用于评估半导体电路的老化效应的电路和技术制造技术

本公开涉及用于评估半导体电路的老化效应的电路和技术。在一些示例中，一种操作电路的方法可以包括在正常条件下执行电路功能，在恶化条件下执行电路功能，基于电路功能在恶化条件下的输出来预测电路功能在正常条件下的潜在未来问题，以及基于预测潜在未来问题来输出预测性警报。出预测性警报。出预测性警报。

【技术实现步骤摘要】
用于评估半导体电路的老化效应的电路和技术


[0001]本公开涉及半导体电路，并且更具体地涉及用于在使用期间评估和管理半导体电路的电路和技术。

技术介绍

[0002]半导体电路被用于各种电路应用以执行各种电路功能中的任何一种。不幸的是，半导体电路会随着时间而劣化。例如，老化、环境暴露、应力或其他条件会导致半导体劣化，并且可能导致电路故障，这是不希望的。施加到半导体电路的应力条件的量因情况而异。结果，半导体电路的实际操作寿命可能是不可预测的。
[0003]在很多情况下，半导体电路可以被设计为在电路将被安装到其中的系统(例如，车辆)的寿命期间承受最坏情况的任务环境。实际上只有一小部分设备会暴露于最坏情况任务环境。因此，很多半导体电路相对于其实际任务环境被过度设计，这会增加与半导体电路相关联的生产成本。

技术实现思路

[0004]本公开描述了用于评估电路的老化效应并且在电路中出现问题之前预测电路中的未来问题的技术和电路。所描述的电路和技术可以与被设计用于各种不同电路功能的各种电路一起使用。本公开中描述的技术和电路可以提供预测性警报(即，预测性故障)，预测性警报 (即，预测性故障)可以在功能电路中实际发生电路问题之前预测电路问题。以这种方式，在系统出现实际问题或故障之前，可以标识并且执行系统维护(例如，以更换较大系统内的功能电路)。该电路和技术可以提高设备或系统中(诸如车辆或类似环境中)的安全性和可靠性。
[0005]在一个示例中，本公开描述了一种电路，该电路包括被配置为执行电路功能的电路功能单元、被配置为向电路功能单元提供一个或多个输入的一个或多个输入单元、以及被配置为监测电路功能单元的监测单元。一个或多个输入单元可以被配置为在正常操作期间向电路功能单元提供第一输入并且在预测性安全检查操作期间提供不同于第一输入的第二输入。监测单元可以被配置为在预测性安全检查操作期间监测电路功能单元并且响应于预测性安全检查操作在预测性安全检查操作期间标识出电路功能单元的问题而输出针对电路的预测性故障信号。
[0006]在另一示例中，本公开描述了一种电路，该电路包括被配置为在正常条件下执行电路功能的电路功能单元、被配置为在第一时间段内在正常条件下以及在第二时间段内在恶化电路条件下执行电路功能的影子电路功能单元、以及被配置为将电路功能单元在正常条件下的输出与影子电路功能单元在恶化电路条件下的输出进行比较的比较单元。比较单元可以被配置为响应于比较标识出在恶化电路条件下执行电路功能的影子电路功能单元的问题而针对电路输出预测性故障信号。
[0007]在另一示例中，本公开描述了一种操作电路的方法。该方法可以包括：在正常条件
下执行电路功能；在恶化条件下执行电路功能；基于电路功能在恶化条件下的输出来预测电路功能在正常条件下的潜在未来问题；以及基于预测潜在未来问题来输出预测性警报。
[0008]一个或多个示例的细节在附图和下面的描述中给出。其他特征、目的和优点根据说明书和附图以及权利要求书将是清楚的。
附图说明
[0009]图1是示出根据本公开的示例的电路的框图；
[0010]图2是示出根据本公开的示例的电路的操作的流程图；
[0011]图3是示出根据本公开的示例的电路的另一框图；
[0012]图4是示出根据本公开的示例的电路的操作的流程图；以及
[0013]图5是示出根据本公开的示例的电路的操作的另一流程图。
具体实施方式
[0014]本公开描述了用于评估电路中的老化效应并且在问题实际发生之前预测电路中的未来问题的技术和电路。所描述的电路和技术可以与被设计用于各种不同电路功能的各种电路一起使用。该电路和技术可以促进设备或系统中(诸如车辆或类似环境中)的安全性。现代车辆和其他现代设备或系统可以包括大量功能电路，并且监测各种功能电路中的任何一种的健康或操作安全是促进车辆或其他设备或系统的安全性和可靠性所期望的。
[0015]本公开中描述的技术和电路可以提供预测性警报，该预测性警报可以在被配置为执行电路功能的功能电路中实际发生电路问题之前预测电路问题。以这种方式，可以在电路出现实际问题或故障之前标识并且执行系统维护(例如，以更换系统中的电路)。在一些情况下，本公开的用于预测电路中的未来问题的技术和电路可以与标识当前可能存在的实际电路问题的其他技术结合使用。因此，本公开的技术可以响应于标识出功能电路的实际存在问题而生成系统警报，并且本公开的方法还可以生成预测性系统警报以预测功能电路的未来问题 (例如，以提示对系统的预期维护)。
[0016]图1是示出根据本公开的示例的电路10的框图。电路10包括被配置为执行电路功能的电路功能单元16。电路10可以包括输入引脚 11和输出引脚13，输入引脚11将一个或多个输入信号从另一电路或设备递送到电路功能单元16，输出引脚13将电路功能单元16的输出递送到另一电路或设备。
[0017]电路功能单元16可以被配置为执行一个或多个电路功能。例如，电路功能单元16可以包括被配置为驱动负载的驱动器电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为执行一个或多个逻辑功能的逻辑电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为驱动诸如多相电机等电机的电机驱动器。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为生成振荡信号的振荡器电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为移位或改变信号的电压电平的电平移位器电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为移位信号的相位的相移电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为提供具有基于输入信号而确定的相位的输出信号的锁相环电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为将模拟信号转换为数字信号的模数转换器(ADC)电路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为将数字信号转换为模拟信号的数模转换器(DAC)电
路。在另一示例中，电路功能单元16可以包括被配置为执行算术功能的算术逻辑单元(ALU)。在又一些示例中，电路功能单元16可以包括处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、通信接口电路(诸如串行外围接口(SPI)等或另一类型的通信接口)、数字逻辑电路、状态机、信号处理电路、控制电路、模拟功能电路、存储器电路，传感器、与其读出和信号处理电路的至少一部分组合的传感器、通信接口或被配置为执行一个或多个电路功能的任何其他电路。
[0018]电路10包括被配置为向电路功能单元16提供一个或多个输入的一个或多个输入单元。例如，电路10的输入单元可以包括时钟单元 12和/或电源单元14。时钟单元12可以包括被配置为向电路功能单元 16递送时钟信号的时钟或电路元件。电源单元14可以包括被配置为向电路功能单元16递送电源的电源(诸如电池)或电路元件。如下面更详细描述的，在一些示例中，时钟单元12和电源单元14可以被配置为定义恶化电路条件，诸如相对于正常时钟速度而增加的时钟速度或相对于正常电源而减少的电源，作为在电路10中执行的预测性安全检查操作的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路，包括：电路功能单元，被配置为执行电路功能；一个或多个输入单元，被配置为向所述电路功能单元提供一个或多个输入；以及监测单元，被配置为监测所述电路功能单元，其中所述一个或多个输入单元被配置为在正常操作期间向所述电路功能单元提供第一输入，并且在预测性安全检查操作期间提供不同于所述第一输入的第二输入，以及其中所述监测单元被配置为在所述预测性安全检查操作期间监测所述电路功能单元，并且响应于所述预测性安全检查操作在所述预测性安全检查操作期间标识出所述电路功能单元的问题而针对所述电路输出预测性故障信号。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述一个或多个输入单元包括电源单元，并且其中所述第一输入包括正常电源电平并且所述第二输入包括降低的电源电平。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述一个或多个输入单元包括时钟单元，并且其中所述第一输入包括正常时钟速度并且所述第二输入包括增加的时钟速度。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述一个或多个输入单元包括电源单元和时钟单元，其中所述第一输入包括正常电源电平和正常时钟速度，并且其中所述第二输入包括降低的电源电平和增加的时钟速度。5.根据权利要求1所述的电路，其中所述电路功能单元包括一个或多个电路单元，所述第一个或多个电路单元选自由以下各项组成的组：驱动器电路；逻辑电路；电机驱动器；振荡器电路；电平移位器电路；相移电路；锁相环电路；模数转换器电路；数模转换器电路；算术逻辑单元ALU；处理器；微控制器；数字信号处理器DSP；通信接口电路；数字逻辑电路；状态机；信号处理电路；控制电路；模拟功能电路；传感器；或者存储器电路。
6.根据权利要求1所述的电路，其中所述电路被配置为在启动过程期间执行所述预测性安全检查操作。7.根据权利要求1所述的电路，其中所述电路被配置为在所述电路的所述正常操作期间周期性地执行所述预测性安全检查操作。8.一种电路，包括：电路功能单元，被配置为在正常条件下执行电路功能；影子电路功能单元，被配置为在第一时间段内在所述正常条件下以及在第二时间段内在恶化电路条件下执行所述电路功能；以及比较单元，被配置为将所述电路功能单元在所述正常条件下的输出与所述影子电路功能单元在所述恶化电路条件下的输出进行比较，并且响应于所述比较标识出在所述恶化电路条件下执行所述电路功能的所述影子电路功能单元的问题而针对所述电路输出预测性故障信号。9.根据权利要求8所述的电路，其中所述正常电路条件包括接收正常电源电平，并且所述恶化电路条件包括接收降低的电源电平。10.根据权利要求8所述的电路，其中所述正常电路条件包括接收正常时钟信号，并且所述恶化电路条件包括接收增加的时钟信号。11.根据权利要求8所述的电路，其中所述正常电路条件包括接收正常电源电平和正常时钟信号，并且其中所述恶化电路条件包括接收降低的电源电平和增加的时钟信号。12.根据权利要求8所述的电路，其中所述电路功能单元包括一个或多个电路单元，所述一个或多个电路单元选自由以下各项组成的组：负载驱动器电路；逻辑电路；电机驱动器；振荡器电路；电平移位器电路；相移电路；锁相环电路；模数转换器电路；数模转换器电路；算术逻辑单元ALU；处理器；微控制器；数字信号处理器DSP；通信接口电路；数字逻辑电路；状态机；信...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：