原位监测器和原位监测器限定极限值预测寿命终止的电路制造技术

本公开的各实施例总体上涉及原位监测器和原位监测器限定极限值预测寿命终止的电路。在一些示例中，一种电路包括被配置为执行电路功能的功能单元和被配置为测量与该电路相关联的内部数据的一个或多个原位监测器。该电路还可以包括存储器和寿命模型单元，该存储器被配置为存储与一个或多个原位监测器相关联的一个或多个极限值，该寿命模型单元被配置为基于来自一个或多个原位监测器的所测量的内部数据和极限值来确定该电路是否已经达到寿命终止阈值。终止阈值。终止阈值。

【技术实现步骤摘要】
原位监测器和原位监测器限定极限值预测寿命终止的电路


[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，并且可能导致寿命终止电路故障，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)的寿命期间承受假定的最坏情况任务环境。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。
[0004]有时，在不可预见的例外情况下(这可以是由较大系统(例如，车辆)内的故障引起的)，甚至可能超过最坏情况任务环境，并且由于过度的应力暴露，电路可以比预期更早达到寿命终止。即使电路在实际发生应力的情况下没有直接失效，也可能发生电路寿命过度劣化的情况。对于车辆电路，这样的异常错误情况的示例可以包括由于冷却液损失而导致的引擎过热或由于另一故障系统组件之间的耦合而导致的大量电磁暴露，这可能导致线束中的高瞬态。

技术实现思路

[0005]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基于与电路相关联的测量数据来确定电路是否已经达到寿命终止阈值。例如，测量数据可以由电路内的一个或多个原位监测器标识。此外，测量数据可以与由延长高温操作寿命(eHTOL)测试限定的极限值进行比较，并且在某些情况下，该极限值可以基于与在现场操作的其他电路相关联的故障数据来更新。在任何情况下，基于来自一个或多个原位监测器的测量数据与极限值的比较，该电路可以被配置为确定电路是否已经达到寿命终止阈值，在这种情况下，可以建议或要求对较大系统内的电路进行预测性维护。
[0006]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，该预测性警报可以在功能电路中出现问题之前预测未来电路问题。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)。本公开的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。
[0007]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功能单元；被配置为测量与该电路相关联的内部数据的一个或多个原位监测器；被配置为存
储与一个或多个原位监测器相关联的一个或多个极限值的存储器；以及被配置为基于来自一个或多个原位监测器的所测量的内部数据和极限值来确定该电路是否已经达到寿命终止阈值的寿命模型单元。
[0008]在另一示例中，本公开描述了一种操作电路的方法，该方法包括：将一个或多个极限值存储在与该电路相关联的存储器中；经由该电路执行电路功能；经由一个或多个原位监测器测量与该电路相关联的内部数据，其中该一个或多个极限值是为一个或多个原位监测器而限定的；以及基于来自一个或多个原位监测器的所测量的内部数据和存储在存储器中的极限值来确定该电路是否已经达到寿命终止阈值。
[0009]在另一示例中，本公开描述了一种系统。该系统可以包括电路和外部计算机。该电路可以包括被配置为执行电路功能的功能单元；被配置为测量与该电路相关联的内部数据的一个或多个原位监测器；被配置为存储与一个或多个原位监测器相关联的一个或多个极限值的存储器；被配置为基于来自一个或多个原位监测器的所测量的内部数据和极限值来确定该电路是否已经达到寿命终止阈值的寿命模型单元；以及数据传输单元。外部计算机可以被配置为与数据传输单元通信，其中数据传输单元被配置为从外部计算机接收对极限值的更新，其中该更新基于与在操作期间发生故障的一个或多个其他电路相关联的其他数据。
[0010]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、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求书中很清楚。
附图说明
[0011]图1是示出根据本公开的示例的电路的框图；
[0012]图2是示出与高温操作寿命(HTOL)测试相关联的示例数据的概念图；
[0013]图3是示出扩展HTOL(eHTOL)测试的另一概念图；
[0014]图4是根据本公开的一个或多个示例的较大系统内的电路的框图；
[0015]图5是根据本公开的一个或多个示例的较大系统内的电路的另一框图；
[0016]图6是示出根据本公开的示例的电路的操作的流程图；以及
[0017]图7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
[0018]本公开描述了用于评估电路中的老化效应以及在问题发生之前预测电路中的未来问题的技术和电路。本公开还描述了用于提高电路安全性和可靠性的技术和电路。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。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。
[0019]所描述的电路和技术可以基于与该电路相关联的所测量的内部数据来确定电路是否已经达到寿命终止阈值。例如，所测量的内部数据可以由电路内的一个或多个原位监测器标识。此外，所测量的内部数据可以与由延长高温操作寿命(eHTOL)测试限定的极限值进行比较，并且在某些情况下，极限值可以基于与在现场操作的其他电路相关联的故障数
据来更新。在任何情况下，基于来自一个或多个原位监测器的所测量的内部数据与极限值的比较，该电路可以被配置为确定电路是否已经达到寿命终止阈值，在这种情况下，可以建议或要求对较大系统内的电路进行预测性维护。
[0020]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，该预测性警报可以在功能电路中出现问题之前预测未来电路问题。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)。本公开的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。
[0021]在一些示例中，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功能电路中出现这样的问题或故障之前预测由于电路已经达到其寿命终止而导致的电路问题。此外，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检测或监测当前可能存在的实际电路问题(例如，故障、短路、过电压、过电流或其他问题)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：功能单元，被配置为执行电路功能；一个或多个原位监测器，被配置为测量与所述电路相关联的内部数据；存储器，被配置为存储与所述一个或多个原位监测器相关联的一个或多个极限值；以及寿命模型单元，被配置为基于来自所述一个或多个原位监测器的所测量的内部数据和所述极限值来确定所述电路是否已经达到寿命终止阈值。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述极限值是基于加速应力测试来限定的，在电路集合的制造过程期间对电路子集执行所述加速应力测试，其中所述子集是所述集合的代表性部分。3.根据权利要求1所述的电路，其中所述加速应力测试包括延长高温操作寿命(eHTOL)测试。4.根据权利要求1所述的电路，其中所述一个或多个原位监测器被配置为在所述电路的预定义操作条件下测量所述内部数据。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述一个或多个原位监测器被配置为在与所述电路相关联的启动过程期间测量所述内部数据。6.根据权利要求4所述的电路，其中所述一个或多个原位监测器被配置为在与所述电路相关联的断电过程期间测量所述内部数据。7.根据权利要求4所述的电路，其中所述一个或多个原位监测器被配置为在所述电路的周期性寿命终止检查过程期间测量所述内部数据。8.根据权利要求1所述的电路，还包括数据传输单元，所述数据传输单元被配置为接收对所述极限值的更新，其中所述更新基于与在操作期间发生故障的一个或多个其他电路相关联的其他数据。9.根据权利要求8所述的电路，还包括被配置为跟踪与所述电路相关联的年龄的年龄跟踪器，其中所述数据传输单元被配置为响应于所述电路经历故障而向外部计算机传送状态指示以及与所述电路相关联的年龄。10.根据权利要求1所述的电路，还包括数据传输单元，所述数据传输单元被配置为响应于所述寿命模型单元确定所述电路已经达到所述寿命终止阈值而从所述一个或多个原位监测器向外部计算机传送所测量的内部数据。11.根据权利要求1所述的电路，其中所述寿命模型单元包括比较单元，所述比较单元被配置为将所测量的内部数据与所述一个或多个极限值进行比较。12.根据权利要求1所述的电路，其中所述寿命模型单元被配置为响应于标识出所述电路已经达到所述寿命终止阈值而输出警报。13.根据权利要求1所述的电路，其中所述寿命模型单元被配置为响应于标识出所述电路已经达到所述寿命终止阈值而禁用所述电路的至少一部分。14.根据权利要求1所述的电路，其中功能单元包括选自以下各项的一个或多个电路单元：驱动器电路；
逻辑电路；电机驱动器；用于驱动负载的驱动器电路；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；模拟电路；存储器电路；或者传感器。15.一种操作电路的方法，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
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：