig nach innen von dem anderen Endabschnitt der Seitenplatte 18 angeordnet.

Da der Rahmen 20 auf diese Weise gebildet ist, können die er ste und die zweite Schaltungsplatine 16a und 16b einen zusam mengebauten Zustand beibehalten, wobei sie in vertikaler Rich tung um eine vorbestimmte Entfernung in einem Zustand beab standet sind, bei dem die Seitenplatte zwischen diesen ange ordnet ist.

Bei dieser Ausbildungsform ist die integrierte Hybridschaltung 10 kastenähnlich gestaltet, und die obere und die untere Ober fläche des Gehäuses sind unmittelbar durch die Schaltungspla tinen 16b und 16a gebildet. Hierdurch kann ein kompakter leichtgewichtiger Aufbau im Vergleich zu einem Fall realisiert werden, bei dem die erste und die zweite Schaltungsplatine 16a und 16b in einem getrennten Gehäuse untergebracht sind.

Die Anordnung der Verbindungseinrichtung zum Anschluß der ge häuseähnlichen integrierten Hybridschaltung 10 mit der obigen Anordnung an zu steuernde Abschnitte des Fahrzeugs wird nach folgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 beschrieben.

Die Anschlußvorrichtung umfaßt den Außenstecker 12, der auf einem Öffnungsabschnitt in der gehäuseähnlichen integrierten Hybridschaltung 10 in einem sogenannten Innenmontagezustand befestigt ist, und den Innenstecker 14, der lösbar mit dem Au ßenstecker 12 verbunden ist. Wie in Fig. 5 gezeigt, besitzt der Außenstecker 12 einen Aufbau aus drei Teilen, d. h. er besitzt ein Steckergehäuse 28, das in ein kastenähnliches Ge häuse mit einer offenen Vorder- und einer offenen Rückseite gestaltet ist, ein oberes Verbindungsstifthalteteil 30a, auf dem oberen Verbindungsstifte 24a seitlich in einer Reihe fluchtend angeordnet sind, und ein unteres Verbindungsstift halteteil 30b, auf dem die unteren Verbindungsstifte 24b seit lich in einer Reihe fluchtend angeordnet sind.

Die oberen und unteren Verbindungsstifthalteteile 30a und 30b sind in vertikaler Richtung symmetrisch um den vertikalen zen tralen Abschnitt gestaltet. Das obere Verbindungsstifthalte teil 30a ist einstückig in einer im wesentlichen L-Form mit tels eines aufrechten Segments 30a₁ und einem Ansatz 30a₂ ge formt, der von dem unteren Ende des aufrechten Segments 30a₁ nach außen vorsteht. Das untere Verbindungsstifthalteteil 30b ist einstückig in eine im wesentlichen invertierte L-Form mit tels eines aufrechten Segments 30b₁ und eines Ansatzes 30b₂ gestaltet, der von dem oberen Ende des aufrechten Segments 30b₁ nach außen vorsteht.

Jeder obere Verbindungsstift 24a ist einstückig mittels eines horizontalen Abschnitts 24a₁, der sich in horizontaler Richtung durch den Ansatz 30a₂ in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung vor stehend erstreckt, einem vertikalen Abschnitt 24a₂, der sich in vertikaler Richtung von dem inneren Rand des horizontalen Ab schnitts 24a₁ längs der Innenfläche des aufrechten Segments 30a₁ erstreckt, und mittels eines gebogenen Abschnitts 24a₃ gebildet, der von dem oberen Ende des vertikalen Abschnitts 24a₂ nach innen gebogen ist. Der gebogene Abschnitt 24a₃ ist als Verbindungsabschnitt definiert, der mit dem zugehörigen Verbindungsabschluß 22h verbunden ist, welcher auf der oberen zweiten Schaltungsplatine 16b mittels Löten gebildet ist. Der nach außen vorstehende Abschnitt des horizontalen Abschnitts 24a₁ ist als Verbindungsabschnitt definiert, der in den Innen stecker 14 eingesetzt und mit diesem verbunden ist.

Jeder untere Anschlußstift 24b ist einstückig gebildet durch einen horizontalen Abschnitt 24b₁, der sich in horizontaler Richtung durch den Ansatz 30b₂ in Vorwärts- und Rückwärtsrich tung vorstehend erstreckt, einen vertikalen Abschnitt 24b₂, der sich in vertikaler Richtung nach unten von dem inneren Rand des horizontalen Abschnitts 24b₁ längs der Innenfläche des auf rechten Segments 30b₁ erstreckt, und durch einen gebogenen Ab schnitt 24b₃, der von dem unteren Ende des vertikalen Ab schnitts 24b₁ nach innen abgebogen ist. Der abgebogene Ab schnitt 24b₃ ist als Anschlußabschnitt ausgebildet, der mit den zugehörigen Verbindungsanschlüssen 22g verbunden ist, die auf der unteren ersten Schaltungsplatine 16a mittels Löten gebil det sind. Der nach außen vorstehende Abschnitt des horizonta len Abschnitts 24b₁ ist als Verbindungsabschnitt ausgebildet, der in den Innenstecker 14 eingesetzt und mit diesem verbunden ist.

Die Verbindungsstifthalteteile 30a und 30b besitzen Abmaße, die groß genug sind, daß sie unmittelbar in den einendigen Öf fnungsabschnitt der gehäuseähnlichen integrierten Hybridschal tung 10 in einem Zustand passend befestigt sind, in dem sie in vertikaler Richtung gekoppelt sind. Anders ausgedrückt defi niert der Bereich der beiden aufrechten Segmente 30a₁ und 30b₁ (d. h. eine äußere Peripherie) der in vertikaler Richtung ver bundenen Halteteile 30a und 30b unmittelbar die innere Peri pherie des einendigen Abschnitts der integrierten Hybridschal tung 10.

Ausnehmungen 32a und 32b sind jeweils an den zentralen Ab schnitten der oberen und unteren Ränder der Anschlußstift Hal teteile 30a und 30b gebildet, wie in Fig. 6 gezeigt. Diese Ausnehmungen 32a und 32b bilden das Einspritzloch für ein Epoxidharz, das eingespritzt wird, nachdem der Außenstecker 12 einstückig mit der integrierten Hybridschaltung 10 zusammenge baut ist, wie später noch beschrieben wird.

Die oberen und unteren Verbindungsstifte 24a und 24b besitzen sich in vertikaler Richtung erstreckende symmetrische Formen, d. h. sie besitzen dieselbe Form, und die oberen und unteren Verbindungsstifthalteteile 30a und 30b besitzen auch in verti kaler Richtung symmetrische Formen, d. h. dieselbe Form. Da die Verbindungsstift-Halteteile 30a und 30b, auf denen die Verbindungsstifte 24a und 24b montiert sind, somit dieselbe Form aufweisen, können Bauteile gemeinsam benutzt werden, um auf diese Weise Kosten zu verringern.

Das oben beschriebene Steckergehäuse 28 besitzt ein Befesti gungsloch 34, das sich in Rückwärts- und Vorwärtsrichtung er streckt. Das Befestigungsloch 34 besitzt eine Größe, die aus reicht, um die übereinander angeordneten Ansätze 30a₂ und 30b₂ aufzunehmen, wobei die oberen und unteren Verbindungsstifthal teteile 30a und 30b gekoppelt sind, wie in Fig. 7 gezeigt.

An den beiden Seitenabschnitten des Steckergehäuses 28 sind Montageflansche 40a und 40b einstückig geformt. Diese Flansch abschnitte 40a und 40b sind an einer (nicht dargestellten) Fahrzeugkarosserie befestigt, nachdem der Außenstecker 12 auf der integrierten Hybridschaltung 10 montiert und an dieser be festigt ist. Auf diese Weise braucht kein Flanschabschnitt zur Montage der integrierten Hybridschaltung 10 für die integrier te Hybridschaltung 10 selbst vorgesehen zu sein, was zu der einfachen integrierten Hybridschaltung 10 führt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der vertikale Abstand L und die horizontale Aufteilung p der Anschlußstifte 24a und 24b auf der Grundlage von herkömmlichen Stiftausrichtungsspe zifikationen definiert. Hierdurch kann ein herkömmlicher In nenstecker 14 mit dem Außenstecker 12 verbunden werden, um auf diese Weise wirtschaftliche Vorteile zu erreichen.

Ein herkömmlicher Außenstecker wird nicht verwendet, da er schwer und großvolumig ist. Statt dessen wird der spezielle Au ßenstecker 12 entsprechend der kompakten leichtgewichtigen ge häuseähnlichen integrierten Hybridschaltung 10 gestaltet. Dem zufolge kann gemäß dieser Ausbildungsform der kompakte leicht gewichtige Aufbau der integrierten Hybridschaltung 10 gewähr leistet werden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 der Zusammenbau vorgang des Außensteckers 12, dessen zusammengesetzter Zustand in Fig. 5 gezeigt ist, und der Zusammenbauzustand der inte grierten Hybridschaltung 10 erläutert.

Wie oben unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B beschrieben, werden die oberen und die unteren Ränder X und Y von der ge meinsamen Schaltungsplatine 22 abgeschnitten, auf der die vor bestimmten Schaltungselemente 22d montiert sind, so daß die erste und die zweite Schaltungsplatine in einem offenen Zu stand auf derselben Ebene gebildet sind. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind zugehörige Stifthalteteile 30a und 30b an der ersten und der zweiten Schaltplatine 16a und 16b im offenen Zustand mit tels eines Klebers befestigt.

Wie oben beschrieben sind die zugehörigen Verbindungsstifte 24a und 24b bereits an diesen Verbindungsstifthalteteilen 30a und 30b montiert. Auf diese Weise sind die Verbindungsstifte 24a und 24b an den zugehörigen Verbindungsanschlüssen 22g und 22h der ersten und der zweiten Schaltungsplatine 16a und 16b im offenen Zustand gelötet. Insbesondere ist eine exakte Lö tung erforderlich, da die Zahl von Verbindungsanschlüssen 22g und 22h groß ist. Da jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel die erste und die zweite Schaltplatine 16a und 16b im offenen Zu stand auf derselben Ebene liegen, kann das Löten zuverlässig durchgeführt werden, um auf diese Weise die Bearbeitbarkeit zu verbessern, und einen einfachen Zusammenbau zu gewährleisten.

Danach wird, während die erste Schaltplatine 16a in ihrer Stellung gehalten wird, die zweite Schaltplatine 16b angeho ben, und in eine Stellung oberhalb und parallel zu der unteren ersten Schaltplatine 16 bewegt. Wie in Fig. 8 gezeigt, werden dann die Verbindungsstifthalteteile 30a und 30b in vertikaler Richtung gekoppelt. Wenn die Verbindungsstifthalteteile 30a und 30b auf diese Weise in vertikaler Richtung gekoppelt sind, sind die erste Schaltplatine 16a und die zweite Schaltplatine 16b parallel zueinander gehalten.

Vor dem Kopplungsvorgang werden die Rahmenteile 36a und 36b für das Beibehalten eines vorbestimmten Zwischenraums zwischen der ersten und der zweiten Schaltplatine 16a, 16b und zum Ab schirmen des Innenraums von der Außenseite unter gleichzeiti ger Verstärkung der mechanischen Festigkeit der integrierten Hybridschaltung 10 in einem aufrechten Zustand auf dem vorde ren und rückseitigen Abschnitt der unteren ersten Schaltplati ne 16a montiert, wie in Fig. 5 gezeigt. Ein Rahmenteil 36a ist geringfügig nach innen von der flexiblen Schaltplatine 22f an geordnet. Das andere Rahmenteil 36f ist geringfügig nach innen von den Verbindungsanschlüssen 22g und 22h angeordnet. Der Zu sammenbau wird in dem Befestigungsloch 34 des Steckergehäuses 28 befestigt, wobei der gekoppelte Zustand der Teile 30a und 30b beibehalten wird. Im befestigten Zustand ist der Außen stecker 12 einstückig an der integrierten Hybridschaltung 10 montiert. Danach wird, wie oben beschrieben, die Seitenplatte 18 an der integrierten Hybridschaltung 10 angebracht und der Rahmen 20 darüber befestigt, um damit die integrierte Hybrid schaltung 10 zu bilden, die in Fig. 1 gezeigt ist, welche ein stückig den Außenstecker 12 aufweist. Nach dem Zusammenbau wird ein Epoxidharz 38 in einen Abschnitt zwischen dem Außen stecker 12 und dem Rahmenteil 36b durch das Loch eingespritzt, das durch die Ausnehmungen 32a und 32b gebildet ist, um auf diese Weise den zusammengesetzten Außenstecker 12 an der inte grierten Hybridschaltung 10 anzuheften und die Lötabschnitte zwischen den Anschlußstiften 24a und 24b und die zugehörigen Verbindungsanschlüsse 22g und 22h in zufriedenstellender Weise zu fixieren, wobei ein perfektes Abschirmen des Inneren der integrierten Hybridschaltung 10 erfolgt. Demzufolge ist der Abschnitt zwischen dem Außenstecker 12 und dem Rahmenteil 36b mit Epoxidharz 38 gefüllt.

Ein Abschnitt zwischen dem Rahmenteil 36a und der Seitenwand 18 wird in ähnlicher Weise mit Epoxidharz 38 gefüllt, um die flexible Schaltplatine 22f zu schützen und das Innere der integrierten Hybridschaltung 10 abzuschirmen, in die der Rah men 20 montiert wird.

Wie oben beschrieben, sind sogenannte logische Schaltkreisele mente mit der unteren ersten Schaltplatine 16a verbunden. Ge nauer gesagt ist, wie in Fig. 9 gezeigt, ein IC-Chip 22d₁, der als eine CPU dient, die wahl weise die Funktion einer Motorregelungseinheit und eine Dia gnosefunktion ausführen kann, als blanker Chip auf der ersten Schaltungsplatine 16a montiert, wie in Fig. 9 gezeigt. Anders ausgedrückt ist der IC-Chip 22d₁ unmittelbar auf der ersten Schaltungsplatine 16a über Verbindungsdrähte 22d₃ montiert. Hinzuweisen ist darauf, daß der IC-Chip 22d₁ mit einem (nicht dargestellten) ROM verbunden ist, um ein vorbestimmtes Regel programm zu speichern.

Ein IC-Chip 22d₂, in dem verschiedenartige Daten, die für die CPU 22d₁ zur Ausführung einer Regelungsse quenz nötig sind, eingeschrieben sind, ist unmittelbar als nicht löschendes Speicherelement auf der isolie renden Schicht 22b der ersten Schaltungsplatine 16a über Ver bindungsdrähte 22d₃ in derselben Weise wie das IC-Chip 22d₁ mon tiert. Hinzuweisen ist darauf, daß ein vorbestimmtes Routinen verzeichnis, Standardwertekonstanten für die Definition von Schwellenwerten und dergleichen in dem Speicherelement 22d₁ eingestellt und gespeichert sind. Außerdem sind verschiedenar tige andere Schaltkreiselemente, wie beispielsweise Leistungstransistoren, logische Schaltungen, Spannungsregler, Kondensatoren, Widerstände, Dioden und dergleichen auf der ersten Schaltungsplatine 16a montiert.

Ein Schaltmechanismus für das wahlweise Schalten des Motorregelungsbetriebes und des Diagnosebetriebes in der CPU 22d₁, anders ausgedrückt zum wahlweisen Schalten und Ausführen einer Betriebsart als Motorregelungs einheit und einer Betriebsart als diagnosti sche Funktion wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 10 bis 12 beschrieben.

Gemäß Fig. 10 ist eine Bewertungsschaltung 42 auf der isolie renden Schicht 22b der unteren ersten Schaltplatine 16a mon tiert. Ein Ausgangsanschluß X_out der Schaltung 42 ist mit einem Schaltanschluß Y_in der CPU 22d₁ über eine Ausgangsleitung 22c₁ verbunden, die sich auf der isolierenden Schicht 22b er streckt. Wenn ein "0"-Pegelsignal auf den Schaltanschluß Y_in gegeben wird, legt die CPU 22d₁ einen normalen Betriebsmodus fest und stellt Motorregelungsbetrieb als erste Betriebsart ein. Wenn ein "1"-Pegelsignal auf den Schaltanschluß Y_in gegeben wird, legt die CPU eine Diagnosebetriebsweise fest und führt einen Dignosebetrieb als zweite Betriebsart durch.

Ein Eingangsanschluß X_in der Bewertungsschaltung 42 ist elek trisch mit dem leitfähigen Schaltungsplatinenkörper 22a der ersten Schaltungsplatine 16a über eine Eingangsleitung 22c₂ verbunden. Genauer gesagt wird eine Verbindung durch das Loch 44 in einem Abschnitt der isolierenden Schicht 22b neben der Eingangsleitung 22c₂ gebildet und der leitfähige Schaltungspla tinenkörper 22a liegt an der Bodenfläche des Durchganglochs 44 frei, wie in Fig. 11 gezeigt. Die Eingangsleitung 22c₂ und der Schaltplatinenkörper 22a, der an der Bodenfläche des Durch gangslochs 44 freiliegt, sind elektrisch miteinander über ei nen Verbindungsdraht 46 verbunden.

Wie in Fig. 12 gezeigt, sind eine Parallelschaltung eines Chipwiderstands 22d₄ und eines Chipkondensators 22d₅ zwischen der Masseleitung 22c₃, die an dem Masseanschluß der CPU 22d₁ liegt, und der Eingangsleitung 22c₂ eingesetzt.

Die oben erwähnte Bewertungsschaltung 42 liefert ein "0"-Pegelsignal aus ihrem Ausgangsanschluß X_out, wenn an den Schaltplatinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a keine Spannung angelegt ist und eine Spannung von 0 Volt auf den Eingangsanschluß X_in gegeben ist, der mit dem Schaltplatinen körper 22a über den Verbindungsdraht 46 und die Eingangslei tung 22c₂ verbunden ist. Andererseits liefert die Schaltung 42 ein "1"-Pegelsignal aus ihrem Ausgangsanschluß X_out, wenn eine Spannung von 5 Volt an dem Schaltplatinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a anliegt und eine Spannung von 5 Volt eben falls auf den Eingangsanschluß X_in gegeben wird.

Da die Schalteinrichtung 50 wie oben beschrieben vorgesehen ist, wird eine normale Betriebsweise bei einem normalen Be triebszustand eingestellt, da keine Spannung auf den Schalt platinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a gegeben wird. Folglich dient die CPU 22d₁ der integrierten Hybridschaltung 10 als Motorregelungseinheit bei Empfang des "0"-pegeligen Signalaus gangs aus der Bewertungsschaltung 42, welche eine Spannung von 0 Volt empfängt.

Wenn andererseits ein Fahrzeug einer Wartung in einer KFZ-Re paraturwerkstatt unterworfen wird, beispielsweise einer peri odischen Inspektion, wird zur Einstellung der Diagnosebe triebsweise ein (nicht dargestellter) Verbindungsanschluß ex tern in Kontakt mit dem Schaltplatinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a gebracht und eine Spannung von +5 Volt auf den Schaltplatinenkörper 22a über diesen Verbindungsanschluß derart gegeben, daß ein "1"-Pegelsignal aus der Bewertungs schaltung 42 abgegeben wird. Bei Empfang des "1"-Pegelsignals vollführt die CPU 22d₁ der integrierten Hybridschaltung 10 in einem geschalteten Zustand die Diagnosefunktion.

Genauer gesagt liest, wie in Fig. 13 gezeigt, die CPU 22d₁ den Pegel des Signaleingangs in seinem Schaltanschluß Y_in im Schritt S10 ein und prüft dann beim Schritt S12, ob der Pegel des eingelesenen Signals "0" oder "1" ist. Falls beim Schritt S12 bestimmt wird, daß der Pegel des Signaleingangs auf den Schaltanschluß Y_in "0"-peglig ist, stellt die CPU "0" in einem Auswahlmerker FS im Schritt S14 ein, um den Motorregelungsbetrieb durchzuführen. Falls beim Schritt S12 jedoch festgestellt wird, daß der Pegel des Signals "1" ist, stellt die CPU "1" in dem Auswahlmerker FS im Schritt S16 ein, um den Diagnosebetrieb auszuführen. Nachdem der Schritt S14 oder S16 durchgeführt wird, kehrt diese Regelungssequenz zurück.

Wenn bei einem detaillierten Schaltvorgang die integrierte Hybridschaltung 10 veranlaßt wird, die normale Motorregelungsfunk tion durchzuführen, wird der Schaltplatinenkörper 22a der er sten Schaltplatine 16a, der die Außenfläche des Gehäuses der integrierten Hybridschaltung 10 bildet, von jeglicher Stromquelle getrennt. Wenn auf diese Weise keine Stromquelle mit dem Schaltplatinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a verbun den ist, wird eine Spannung von 0 Volt auf den Eingangsan schluß X_in der Bewertungsschaltung 42 gegeben. Somit wird ein "0"-pegliges Signal von dem Ausgangsanschluß X_out der Bewer tungsschaltung 42 abgegeben und die CPU 22d₁ kann den Motorre gelungsvorgang vornehmen, wie oben beschrieben.

Wenn die integrierte Hybridschaltung 10 veranlaßt wird, die Diagno sefunktion durchzuführen, wird der Schaltplatinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a mit einer Stromquelle zur Abgabe einer Spannung von 5 Volt über eine (nicht dargestellte) An schlußleitung angeschlossen. Wenn auf diese Weise der Schalt platinenkörper 22a der ersten Schaltplatine 16a mit der Strom quelle verbunden ist, wird eine Spannung von 5 Volt auf den Eingangsanschluß X_in der Bewertungsschaltung 42 gegeben. Auf diese Weise wird ein "1"-pegliges Signal von dem Ausgangsan schluß X_out der Bewertungsschaltung 42 abgegeben und die CPU 22d₁ kann den Diagnosevorgang durchführen, wie oben beschrie ben.

Die CPU 22d₁ vollzieht wiederholt die oben erwähnte Schaltbe wertungssequenz in vorbestimmten Zeitintervallen und schaltet den Auswahlmerker FS. Da der Motorregelungsbetrieb als erste Betriebsart dem Fachmann bekannt ist, wird eine nähere Beschreibung weggelassen.

Eine Regelungssequenz der Diagnosebearbeitung als zweite Betriebsart wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben.

Beim Schritt S20 wird geprüft, ob der Auswahlmerker FS "1" ist. Falls beim Schritt S20 bestimmt wird, daß "1" nicht in dem Wählermerker FS eingestellt ist, wird diese Regelungs sequenz unmittelbar beendet. Falls jedoch beim Schritt S20 festgestellt wird, daß "1" in dem Auswahlmerker FS eingestellt ist, wird "0" in einer Variablen i zur Bezeichnung einer Adresse eines Speichers S22 eingestellt. Danach erfolgt ein Zugriff zu der i-ten Adreßposition (ADR + i) des Speichers. Hinzuweisen ist darauf, daß der Zusammenhang zwischen den Adressen und Daten in dem Speicher eingestellt ist, wie in Fig. 15 gezeigt. In Fig. 15 entsprechen die Adressen des Spei chers jeweils zahlreichen Sensoren.

Im Schritt S26 werden vorbestimmte Inspektionsdaten auf die Adresse des Speichers eingegeben, auf den im Schritt S24 zuge griffen worden ist. Es wird dann beim Schritt S28 geprüft, ob ein vorbestimmter Ausgang vorliegt. Wenn beim Schritt S28 festgestellt wird, daß der vorbestimmte Ausgang vorliegt, wird "0" in einem Abnormalitätsmerker FD im Schritt S30 einge stellt. Der Abnormalitätsmerker FD gibt einen normalen Zustand an, wenn er auf "0" eingestellt ist, und gibt einen abnormalen Zustand an, wenn er auf "1" eingestellt ist. Wenn andererseits beim Schritt S28 festgestellt wird, daß der vorbestimmte Aus gang nicht vorliegt, wird bei dem Abnormalitätsmerker FD im Schritt S32 "1" eingestellt. Nach dem der Schritt S30 oder S32 durchgeführt worden ist, wird das Inspektionsergebnis im Schritt S34 dargestellt und dessen Darstellungszeit wird eine vorbestimmte Zeitdauer im Schritt S36 reguliert.

Nachdem das Inspektionsergebnis über eine vorbestimmte Zeit dargestellt worden ist, wird die Variable i im Schritt S38 um 1 erhöht und es wird beim Schritt S40 geprüft, ob die Variable i den Wert K als maximale Adressenwert des Speichers erreicht. Wenn beim Schritt S40 die Antwort NEIN vorliegt, d. h. wenn festgestellt wird, daß die Variable i nicht den maximalen Wert K erreicht hat, kehrt das System zurück zum Schritt S24 und die oben erwähnte Regelungssequenz wird erneut durchgeführt. Wenn andererseits beim Schritt S40 JA vorliegt, d. h. wenn festge stellt wird, daß die Variable i den maximalen Wert K erreicht hat, wird die Kontroll- bzw. Regelsequenz beendet.

Wenn die diagnostische Regelungssequenz auf diese Weise als zweite Betriebsart durchgeführt wird, können alle Adressen des Speichers zuverlässig erhalten werden, da die Variable i nacheinander von 0 bis auf den maximalen Wert K schrittweise erhöht wird.

Wie detailliert oben beschrieben, weist bei der integrierten Hybridschaltung 10 dieser Ausbildungsform die CPU 22d₁ die logische Bearbeitungseinheit mit zwei unterschiedlichen Betriebsarten auf, d. h. die erste Betriebsart zur Durchführung des Motorregelungsbetriebes in dem normalen Betriebszustand und die zweite Betriebsart zur Durchführung des Diagnosebetriebes in dem diagnostischen Betriebszustand. Wenn ein Potentialeingang über die Eingangsleitung 22c₂ 0 Volt auf der Basis eines Anlegepotentials beträgt, das an den leitfähigen Schaltplatinenkörper 22a angelegt ist, der die erste Schalt platine 16a bildet, auf der die CPU 22d₁ als blanker Chip mon tiert ist, bestimmt die Bewertungsschaltung den normalen Be triebszustand und gibt das "0"-Pegelsignal an den Schaltan schluß der CPU 22d₁ über die Ausgangsleitung 22c₁ derart, daß die erste Betriebsart in Form des Motorregelungsbetriebes durchgeführt wird. Wenn ein Potentialeingang durch die Eingangsleitung 22c₂ +5 Volt beträgt, gibt die Bewertungsschaltung 42 das "1"-Pegelsignal derart ab, daß die zweite Betriebsart zur Durchführung des Diagnosebetriebes vorgenommen wird. Auf diese Weise diskriminiert die Bewertungsschaltung 42 die beiden unterschiedlichen Betriebsarten, und die CPU 22d₁ kann wahlweise den logischen Bearbeitungsvorgang entsprechend der diskriminierten Betriebsart von den beiden unterschiedlichen logischen Bearbeitungsinhalten vornehmen.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel bildet die integrierte Hy bridschaltung 10, an der der Außenstecker 12 befestigt ist, ihre obere und untere Fläche durch ein Paar Schaltplatinen 16a und 16b. Hierdurch wird gemäß dieser Ausbildungsform die Zahl von Teilen der integrierten Hybridschaltung 10 verringert, und es können ein kompakter Aufbau und niedrige Herstellungskosten erreicht werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel weist jede der Schaltplatinen 16a und 16b den leitfähigen Aluminiumschaltplatinenkörper 22a, die Isolierschicht 22b, die an dem Schaltplatinenkörper 22a anhaftet, und die leitfähige Schicht 22c auf, die zur Bildung eines vorbestimmten Schaltkreismusters auf der isolierenden Schicht 22b haftet. Hierdurch kann Wärme, die von verschieden artigen Schaltkreiselementen 22d erzeugt wird, unter Verwen dung des Aluminiumschaltplatinenkörpers 22a als Wärmesenke ab geführt werden. Demgemäß ist kein zusätzliches Wärmeabstrahl element erforderlich, und der integrierte Schaltkreis kann in seiner Baugröße erheblich verringert werden.

Da bei diesem Ausbildungsbeispiel weiterhin die obere und die untere Fläche des Gehäuses durch das Paar Schaltplatinen 16a und 16b gebildet sind, von denen jede den Aluminiumschaltpla tinenkörper 22a aufweist, können diese Schaltplatinen 16a und 16b als elektromagnetisch abschirmende Teile verwendet werden. Hierdurch kann der Innenraum der integrierten Hybridschaltung 10 bei diesem Gehäuse im wesentlichen elektromagnetisch abge schirmt werden, und die Schaltkreiselemente 22d können stö rungsfrei gegenüber elektromagnetischen Wellen gehalten wer den.

Bei der obigen Ausbildungsform ist die CPU 22d₁ der integrierten Hybridschaltung 10 so eingestellt, daß der Motorregelungsbetrieb als erste Betriebsart und der Diagnosebetrieb als zweite Betriebsart ausgeführt wird. Die Betriebsarten der vorliegenden Erfindung sind jedoch nicht auf diese begrenzt, sondern können auch Betriebsarten aufweisen, die so eingestellt sind, daß sie als funktionelle Bestandteile einer Fahrzeugdrehzahlregelung, einer Allradlenkregelung, einer automatischen Getrieberegelung und dergleichen dienen. Die Zahl der Betriebsarten ist nicht auf zwei begrenzt, sondern kann drei oder mehr betragen.

Wenn bei der obigen Ausbildungsform die normale Betriebsart eingestellt ist, wird keine Spannung an den Schaltplatinenkörper 22a angelegt, der die erste Schaltplatine 16a bil det. Wenn der Diagnosebetriebszustand eingestellt ist, wird eine Spannung von +5 Volt über den (nicht dargestellten) Ver bindungsanschluß angelegt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung begrenzt. Beispielsweise kann zuvor ein Wähl schalter mit dem Schaltplatinenkörper 22a verbunden sein und eine an dem Schaltplatinenkörper 22a angelegte Spannung kann über den Wählschalter ausgewählt werden.

Claims

1. Hybridschaltung, insbesondere für ein Kfz-Motorregelungs- und Diagnosesystem, enthaltend eine Schaltungsplatine (16a), auf der eine leitfähige Schicht (22c) mit einem vorgegebenen Muster auf einer über einem Metallsubstrat (22a) liegenden Isolierschicht (22b) angeordnet ist,
mit durch die leitfähige Schicht (22c) verbundenen Ele menten eines Schaltkreises (22d),
mit einer auf der Schaltungsplatine (16a) angeordneten Bewertungseinrichtung (42), welche das Potential des Me tallsubstrats (22a) erfaßt,
wobei der Schaltkreis (22d) abhängig von dem durch die Bewertungseinrichtung (42) erfaßten Potential eine von wenigstens zwei Betriebsarten, insbesondere Diagnosebe trieb oder Motorregelungsbetrieb, einstellt,
wobei der Schaltkreis (22d) ein Element (22d₁), insbeson dere CPU, zur Ablaufsteuerung der unterschiedlichen Be triebsarten aufweist.

2. Hybridschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (22b) eine Öffnung (44) aufweist, durch die eine Oberfläche des Metallsubstrats (22a) frei liegt, und daß durch die Bewertungseinrichtung (42) ein Potential des Metallsubstrats (22a) von der durch die Öffnung freigelegten Oberfläche des Metallsubstrats (22a) erfaßt wird.

3. Hybridschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht (22c) eine Ausgangslei tung (22c₁) zum Verbinden eines Ausgangsanschlusses (X_out) der Bewertungseinrichtung (42) und eines Ein gangsanschlusses (Y_in) des Elementes (22d₁) zur Ab laufsteuerung der unterschiedlichen Betriebsarten und zur Abgabe eines Bewertungssignals von der Be wertungseinrichtung (42) zu dem Element (22d₁) zur Ablaufsteuerung der unterschiedlichen Betriebsarten (22d₁), eine Eingabeleitung (22c₂), die mit einem Eingabeanschluß (X_in) der Bewertungseinrichtung (42) verbunden ist, und eine Erdungsleitung (22c₃) zur Definition eines Erdungspegels aufweist.

4. Hybridschaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Verbindungsdraht (46) zur Verbindung der Eingangs leitung (22c₂) und der Oberfläche des Metallsubstrats (22a), das durch die Öffnung (44) freiliegt.

5. Hybridschaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Widerstandselement (22d₄) und ein Kondensatorelement (22d₅), die parallel geschaltet sind und die Erdungsleitung (22c₃) und die Eingabeleitung (22c₃) mit einander verbinden.

6. Hybridschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (22d₁) zur Ablaufsteuerung der unterschiedlichen Betriebsarten eine erste Betriebsart zur Durchführung einer normalen, logischen Bearbeitung und eine zweite Betriebsart zur Durchführung einer Dia gnosebearbeitung aufweist.

7. Hybridschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Bewertungseinrichtung (42) ein niedri ges Potential des Metallsubstrats (22a) erfaßt, die Be wertungseinrichtung (42) ein Bewertungssignal zu dem Element (22d₁) zur Ablaufsteuerung der unterschiedlichen Betriebsarten (22d₁) zur Durchführung einer normalen, lo gischen Bearbeitung abgibt und daß dann, wenn die Bewertungseinrichtung (42) ermittelt, daß das Potential des Metallsubstrats (22a) hoch ist, die Bewertungsein richtung (42) das Bewertungssignal an das Element (22d₁) zur Ablaufsteuerung der unterschiedlichen Betriebsarten zur Durchführung einer Diagnosebearbeitung abgibt.

8. Hybridschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die Bewertungseinrichtung (42) ermittelt, daß das Potential des Metallsubstrats (22a) im wesentli chen 0 ist, die Bewertungseinrichtung (42) ein Be wertungssignal an das Element (22d₁) zur Ablaufsteuerung der unterschiedlichen Betriebsarten zur Durchführung ei ner normalen logischen Bearbeitung abgibt, und daß dann, wenn die Bewertungseinrichtung (42) erfaßt, daß das Po tential des Metallsubstrats (22a) höher als etwa 0 ist, die Bewertungseinrichtung (42) das Bewertungssignal an das Element (22d₁) zur Ablaufsteuerung der unterschiedli chen Betriebsarten zur Durchführung einer Diagnosebear beitung abgibt.

9. Hybridschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsubstrat (22a) sein Potential bei Anlegen einer Spannung an eine Fläche ändert, welche gegenüber der durch die Öffnung (44) freiliegenden Fläche liegt.