安全性至关重要应用中使用的集成电路装置、方法和系统的制作方法

安全性至关重要应用中使用的集成电路装置、方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种集成电路装置具有：第一电路部分，第一电源电压可提供给第一电路部分，第二电路部分，第二电源电压可提供给第二电路部分，其中，第一电路部分和第二电路部分相互在空间上隔开地设置，其中，第一电路部分具有第一导电元件，其中，第二电路部分具有第二导电元件。第三导电元件，集成电路装置具有第三导电元件，其中，第三导电元件被设置在第一导电元件和第二导电元件之间，使得第三导电元件邻近第一导电元件地设置并且第三导电元件还邻近第二导电元件地设置，其中，在第一末端参考电势可提供给第三导电元件，并且其中，第三导电元件在第二末端处于分析电路相连接，以识别从第一导电元件至第三导电元件或者从第二导电元件至第三导电元件的短路。
【专利说明】安全性至关重要应用中使用的集成电路装置、方法和系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于在安全性至关重要的应用中使用的集成电路装置、方法和系统。

【背景技术】
[0002] 集成电路装置将越来越多地在安全性至关重要的应用之中使用。例如，含有集成 电路装置的半导体组件的数量在机动车中持续地增加。在机动车中的集成电路装置的故障 对于人员和环境来说能够意味着决定性的风险。因此，在此类的安全性至关重要的应用中， 集成电路装置的可靠的且安全的运行具有极其重要的意义。


【发明内容】

[0003] 本发明基于以下任务，即提出一种集成电路装置、一种方法和一种系统，它们能够 提高面积使用效率地实施并且适于在安全性至关重要的应用中使用。
[0004] 该任务通过依据本发明的集成电路装置、依据本发明的方法和依据本发明的用于 在安全性至关重要的应用中使用的系统而得以解决。
[0005] 所述集成电路装置具有第一电路部分，第一电源电压可提供给所述第一电路部 分；和第二电路部分，第二电源电压可提供给所述第二电路部分。所述第一电路部分和所述 第二电路部分相互在空间上隔开地设置。所述第一电路部分具有第一导电元件并且所述第 二电路部分具有第二导电元件。所述集成电路装置还具有第三导电元件，其中，所述第三 导电元件被如此地设置在所述第一导电元件和所述第二导电元件之间，使得所述第三导电 元件邻近所述第一导电元件地设置并且所述第三导电元件还邻近所述第二导电元件地设 置。在第一末端参考电势可提供给所述第三导电元件，并且所述第三导电元件在第二末端 处与分析电路相连接，以识别从所述第一导电元件至所述第三导电元件或者从所述第二导 电元件至所述第三导电元件的短路。
[0006] 用于在安全性至关重要的应用中使用的所述系统具有待保护的电路部分和集成 电路装置，如其在前述段落中所描述的那样。所述集成电路装置的所述第二导电元件与所 述待保护的电路部分电耦合。
[0007] 所述方法包括将第一电压施加至第一导电元件，将第二电压施加至第二导电元件 和将参考电势施加至第三导电元件的第一末端。所述第三导电元件被如此地设置在所述第 一导电元件和所述第二导电元件之间，使得所述第三导电元件邻近所述第一导电元件地设 置并且所述第三导电元件还邻近所述第二导电元件地设置。所述第一导电元件、所述第二 导电元件和所述第三导电元件被构造在集成的半导体组件之中。所述方法还包括识别从所 述第一导电元件至所述第三导电元件或者从所述第二导电元件至所述第三导电元件的短 路。此外，所述方法包括将相同设置于安全的状态，其中，所述系统具有所述集成的半导体 组件。
[0008] 在所述集成电路装置之内、在所述系统之内以及在所述集成的半导体组件之内， 将提早地识别休眠错误，即在所述第一导电元件和所述第二导电元件之间出现短路之前。 例如，只要从所述第一导电元件至所述第三导电元件出现短路则识别出休眠错误。通过短 路引起的所述第三导电元件的毁坏将并不影响所述集成电路装置、所述系统以及所述集成 的半导体组件的正常的运行，所述第三导电元件的功能或者目的被限制于休眠错误的识 另IJ。与之相反地，所述第二导电元件或者与所述第二导电元件相连接的电路的毁坏将会导 致所述集成电路装置、所述系统或者所述集成的半导体组件的错误故能或者故障。由于能 够提早地识别所述休眠错误，所以能够阻止所述第二导电元件或者所述与所述第二导电元 件相连接的电路由于与所述第一导电元件的短路而被毁坏。利用仅仅较小的面积消耗则能 够确保所述集成电路装置、所述系统或者所述集成的半导体组件的安全的运行。
[0009] 在从属权利要求中给出了本发明的不同的设计方案和该经方案。
[0010] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述第一电源电压在一个范围之中，所述范 围位于电压范围之上，能够与所述第二导电元件电耦合的待保护的电路部分被设置用于所 述电压范围。
[0011] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述分析电路被如此地构造，使得为了识别 短路将施加在所述第三导电元件上的电压与至少一个预先给定的阈值作比较。
[0012] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述分析电路和所述第一导电元件之间以及 在所述分析电路和所述第二导电元件之间在不存在短路时不存在电连接。
[0013] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述第一导电元件、所述第二导电元件和所 述第三导电元件被相互平行地设置在导体路径层之内。
[0014] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述第一导电元件直接地邻近所述第三导电 元件地设置并且在所述第一导电元件和所述第三导电元件之间不设置功能性元件。此外， 所述第二导电元件直接邻近所述第三导电元件地设置并且在所述第二导电元件和所述第 三导电元件之间不设置功能性元件。
[0015] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述第三导电元件被设置在位于所述第一导 电元件之上的导体路径层之中，并且所述第二导电元件被设置在位于所述第三导电元件之 上的导体路径层之中。
[0016] 在所述集成电路装置的设计方案中，在所述第一导电元件和所述第三导电元件之 间的距离相应于在两个相邻的导电元件之间的最小的距离，并且在所述第二导电元件和所 述第三导电元件之间的距离同样相应于在两个相邻的导电元件之间的所述最小的距离。
[0017] 在所述集成电路装置的设计方案中，所述第三导电元件的宽度相应于导电元件的 最小的宽度。
[0018] 在所述集成电路装置的改进方案中，所述分析电路还被构造用于识别在所述第三 导电元件中的中断。
[0019] 在所述系统的一个设计方案中，所述系统被如此地构造，使得在识别所述短路时 将其设置于安全的状态。
[0020] 在所述系统的一个设计方案中，所述系统被如此地构造，使得在识别所述短路时 阻止所述待保护的电路部分的毁坏。
[0021] 在所述系统的一个设计方案中，所述安全性至关重要的应用包括在车辆中的应用 并且所述系统如此地被构造，使得在识别所述短路时阻止安全气囊、制动器或者方向盘的 拒绝。
[0022] 在所述系统的一个设计方案中，所述集成电路装置的所述第一导电元件与电机控 制电路电耦合并且所述待保护的电路部分具有微控制器。
[0023] 在所述系统的一个设计方案中，所述集成电路装置和所述待保护的电路部分被构 造在共同的集成的半导体组件之中。
[0024] 在所述方法的一个设计方案中，所述电压的所述分析包括将所述电压与至少一个 预先给定的阈值作比较。
[0025] 在所述方法的一个设计方案中，所述系统设置于所述安全的状态包括所述集成的 半导体组件的断开。
[0026] 在所述方法的一个设计方案中，所述系统设置于所述安全的状态包括报警信号的 产生。

【专利附图】

【附图说明】
[0027] 接下来参照所附的附图进一步阐述实施例。附图标记位于最左边的数字标记了在 其中该附图标记第一次使用的附图。在说明书和附图中的相同的或者相似的附图标记的应 用示出了相同的或者相似的元件。本发明并不限于实际描述的实施形式，而是能够以合适 的方式修改和变换。在本发明的范围内，一个实施形式的单个的特征和特征组合适于同其 他的实施形式的特征和特征组合相结合，以达到另外的实施形式。在说明书和权利要求书 的范围内，概念"耦合"和"连接"既涉及电路元件的直接的也涉及间接的连接，即也涉及通 过其间连接的电路形成的连接。
[0028] 其中：
[0029] 图1示出了集成电路装置的一个实施形式的示意图；
[0030] 图2示出了集成电路装置的另一个实施形式的示意图；
[0031] 图3示出了半导体组件的横截面的示意图；
[0032] 图4示出了半导体组件的另一个横截面的示意图；
[0033] 图5示出了一种方法的流程图；以及
[0034] 图6示出了一种系统的示意图，该系统被使用在安全性至关重要的应用之中。

【具体实施方式】
[0035] 图1示出了集成电路装置的一个实施形式的示意图。该集成电路装置100具有第 一电路部分102和第二电路部分104。第一电源电压106被提供给该第一电路部分102,即 该第一电路部分102将以第一电源电压106来驱动。第二电源电压108被提供给该第二电 路部分104。在该集成电路装置100内，第一电路部分102与第二电路部分104空间上分离 地加以设置。
[0036] 第一电路部分102具有第一导电元件110并且第二电路部分104具有第二导电元 件112。该电路装置100还具有第三导电元件114,其被设置在第一导电元件110和第二导 电元件114之间。其中，第三导电元件114既邻近第一导电元件110也邻近第二导电元件 112地加以设置。
[0037] 在第一末端处，参考电势116被提供给第三导电元件114。在第二末端处，该第三 导电元件114与分析电路118相连接。该分析电路118识别从第一导电元件110至第三导 电元件114的短路或者从第二导电元件112至第三导电元件114的短路。
[0038] 在该集成电路装置100内，由该分析电路118来检测由该第一导电元件110或者 由第二导电元件112开始的短路。只要在第一导电元件110和第三导电元件114之间产生 短路或者在第二导电元件112和第三导电元件114之间产生短路，则能够实现该检测。通 过将第三导电元件114设置在第一导电元件110和第二导电元件112之间，能够在第一导 电元件110和第二导电元件112之间出现短路之前识别由该第一导电元件110或者由该第 二导电元件112开始的短路。借助于该第三导电元件114和分析电路118能够实现短路的 识别。
[0039] 第一电路部分102将以第一电压106来供电并且第二电路部分104将以第二电压 108来供电。在一个实施形式中，第一电压106位于第一电压范围，该第一电压范围位于第 二电压范围之上，第二电压108位于该第二电压范围中。其中，第一电压范围如此地在第二 电压范围之上，使得从第一导电元件110至第二导电元件112的短路导致第二导电元件112 的毁坏或者导致与该第二导电元件112连接的电路的毁坏。
[0040] 第一电路部分102和第二电路部分104相互间空间上分尚地加以设置并且覆盖了 在集成电路装置100内的不同的功能。第一电路部分102例如是高压电路部分，其以几个 10V的第一电源电压106来驱动。在一个实施形式中，第一电路部分102以60V来驱动并且 在第一导电兀件110上施加60V。第二电路部分104例如是低压电路部分，其以几 V的第二 电源电压108来驱动。在一个实施形式中，第二电路部分104为数字模块，以1. 5V的电压 来驱动该数字模块并且在第二导电元件112上施加1. 5V。在第一导电元件110上和在第二 导电元件112上所施加的信号为两个相互独立的信号。第二导电元件112或者连接至第二 导电元件112的电路被设置用于1. 2V-1. 65V的容差范围，其中，从2. 3V起将实现第二导电 元件112或者其上连接的电路的毁坏。施加在第一导电元件110上的60V的电压位于第二 导电元件或者连接至该第二导电元件112的电路的容差范围之上。从第一导电元件110至 第二导电元件112的短路的出现将导致第二导电元件112或者连接至该第二导电元件112 的电路的毁坏。
[0041] 例如由于导电的颗粒而造成的短路，该些导电的颗粒在制造期间便遗留在集成电 路装置之中。该导电的颗粒由于其较小的尺寸在该集成电路装置供货之前的测试时未被识 另|J。因此，该导电的颗粒首先为未被识别的沉睡的故障。由于不同的影响，例如老化、温度、 湿度或者腐蚀，该导电的颗粒随着时间将变大并且然后能够引起在导电体之间的短路。该 未被识别的沉睡的故障使得集成电路装置所含有的并且首先无故障地供货给顾客的构件 在正常的工作寿命期间具有缺陷。该未被识别的沉睡的故障能够例如也在制造期间由于故 障处理而引起，例如化学机械抛光，英语为"chemical mechanical polishing"并且简称为 "CMP"。
[0042] 导电的颗粒位于集成电路装置100之内例如在第一导电元件110的区域之中。由 于其较小的尺寸，该导电的颗粒在集成电路装置100制造之后未被立即检测出并且该集成 电路装置100是完全功能正常的。随着时间的流逝，该导电的颗粒变大，直至其既接触第一 导电元件110也接触第三导电元件114。通过该导电的颗粒与第一导电元件110和第三导 电元件114的接触从而产生了在第一导电元件110和第三导电元件114之间的短路并且该 短路能够由分析电路118所识别。因此，该导电的颗粒还在第一导电元件110和第二导电 元件112之间产生短路之前即被识别。
[0043] 在集成电路装置100内提早地揭露沉睡的故障，例如导电的颗粒。只要从第一导 电元件110至第三导电元件114或者从第二导电元件112至第三导电元件114出现短路， 该沉睡的故障便能够被揭露。因此，还在第一导电元件110和第二导电元件112之间出现 短路之前识别沉睡的故障。在以下时刻识别该沉睡的故障，在该时刻该集成电路装置100 还是完全功能正常的，也就是说在该集成电路装置100出现应为被描述为"hazard"的危险 之前。例如，沉睡的故障在第二导电元件112或者与该第二导电元件112连接的电路由于 短路而被毁坏之前被识别。由此便能阻止"hazard"情况。
[0044] 能够被描述为传感器元件或者检测元件的第三导电元件114和分析电路被用于 沉睡的故障的识别并且由此确保集成电路装置100的功能安全。在第三导电元件114和分 析电路118具有较小的面积需求之后，在该集成电路装置100内将以有效的方式实现该功 能安全的确保。
[0045] 第三导电元件114专用于确定沉睡的故障的识别。换句话说，第三导电元件114 在集成电路装置100的正常的运行期间不承担任何功能。例如，第三导电元件114不参加 该集成电路装置100的任何逻辑运算。在正常的运行中，也就是说不存在短路时，集成电路 装置100在第三导电元件114和集成电路装置100的功能元件之间不存在任何的电连接。 例如，在第三导电兀件114和第一导电兀件110之间或者在第三导电兀件114和第二导电 元件112之间不存在任何电连接。同样地，在第一导电元件110和分析电路118之间以及 第二导电元件112和分析电路118之间不存在任何电连接。
[0046] 图2示出了集成电路装置的另一个实施形式的示意图。相似于参照图1所示出和 描述的实施形式，集成电路装置200具有带有第一导电元件210的第一电路部分202、带有 第二导电元件212的第二电路部分204、第三导电元件214和分析电路218。第一电路部分 202将以第一电源电压206来驱动并且第二电路部分204将以第二电源电压来驱动。
[0047] 第一导电元件210例如为电源线的一部分，在该电源线上施加有60V的电压。第 二导电元件212例如为信号线的一部分，在该信号线上施加有1.5V的电压。第三导电元件 214在第一末端处与接地电势216相连接并且在第二末端处与分析电路218的输入端相连 接。
[0048] 分析电路218具有串联电阻220、齐纳二极管222和比较器224。该串联电阻220 的第一连接端与分析电路218的输入端相连接并且该串联电阻220的第二连接端与齐纳二 极管222的第一连接端以及比较器224的输入端相连接。齐纳二极管222的第二连接端与 接地电势相连接。
[0049] 通过串联电阻220和齐纳二极管222实现了在分析电路218的输入端处施加的电 压的限制。在分析电路218的输入端所施加的电压通过串联电阻220和齐纳二极管222被 限制在该齐纳二极管222的钳位电压之上并且由此能够阻止该比较器224由于过压而引起 的毁坏。该串联电阻220和齐纳二极管222共同构造过压保护电路或者钳位电路226。
[0050] 比较器224将施加在其输入端的电压与预先给定的阈值或者预先给定的阈值电 压作比较。因此，该比较器执行电压测量并且在输出端输出输出信号228,该输出信号示出 输入电压是否高于或者低于所预先给定的阈值电压。比较器224的该输出信号相应于在分 析电路218的输出端的输出信号。在一个实施形式中，如在图2中所示出的那样，比较器 224被设置为具有开关滞后的比较器并且由此被设置为施密特触发器。
[0051] 如在图2中所示出的，集成电路装置200还具有导电的颗粒230,其位于第一导电 元件210的区域内。该导电的颗粒230如此大，使得由于该导电的颗粒230而出现在第一 导电元件210和第三导电元件214之间的短路。因此，施加在第一导电元件210处的60V 的电压也施加在第三导电元件214之上并且施加至分析电路218的输入端。第三导电元件 214由于所施加的电压而烧断并且被毁坏或者断开。钳位电路226将在分析电路218的输 入端处所施加的电压限制在例如10V的钳位电压之上。在施密特触发器224中进行由钳位 电路226所限制的10V的电压与预先给定的例如3V的阈值的比较。因为由该钳位电路226 所限制的10V的电压在预先给定的3V的阈值之上，所以施密特触发器224在其输出端输出 输出信号228,该输出信号示出出现短路。该输出信号228也被施加至分析电路218的输出 端。
[0052] 在集成电路装置200内，还在第一导电元件210和第二导电元件212之间出现短 路之前，便能借助于第三导电元件214和分析电路218来识别从第一导电元件210至第三 导电元件214的短路并且由输出信号228来示出。通过该提早的识别能够阻止在第一导 电元件210和第二导电元件212之间出现短路。此外，能够阻止将第一导电元件212的60V 的电压施加至集成电路装置200内与第二导电元件212电连接的电路部分232。电路部分 232也能够被描述为待保护的电路部分例如被设置用于最大为1. 65V的电压。60V的电压 将会导致该待保护的电路部分232的毁坏。
[0053] 在一个实施形式中，代替在图2中所示出和描述的导电颗粒230将在第二导电元 件212的区域内出现一种导电颗粒。该导电颗粒还仅具有与第二导电元件212的接触。随 着时间的流逝，该导电颗粒变大，例如由于腐蚀，直至通过该导电颗粒而出现在第二导电元 件212和第三导电元件214之间的短路。因为在第二导电元件212处仅施加1. 5V的电压， 所以该短路并不会导致第三导电元件214的毁坏。
[0054] 在另一个实施形式中，施加在第二导电元件212处的电压如此高，使得在短路的 情况下将出现第三导电元件214的毁坏，与参照第一导电元件210此前所描述的相似。
[0055] 在图2中所示出和描述的实施形式中，迪桑旅游局214的第一末端直接与接地电 势216相连接。在另一个实施形式中，第三导电元件214的第一末端经由电阻与接地电势 216相连接。该电阻例如具有如此的尺寸，使得在出现从第一导电元件210至第三导电元件 213的短路或者出现从第二导电元件212至第三导电元件214的短路时在分析电路218的 输入端发生电压升高，该电压升高能够由分析电路218所识别。
[0056] 在另一个实施形式中，第三导电兀件214的第一末端与参考电势216相连接，该参 考电势与接地电势有区别。例如，第三导电元件214的第一末端经由电阻与2. 5V的参考电 势216相连接。在分析电路218中进行与两个预先给定的阈值的比较。例如，在分析电路 218中进行通过钳位电路226所限制的电压是否位于3V的第一预先给定的阈值之上的比 较。附加地，在分析电路218中进行通过钳位电路226所限制的电压是否位于2V的第二预 先给定的阈值之下的比较。在分析电路218内的与两个预先给定的阈值的比较实现了除 了识别从第一导电元件210至第三导电元件214的短路的识别之外也能够识别从第二导电 元件212至第三导电元件214的短路。此外，借助于分析电路218也还能够实现在第三导 电元件214内的中断的识别。该中断例如由断裂、破裂或者由腐蚀所引起。
[0057] 图3示出了半导体组件的横截面的示意图。图3示出了例如穿过参照图1和图2 所示出和描述的实施形式的剖面的横截面。在半导体基体334上构造有第一导体路径层 336,其含有不导电的材料作为绝缘体。第一导体路径层336能够含有未示出的导电区域， 例如由多晶硅制成。被构造在第一导体路径层336之上的第二导体路径层338同样含有不 导电的材料。此外，在第二导体路径层338中构造有第一导电元件310、第二导电元件312 和第三导电兀件314。第一导电兀件310、第二导电兀件312和第三导电兀件314相应于 例如参照图1和图2所示出和描述的导体路径元件110、112、114、210、212和214。第二导 体路径层338例如含有金属层，其中第一导电元件310、第二导电元件312和第三导电元件 314由导电材料来构造，例如铝和铜。第三导电元件314将以相同的制造步骤来制造，如第 一导电元件310和第二导电元件312。第三导体路径层340被构造在第二导体路径层338 之上，并且第四导体路径层342被构造在第三导体路径层340之上。如在第二导体路径层 338中那样，能够在第三导体路径层340和在第四导体路径层342之中构造有未示出的导 体路径。由第一导体路径层336的多晶硅制成的区域能够与第二导体路径层338的导体路 径通过压力接触来连接。同样地，第二导体路径层338的导体路径能够与第三导体路径层 340的导体路径并且第三导体路径层340的导体路径能够与第四导体路径层342的导体路 径通过压力接触相连接。
[0058] 如参照图1和图2所示出和描述的那样，第一导电元件310、第二导电元件312和 第三导电兀件314在第二导体路径层338内相互平行。在一个实施形式中，在第一导电兀 件310和第三导电元件314之间的距离dl相应于在确定的技术中由于生产过程的限制而 在两个相邻的导电元件之间能够制造的最小的距离。同样滴，在第二导电元件311和第三 导电元件314之间的距离dl相应于最小的距离。在又一个实施形式中，距离dl和d2大于 最小的距离和/或距离dl和d2不同。
[0059] 在一个实施形式中，第一导电元件310直接邻近第三导电元件314地设置并且该 第二导电元件312也直接邻近第三导电元件314地设置。在第一导电元件310和第三导电 元件314之间无任何功能性的元件并且在第二导电元件312和第三导电元件314之间也无 任何功能性的元件。在其他的实施形式中，例如在第一导电元件310和第三导电元件314 之间设置假肢。同样在第二导电元件312和第三导电元件314之间设置假肢。该假肢例如 至少部分地被构造在半导体基体334之中。
[0060] 在一个实施形式中，第一导电兀件310的宽度wl相应于最小的宽度，该最小的宽 度能够在确定的技术中由于在生产过程中的限制而制造。同样地，第二导电元件312的宽 度w2和第三导电元件314的宽度《3相应于最小的宽度。在又一个实施形式中，宽度wl、 w2、w3大于最小的宽度和/或宽度wl、w2、w3不同。
[0061] 在图3中所示出且描述的实施形式之中，第一导电元件310、第二导电元件312和 第三导电元件314被设置在第二导体路径层中。在另一个实施形式中，第一导电元件310、 第二导电元件312和第三导电元件314被设置在另一个导体路径层中。在又一个实施形式 中，第一导电元件310、第二导电元件312和第三导电元件312位于不同的导体路径层中。 例如，在图4所示出的实施形式之中，第三导体路径元件414被设置在直接地位于第二导体 路径层438之上的第三导体路径层440中，第一导体路径元件410设置在该第二导体路径 层中。此外，第二导体路径元件412被设置在直接地位于第三导体路径层440之上的第四 导体路径层442中。在如在图4中所示出的实施形式中，第一导体路径元件410、第二导体 路径元件412和第三导体路径元件414相互平行并且直接相互堆叠地设置。在又一个实施 形式中，在第二导体路径层438中设置的第一导体路径元件410和在第四导体路径层442 中设置的第二导体路径元件412相交。
[0062] 图5示出了方法500的流程图。
[0063] 在502中将第一电压施加至第一导电兀件。
[0064] 在504中将第二电压施加至第二导电元件。
[0065] 在506中，在第三导电兀件的第一末端处施加参考电势。第三导电兀件如此地被 设置在第一导电元件和第二导电元件之间，使得第三导电元件邻近第一导电元件地设置并 且该第三导电元件还邻近第二导电元件地设置。该第一导电元件、第二导电元件和第三导 电元件被构造在集成的半导体组件之中。
[0066] 在508中将分析在第三导电元件的第二末端处的电压。
[0067] 在510中将识别从第一导电元件至第三导电元件或者从第二导电元件至第三导 电元件的短路。
[0068] 在512中将系统设置于安全的状态，其中，该系统具有集成的半导体组件。
[0069] 在方法500的一个设计方案中，该电压的分析包括该电压与至少一个预先给定的 阈值的比较。
[0070] 在方法500的另一个设计方案中，将系统设置于安全的状态包括集成的半导体组 件的断开。
[0071] 在方法500的又一个设计方案中，将系统设置于安全的状态包括报警信号的产 生。
[0072] 在502中，例如位于几10V的范围内的第一电压被施加至第一导电元件。在504中 例如在几 V的范围内的第二电压被施加至第二导电元件。在508中分析电压时，例如将施 加在第三导电元件的第二末端处的电压与预先给定的阈值作比较。在一个实施形式中，预 先给定的阈值和在第三导电元件的第一末端处的参考电势如此地选择，使得既能够识别从 第一导电元件至第三导电元件的短路也能够识别从第二导电元件至第三导电元件的短路。 在其他的实施形式之中，也能够识别例如在第三导电元件内的由于断裂而造成的中断。
[0073] 第三导电元件在集成的半导体组件的正常运行下不关联任何逻辑功能，也就是 说，例如在存储操作或者算术操作时不经由该第三导电元件传输任何信号。第三导电元件 与之相反地仅仅用于短路的识别，也就是说该迪桑林业局的功能被限于短路的识别。其被 如此地设置，使得在集成的半导体组件中的短路能够被提早地识别，即在第一导电元件和 第二导电元件之间的短路出现之前。通过该提早的短路的识别能够防止另外的电路部分的 毁坏，该些另外的电路部分要么被设置在该集成的半导体组件之内要么与该集成的半导体 组件耦合。
[0074] 方法500的步骤的顺序并不必须相应于上面所描述的顺序。该方法500能够以在 上述的段落中已经描述的集成电路装置中的一个或者以在接下来的段落中将要描述的系 统来执行。
[0075] 图6示出了系统660的示意图，该系统被用在安全性至关重要的应用之中。该系 统660具有待保护的电路部分632和集成的电路装置600,如其例如参照图1至图4所示出 和描述的那样。集成的电路装置600具有带有第一导电元件610的第一电路部分602、带有 第二导电元件612的第二电路部分604、第三导电元件614和分析电路618。第一电路部分 602以第一电源电压606来驱动并且第二电路部分604以第二电源电压608来驱动。在图 6所示出的实施形式之中，第二导电元件612经由第一接口 644与待保护的电路部分632电 耦合。在其他实施形式之中，待保护的电路部分632被设置在集成的电路装置600之内并 且与第二导电元件612电连接。
[0076] 在一个实施形式中，安全性至关重要的应用为在车辆中的应用，例如在机动车中。 借助于第三导电元件614和分析电路618能够确保由标准IS026262所要求的机动车的功 能安全。第一电路部分602经由第二接口 646与蓄电池或者车载电网648电耦合，该第二 接口以例如48V的第一电源电压606来为第一电路部分602供电。该第一导电兀件610经 由第三接口 650与电机控制装置652例如用于机动车的转向装置的伺服电机电耦合。该分 析电路618的输出信号628经由第四接口 654与控制单元632电耦合。该控制单元632此 外控制电机控制装置652。在图6中所示出的实施形式为同样具有待保护的电路部分632 的控制单元632。待保护的电路部分632或者控制单元例如被构造为微控制器。
[0077] 微控制器632经由分析电路618和输出信号628提早地接收所示出的短路并且将 该系统660由此设置于安全的状态。微控制器632能够由此一方面被描述为控制单元。另 一方面该微控制器632作为中央的电路兀件对于该系统660的功能性负责，该微控制器632 与第二导电元件612电耦合并且被设置用于例如1. 5V的电压。该微控制器632能够因此 被描述为待保护的电路部分。为了防止该系统660的完全的故障，必须无条件地避免该微 控制器632由于从在其上施加有48V的第一导电元件610至第二导电元件的短路引起的毁 坏。
[0078] 在微控制器630经由输出信号628提早地信号地收到短路之后，该微控制器能够 控制该系统660设置于安全的状态之中，通过该微控制器例如断开该集成的电路装置600 或者促使警告信号的生成。因此，该微控制器632既能够避免其自身的毁坏，也能够阻止该 系统660的失灵。因此，例如能够阻止通过伺服电机652控制的架势的不受控制的或者有 错误的行为。
[0079] 在参照图6所示出的并且描述的实施形式中，系统660被用在机动车中来阻止驾 驶的有错误的行为。在其他的实施形式中，该系统被设置用来阻止机动车的另外的安全性 至关重要的部件的崩溃，例如安全气囊、制动器或者防抱死系统的崩溃。
[0080] 除了机动车之外，还有另外的安全性至关重要的应用，在这些应用中能够使用该 系统660。例如，该系统660能够在医学技术、在反应堆控制、在交通管理系统或者在其他交 通工具中诸如在飞机中使用。
【权利要求】
1. 一种集成电路装置（100、200、600)，具有： 第一电路部分（102、202、602)，第一电源电压（106、206、606)可提供给所述第一电路 部分， 第二电路部分（104、204、604)，第二电源电压（108、208、608)可提供给所述第二电路 部分， 其中，所述第一电路部分和所述第二电路部分相互在空间上隔开地设置， 其中，所述第一电路部分具有第一导电元件（110、210、310、410、610)， 其中，所述第二电路部分具有第二导电元件（112、212、312、412、612)，以及 第三导电元件（114、214、314、414、614)， 其中，所述第三导电元件被如此地设置在所述第一导电元件和所述第二导电元件之 间，使得所述第三导电元件邻近所述第一导电元件地设置并且所述第三导电元件也邻近所 述第二导电元件地设置， 其中，在第一末端处参考电势（116、216、616)可提供给所述第三导电兀件，并且 其中，所述第三导电元件在第二末端处与分析电路（118、218、618)相连接，以识别从所 述第一导电元件至所述第三导电元件或者从所述第二导电元件至所述第三导电元件的短 路。
2. 根据权利要求1所述的集成电路装置，其中，所述第一电源电压在一个范围之中，所 述范围位于电压范围之上，与所述第二导电元件电耦合的待保护的电路部分（232、632)能 够被设置用于所述电压范围。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，所述分析电路被如此地构 造，使得为了识别短路将施加在所述第三导电元件上的电压与至少一个预先给定的阈值作 比较。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，在所述分析电路和所述第 一导电元件之间以及在所述分析电路和所述第二导电元件之间在不存在所述短路时不存 在电连接。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，所述第一导电元件、所述第 二导电元件和所述第三导电元件被相互平行地设置在导体路径层（338 )之内。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，所述第一导电元件直接地 邻近所述第三导电元件地设置并且在所述第一导电元件和所述第三导电元件之间不设置 功能性元件，并且 其中，所述第二导电元件也直接邻近所述第三导电元件地设置并且在所述第二导电元 件和所述第三导电元件之间不设置功能性元件。
7. 根据权利要求1-4中任一项所述的集成电路装置，其中，所述第三导电元件被设置 在位于所述第一导电元件之上的导体路径层（440)之中，并且 其中，所述第二导电元件被设置在位于所述第三导电元件之上的导体路径层（442)之 中。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，在所述第一导电元件和所 述第三导电元件之间的距离（dl)相应于在两个相邻的导电元件之间的最小的距离，并且 其中，在所述第二导电元件和所述第三导电元件之间的距离（d2)同样相应于在两个相 邻的导电元件之间的所述最小的距离。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，所述第三导电元件的宽度 (w3)相应于导电元件的最小的宽度。
10. 根据前述权利要求中任一项所述的集成电路装置，其中，所述分析电路还被构造用 于识别在所述第三导电元件内的中断。
11. 一种方法，包括： 将第一电压施加至第一导电兀件（502); 将第二电压施加至第二导电元件（504); 将参考电势施加至第三导电兀件（506)的第一末端， 其中，所述第三导电元件被如此地设置在所述第一导电元件和所述第二导电元件之 间，使得所述第三导电元件邻近所述第一导电元件地设置并且所述第三导电元件也邻近所 述第二导电元件地设置， 其中，所述第一导电元件、所述第二导电元件和所述第三导电元件被构造在集成的半 导体组件之中， 分析在所述第三导电元件（508)的第二末端处的电压， 识别从所述第一导电元件至所述第三导电元件或者从所述第二导电元件至所述第三 导电元件（510)的短路，并且 将系统设置于安全的状态，其中，所述系统具有所述集成的半导体组件。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，所述电压的所述分析包括将所述电压与至少 一个预先给定的阈值作比较。
13. 根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述系统设置于所述安全的状态包括所 述集成的半导体组件的断开。
14. 根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中，所述系统设置于所述安全的状态 包括报警信号的产生。
15. -种用于在安全性至关重要的应用中使用的系统，其具有待保护的电路部分 (632)和根据权利要求1至10中任一项所述的集成电路装置（600)，其中，所述集成电路装 置的所述第二导电元件（612)与所述待保护的电路部分电耦合。
16. 根据权利要求15所述的系统，其中，所述系统被如此地构造，使得在识别所述短路 时将其设置于安全的状态。
17. 根据权利要求15或16所述的系统，其中，所述系统被如此地构造，使得在识别所述 短路时阻止所述待保护的电路部分的毁坏。
18. 根据权利要求15-17中任一项所述的系统，其中，所述安全性至关重要的应用包括 在车辆中的应用并且其中所述系统如此地被构造，使得在识别所述短路时阻止安全气囊、 制动器或者方向盘的拒绝。
19. 根据权利要求15-18中任一项所述的系统，其中，所述集成电路装置的所述第一 导电元件（610)与电机控制电路（642)电耦合并且其中所述待保护的电路部分具有微控制 器。
20. 根据权利要求15-19中任一项所述的系统，其中，所述集成电路装置和所述待保护 的电路部分被构造在共同的集成半导体组件之中。
【文档编号】H03K19/0175GK104065371SQ201410105763
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2013年3月21日
【发明者】M·扎诺斯 申请人:英飞凌科技股份有限公司