DE3104121A1 - Method and device for the early detection of semiconductor failures - Google Patents

Method and device for the early detection of semiconductor failures

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DE3104121A1
DE3104121A1 DE19813104121 DE3104121A DE3104121A1 DE 3104121 A1 DE3104121 A1 DE 3104121A1 DE 19813104121 DE19813104121 DE 19813104121 DE 3104121 A DE3104121 A DE 3104121A DE 3104121 A1 DE3104121 A1 DE 3104121A1
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Luer Dr.-Phys. 7410 Reutlingen Luetkens
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Abstract

For this purpose, the supply voltage is lowered in the test state at the semiconductor to be tested and a test frequency is applied to the semiconductor. The behaviour of the semiconductor shows whether damage can occur at the semiconductor. This method is particularly suitable for highly integrated digital chips such as counters, microprocessors and memory units.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur frühen Erkennung vonMethod and device for the early detection of

Halbleiterausfällen Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Früherkennung von Halbleiterausfällen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist bereits bekannt, bei besonders kritischen Schaltungsanordnungen einen redundanten Auf bau zu verwenden. Unterschiedliche Ergebnisse der parallelverarbeiteten Signale führen dann zu einer Fehlererkenung, so daß festgestellt wird, daß ein Bauelement oder eine Bauelementgruppe fehlerhaft arbeitet. Weiterhin sind zahlreiche Algorithmen bekannt, mit denen Speicher und Rechner auf ihre Funktion überprüft werden können Bei den genannten Verfahren ist jedoch eine Früherkennung von Ausfällen nicht möglich, da nur. ein Ausfall selbst erkannt werden kann.State of the art semiconductor failures The invention is based on one Method for the early detection of semiconductor failures according to the preamble of the main claim. It is already known to use a redundant circuit in particularly critical circuit arrangements To use on construction. Different results of the signals processed in parallel then lead to an error detection, so that it is determined that a component or a component group works incorrectly. There are also numerous algorithms known, with which memory and computer can be checked for their function However, early detection of failures is not possible with the procedures mentioned. because only. a failure can be detected by itself.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein zu erwartender Halbleiterausfall bereits .zu einem Zeitpunkt bekannt wird, wenn das Bauelement unter üblichen Arbeitsbedingungen noch einwandfrei arbeitet. Insbesondere langsame Veränderungen in digitalen Halbleiterbauelementen sind nämlich zunächst nicht bemerkbar, können aber bei Überschreiten einer kritschen Schwelle zu einem plötzlichen Versagen des Bauelements führen.Advantages of the invention The method according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that an expected Semiconductor failure is already known at a point in time when the component still flawless under normal working conditions is working. In particular namely, slow changes in digital semiconductor components are initially not noticeable, but can lead to a critical threshold being exceeded sudden failure of the component.

Diese schwelle hängt von versOÄiedenen Parametern ab, wie Betriebsspannung, Temperatur und Arbeitsfrequenz.This threshold depends on various parameters, such as the operating voltage, Temperature and working frequency.

Bei hohen Frequenzen, bei niedriger Betriebsspannung und bei hoher Temperatur treten solche Fehler am ehesten auf.At high frequencies, at low operating voltages and at high ones Such errors are most likely to occur at temperature.

Durch die in'den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the method specified in the main claim are possible.

Besonders günstig ist es, neben der Versorgungsspannung und der Frequenz auch die Temperatur des zu prüfenden Bauelements zu verändern. Insbesondere beim Erreichen höherer Temperaturen zeigen sich Fehler bei einem Halbleiterbauelement be-sonders schnell. Weiterhin ist es günstig, den Verfahrensablauf mit einem Rechner zu steuern. Dadurch ist es möglich, die Verän#derung der Parameter automatisch vorzunehmen, so daß beispielsweise in festgelegten Zeitintervallen die Arbeitsbedingungen des Halbleiterb.auelementes geändert werden. Es ist auch vorteilhaft, die Prüfung der Halbleiterbauelemente in einer Bearbeitungspause vorzunehmen. Hierdurch ist es möglich, die Überprüfung vorzunehmen, ohne daß der normale Betriebsablauf gestört ist. Eine solche Bearbeitungspause kann beispielsweise kurz nach dem Einschalten des Gerätes vorliegen oder aber bei Mikroprozessoren nach einem Bearbeitungszyklus eingeschoben werden. Bei Rechnerbauelementen ist es vorteilhaft, die Prüfung eigengesteuert vorzunehmen, d. h. daß der [<echnt#r durch eine Interrupt-Routine zu einem gegebenen Zeitpunkt seine Arbeitsbedingungen ändert und ein Prüfprogramm ablaufen läßt.It is particularly favorable, in addition to the supply voltage and the frequency also change the temperature of the component to be tested. Especially with Faults in a semiconductor component appear when higher temperatures are reached particularly fast. It is also advantageous to use a computer for the process sequence to control. This makes it possible to change the parameters automatically, so that, for example, the working conditions of the Semiconductor component can be changed. It is also beneficial to consider the Make semiconductor components in a machining break. This makes it possible carry out the check without disrupting normal operations. One Such a break in processing can be, for example, shortly after the device is switched on present or, in the case of microprocessors, inserted after a processing cycle will. In the case of computer components, it is advantageous to carry out the test under your own control, d. H. that the [<echnt # r by an interrupt routine to a given time changes his working conditions and runs a test program.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist zweckmäßigerweise mit Einrichtungen versehen, mit denen die Versorgungsspannung mindestens eines Halbleiterbauelementes absenkbar ist und ein Taktgenerator an das Halbleiterbauelement anschließbar ist. Durch diese Maßnahmen sind die Prüfbedingungen am einfachsten herstellbar. Ist in der Schaltungsanordnung bereits ein Taktgenerator vorgesehen, ist es vorteilhaft, den Taktgenerator in seiner Frequenz änderbar zu gestalten.A device for carrying out the method is expedient provided with devices with which the supply voltage of at least one semiconductor component can be lowered and a clock generator can be connected to the semiconductor component. These measures are the easiest way to establish the test conditions. Is in a clock generator is already provided in the circuit arrangement, it is advantageous to to make the clock generator changeable in its frequency.

Dadurch ist es auf einfache Art möglich, denselben Taktgenerator zur Verarbeitung von Signalen als auch zur Prüfung zu verwenden. Ist ein Rechnerbaustein vorhanden, ist mittels eines entsprechenden Ausgangssignals eine geeignete Spannung und eine geeignete Frequenz automatisch an das Halbleiterbauelement anlegbar. Manuelle Eingriffe sind nicht erforderlich, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn das Halbleiterbauelement regelmäßig überprüft werden soll. Das Umschalten der Spannung und das Aufschalten der Frequenz erfolgt vorteilhafterweise über elektronische Schalter, insbesondere mit Feldeffekttransitoren, da diese besonders einfach ansteuerbar sind. Die Steuerung der elektronischen Schalter erfolgt günstigerweise über einen Ausgang eines Mikroprozessors. Hierbei kann zweckmäßigerweise bereits ein in der Schaltungsanordnung vorhandender Mikroprozessor Verwendung finden, so daß weitere Rechnerschaltungen nicht erforderlich sind. Hierbei ist es günstig, wenn der Mikroprozessor eine Überprüfung der Halbleiterbauelemente nicht während der Bearbeitungsphase sondern in einer Rechenpause vornimmt. Hierbei ist es vorteilhaft, den Mikroprozessor selbst ebenfalls zu überprüfen. An die Recheneinrichtung wird vorteilhafterweise eine Auswerteschaltung angeschlossen, die beim Auftreten eines Fehlers ein.This makes it easy to use the same clock generator Processing of signals as well as to be used for testing. Is a computer module is present, a suitable voltage is provided by means of a corresponding output signal and a suitable frequency can be automatically applied to the semiconductor component. Manual Interventions are not required, which is particularly advantageous if that Semiconductor component should be checked regularly. Switching the voltage and the switching on of the frequency is advantageously carried out via electronic switches, especially with field effect transistors, as these are particularly easy to control. The electronic switches are conveniently controlled via an output a microprocessor. In this case, one can expediently already be in the circuit arrangement existing microprocessor find use, so that further computer circuits are not required. It is advantageous here for the microprocessor to carry out a check of the semiconductor components not during the processing phase but in a computing pause undertakes. Here it is advantageous to use the microprocessor self also to check. An evaluation circuit is advantageously connected to the computing device connected when an error occurs.

Warnsignal abgibt. Der Anschluß irgendwelcher Meßeinrichtungen ist dann nicht erforderlich, sondern ein Warnsignal wird automatisch beim Über- oder Unterschreiten bestimmter vorgegebener Schwellen abgegeben.Gives a warning signal. The connection of any measuring devices is then not necessary, but a warning signal is automatically activated when the or Dropped below certain predetermined thresholds.

Die Absenkung der Betriebsspannung erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Spannungsstabilisierungsschaltung, wie sie im einfachsten Fall mit einer Zenerdiode gebildet werden kann. Dies führt zu einer besonders einfachen und preisgünstigen Lösung. Weiterhin ist es vorteilhaft, als Taktgenerator den Taktgeber des Rechnerbausteins zu verwenden, dessen Frequenz durch einen programmierbaren Teiler veränderbar ist. Hierbei kann der bereits vorhandene Taktgeber Verwendung finden, während durch den programmierbaren Teiler die Verarbeitungsfrequenz und die Prüffrequenz im weiten Rahmen gewählt werden können und zudem die Prüffrequenz bei der Überprüfung unterschiedlicher HalbleIterbauelemente geändert werden kann.The operating voltage is advantageously lowered by means of a voltage stabilization circuit, as in the simplest case with a Zener diode can be formed. This leads to a particularly simple and inexpensive one Solution. It is also advantageous to use the clock generator of the computer module as the clock generator to use, the frequency of which can be changed by a programmable divider. Here, the existing clock can be used, while the programmable divider the processing frequency and the test frequency in the wide Frame can be selected and also the test frequency when checking different Semiconductor components can be changed.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung zur Früherkennung von Halbleiterausfällen.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The figure shows an example of a device for the early detection of semiconductor failures.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Figur zeigt einen Mikroprozessor 6, der beispielsweise zur digitalen Motorüberwachung in einem Kraftfahrzeug dient. Die am Motor gemessenen analogen Signale gelangen über die Eingänge 1 an einen Multiplexer 2, der sie über. eine Datenleitung 3 an einen Analog-Digital-Wandler 4 weiterleitet. Die im Analog-Digital-Wandler 4 digitalisierten Signale gelangen als Worte über die Datenleitung 5 zum Mikroprozessor 6.Description of the exemplary embodiment The figure shows a microprocessor 6, which is used, for example, for digital engine monitoring in a motor vehicle. The analog ones measured on the motor Signals come through the inputs 1 to a multiplexer 2, which they over. a data line 3 to an analog-to-digital converter 4 forwards. The signals digitized in the analog-to-digital converter 4 arrive as words via the data line 5 to the microprocessor 6.

Über eine Datenleitung 15 steht der Mikroprozessor mit einer Motorelektronik 14 in Verbindung, die den Motor nach Anweisung des Mikroprozessors 6 in optimalem Betriebszustand hält. Die Motorelektronik 14 ist für die Einspritzung, die Zündung und andere für den Betrieb eines Motors erforderlichen Vorgänge zuständig. Die motorspezifischen Daten'sind in einem Speicher 7 abgelegt, der über eine weitere Datenleitung 8 mit dem Mikroprozessor 6 verbunden ist. Die Betriebsbedingungen des Motors werden in dem Mikroprozessor durch einen Vergleich der an den Eingängen 1 anliegenden Signale mit den gespeicherten Signalen erfaßt. Über eine weitere Ausgangsleitung 10 ist an den Mikroprozessor ein Kondensator 11 angeschlossen, der seinerseits mit einer Warnelektronik 12 in Verbindung steht. Am Ausgang der Warnelektronik ist eine Leuchtdiode 13 angeschlossen, die aufleuchtet, wenn nicht nach einer bestimmten Zeit oder zu häufig ein. dynamisches Signal über die Leitung 10 kommt. Des weiteren ist an den Mikroprozessor 6 eine Ausgangsleitung 9 angeschlossen, die an die Gates der Feldeffekttransistoren 18 und 19 führt.The microprocessor with engine electronics is connected via a data line 15 14 in connection that the motor according to the instructions of the microprocessor 6 in optimal Operating state holds. The engine electronics 14 are for the injection, the ignition and other processes necessary for the operation of an engine. The engine-specific Data are stored in a memory 7, which via a further data line 8 with the microprocessor 6 is connected. The engine operating conditions are shown in the microprocessor by comparing the signals applied to inputs 1 detected with the stored signals. Via a further output line 10 is connected to the microprocessor a capacitor 11, which in turn with a Warning electronics 12 is in communication. There is a light-emitting diode at the output of the warning electronics 13 connected, which lights up if not after a certain time or to often a. dynamic signal comes on line 10. Furthermore is to the Microprocessor 6 has an output line 9 connected to the gates of the field effect transistors 18 and 19 leads.

Weiterhin ist über einen Inverter 20 das Gate eines Feldeffekttransistors 21 an die Ausgangsleitung 9 angeschlossen. Seine Taktsignale erhält der Mikroprozessor 6 von einem Oszillator 16, der über einen programmierbaren Teiler 17 mit dem Takteingang des Mikroprozessors 6 verbunden ist. Der Programmiereingang des progr#ammierbaren Teilers 17 ist über die Drainsource -Strecke des Feldeffekttransistors 18 mit der gemeinsamen Masseleitung verbunden. Die Versorgungsspannungsleitung 22 versorgt über die Drain-Source-Strecke des Feldeffekttransistors 19 den Multiplexer 2, den Analog-Digital-Wandler 4, den Mikroprozessor 6, den Speicher 7, den Oszillator 16 und den programmierbarren Frequenzteiter 17 mit der Versorgungsspannung.Furthermore, the gate of a field effect transistor is via an inverter 20 21 connected to the output line 9. The microprocessor receives its clock signals 6 by an oscillator 16, which has a programmable divider 17 with the clock input of the microprocessor 6 is connected. The programming input of the programmable Divider 17 is across the drain source -Way of the field effect transistor 18 connected to the common ground line. The supply voltage line 22 supplies the multiplexer via the drain-source path of the field effect transistor 19 2, the analog-to-digital converter 4, the microprocessor 6, the memory 7, the oscillator 16 and the programmable frequency ladder 17 with the supply voltage.

Ein dynamischer Reset-Impulsgeber 23 ist einerseits mit der Versorgungsspannung, andererseits mit dem Reset-Eingang eines Mikroprozessors 6 verbunden, um beim Einschalten der Versorgungsspannung einen definierten Anfangszustand herzustellen. Weiterhin führt die Versorgungsspannungsleitung 22 zu einem Widerstand24, an den eine Zenerdiode 25 angeschlossen ist, der.en Anode zur gemeinsamen Masse leitung führt. Zwischen dem Widerstand 24 und der Zenerdiode 25 führt e.ine Leitung über die Drain-Source-Strecke des Feldeffekttranistors 21 zur Spannungsleitung für die einzelnen albleiterbauelemente.A dynamic reset pulse generator 23 is on the one hand with the supply voltage, on the other hand connected to the reset input of a microprocessor 6 to when switching on to establish a defined initial state of the supply voltage. Farther leads the supply voltage line 22 to a resistor 24 to which a Zener diode 25 is connected, der.en anode leads to the common ground line. Between the resistor 24 and the zener diode 25 leads a line via the drain-source path of the field effect transistor 21 for voltage conduction for the individual semiconductor components.

Nach dem Anliegen der Betriebsspannung wird das Gerät durch den Reset-Impulsgeber 21 in einen definierten Zustand gesetzt. Das Gerät führt nun zuerst da.s Prüfprogramm aus. Hierzu wird mittels eines Programms der Ausgang, an den die Leitung 9 angeschlossen ist, auf 1 gesetzt. Durch diese Maßnahme werden die Feldeffekttransistoren 18 und 19 gesperrt, während Feldeffekttransistor 21 öffnet. Durch diese Maßnahme wird einerseits der programmierte Frequenzteiler 17 umprogrammiert, so daß die an seinem Ausgang abgegebene Frequenz höher ist als die bei geöffnetem, Feldeffekttransistor 18, andererseits wird der Feldeffekttransistor 21 geöffnet, sodaß die durch die Zenerdiode 25 reduzierte Versorgungsspannung die Halbleiterbauelemente.After the operating voltage has been applied, the device is activated by the reset pulse generator 21 set in a defined state. The device now runs the test program first the end. For this purpose, the output to which the line 9 is connected is by means of a program is set to 1. By this measure, the field effect transistors 18 and 19 blocked, while field effect transistor 21 opens. By this measure on the one hand the programmed frequency divider 17 reprogrammed so that the at its output output frequency is higher than that when the field effect transistor 18 is open, on the other hand the field effect transistor 21 is opened, so that the reduced by the Zener diode 25 Supply voltage the semiconductor components.

versorgt. Bei reduzierter Spannung und erhöhter Frequenz werden per Programm die Funktion des Mikroprozessors 6 und die Funktion der weiteren, an den Mikroprozessor 6 angeschlossenen Halbleiterbauelemente überprüft. ,Werden dabei Fehler festgestellt, d. h. werden vorgegebene untere oder obere Grenzen überschritten, wird vom Mikroprozessor 6 an die Datenleitung 10 kein Impuls abgegeben, der die Warnelektronik 1-2 zurücksetzt, so daß diese nach kurzer Zeit eine Leuchtdiode 13 aktiviert. provided. With reduced voltage and increased frequency, per Program the function of the microprocessor 6 and the function of the other to the Microprocessor 6 connected semiconductor components checked. , Be part of it Error detected, d. H. specified lower or upper limits are exceeded, the microprocessor 6 to the data line 10 does not emit a pulse that the Warning electronics 1-2 resets, so that after a short time they turn on a light-emitting diode 13 activated.

Die W.arnelektronik 12 erzeugt nach gegebener Zeit automatisch eine Warnung, wenn nicht vorher ein Rücksetzimpuls von der Datenleitung 10 eintrifft. Auch eine zu hohe Frequenz von Impulsen Bührt zur Warnung. Statt der Leuchtdiode 13 sind auch Summer einsetzbar. Weiterhin ist es möglich, mit dem von der Warnelektronik 12 abgegebenen Signal ein redundantes System zu aktivieren. The warning electronics 12 automatically generates a after a given time Warning, if a reset pulse has not been received from data line 10 beforehand. Too high a frequency of impulses is also a warning. Instead of the light emitting diode 13 buzzers can also be used. It is also possible to use the warning electronics 12 emitted signal to activate a redundant system.

Weiterhin. ist es möglich, die Motorelektronik 14 vom Mikroprozessor 6 zu entkoppeln und stattdessen die Motorelektronik nach einem fest vorgegebenen Programm arbeiten zu lassen, die zumindest notdürftig ein weiteres Betreiben des Motors ermöglicht. Farther. it is possible to control the motor electronics 14 from the microprocessor 6 to decouple and instead the engine electronics according to a fixed predetermined To let the program work, at least a makeshift operation of the Motor allows.

Durch das Absenken der Betriebsspannung und das Erhöhen der Arbeits-#bzw. Taktfrequenz sowie gegebenenfalls durch erhöhte Temperatur können verschiedene Fehler im Halbleiter frühzeitig erkannt werden. Insbesondere Defekte im, Kristall, die die Bauelementeeigenschaften verändern, aber auch Fehler der Metallisierung, wie sie beispielsweise bei schlechten Kontakten im Innern des Halbleiterchips auftreten können, oder Parameterverschiebungen durch Einflüsse von der Oberfläche des Chips, z. B. von einer schlechten Abdeckung oder durch eindringende Feuchtigkeit, können erkannt werden.By lowering the operating voltage and increasing the work # or. Clock frequency and possibly also due to increased temperature can cause various errors can be recognized early in the semiconductor. In particular, defects in the crystal that change the component properties, but also defects in the metallization, such as they occur, for example, in the event of bad contacts inside the semiconductor chip can, or parameter shifts due to influences from the surface of the chip, z. B. from a bad cover or from penetrating moisture be recognized.

Die Überprüfung der Vorrichtung wird durch ein Signal vom Mikroprozessor 6 eingeleitet, der die Feldeffekttransistoren 18, 19 und 21 schaltet. Softwaremäßig wird nun ein Prüfalgorithmus durchlaufen. Hierbei wird der Code des Verarbeitungsprogramms als Datensatz aufgefaßt. All diese Daten, die beispielsweise im Speicher 7, im Analog-Digital-Wandler 4 und im Mikroprozessor 6 vorhanden sind, werden in Blicken addiert, die Quersumme gebildet und mit vorgegebenen Werten verglichen. The verification of the device is carried out by a signal from the microprocessor 6 initiated, the field effect transistors 18, 19 and 21 switches. In terms of software, a test algorithm is now run through. The code of the Processing program understood as a data record. All this data, for example are in memory 7, in analog-to-digital converter 4 and in microprocessor 6, are added in glances, the cross sum is formed and compared with given values.

Stimmt die Quersumme und der vorgegebene Wert überein, wird über die Datenleitung 10 ein Impuls abgegeben.If the checksum and the specified value match, the Data line 10 emitted a pulse.

Sind die Werte verschieden, so wird kein Impuls an die Datenleitung 10 abgegeben, so daß die Warnelektronik aktiviert wird. Neben dem hier aufgezeigten Algorithmus sind noch weitere Prüfalgorithmen möglich, beispielsweise der Vergleich von ausgewählten Daten mit vorgegebenen Werten.If the values are different, no pulse is sent to the data line 10 released so that the warning electronics are activated. Besides the one shown here Algorithm, further test algorithms are also possible, for example the comparison of selected data with given values.

Nach Abschluß der Überprüfung springt der Mikroprozessor 6 per Programm in den Verarbeitungsprozeß zurück und steuert beispielsweise anhand der ihm vorgegebenen Daten die Motorelektronik 14. Insbesondere beim Starten eines Motors ist es jedoch wesentlich, daß gleich zu Anfang die entsprechenden Daten berechnet und die Betriebsvorgänge entsprechend gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist ein Interrupt-System vorgesehen, das bei einem Andrehen des Motors das Prüfprogramm abbricht und das Verarbeitungsprogramme aufnimmt. Dies gilt auch während des Betriebs des Motors zu jedem Zeitpunkt, in dem das Verarbeitungsprogramin, benötigt wird. Nach dem Errechnen beispielsweise der Zünd- und Einspritzzeitpunkte-kehrt jedoch der Mikroprozessor 6 in das Prüfprogramm zurück und führt die Überprüfung dort weiter, wo sie zuvor unterbrochen wurde. In den Verarbeitungspausen wird diese Überprüfung dauernd wiederholt. Ist nun die Überprüfung beendet, so erhält die Ausgangsleitung 9 wieder ein logisches O-Signal, der Feldeffekttransistor 21 sperrt, während die Feldeffekttransistoren .18 und 19 öffnen. In dieser Schalterstellung ist der normale Betrieb des Mikroprozessors sowie, der angeschlossenen Peripheriegeräte wiederhergestellt.After the check has been completed, the microprocessor 6 jumps by program back into the processing process and controls, for example, on the basis of the information given to it Data from the engine electronics 14. However, it is particularly important when starting an engine It is essential that the corresponding data and the operating processes are calculated right from the start controlled accordingly. An interrupt system is provided for this purpose, which aborts the test program and the processing programs when the engine starts records. This also applies during the operation of the engine at any time in which the processing program is required. After calculating, for example the ignition and injection times, however, the microprocessor 6 returns to the test program and continues the check from where it was previously interrupted. In This check is repeated continuously after the processing pauses. Now is the review completed, so the output line 9 again receives a logic 0 signal, the field effect transistor 21 blocks, while the field effect transistors .18 and 19 open. In this switch position is the normal operation of the microprocessor as well as the connected peripheral devices restored.

Die hier dargestellte Vorrichtung zur Überprüfung von Halbleiterbauelementen ist beispielhaft und kann auch .bei anderen Geräten und Vorrichtungen Anwendung finden.The device shown here for checking semiconductor components is exemplary and can also be used with other devices and devices Find.

Ist kein Mikroprozessor vorgesehen, kann die Überprüfung beispielsweise mittels einer Schaltuhr vorgenommen werden, die in regelmäßigen Abständen die Prüfschritte einleitet. Eine Auswertung ist beispielsweise mit Schwellwertschaltern möglich. Bei komplexeren Systemen ist es vorteilhaft, einen eigenen Rechnerbaustein zur Prüfung und zur Ermittlung von Fehlern bei Halbleiterbauelementen vorzusehen. Auch ist die Schaltungsanordnung nicht auf die Motorelektronik begrenzt, sondern kann bei Halbleiterbauelementen anderer Art angewendet werden. Weiterhin, ist es möglich und vorteilhaft, ~die gesamte Prüfelektronik, insbesondere die Halbleiterschalter 1,8, 19 und 21 sowie den Oszillator 16, den vorprogrammierbaren Teiler 17 und die Spannungsreduzierung mittels einer Spannungsstabilisierungsschaltung ,in einem gemeinsam integrierten Schaltkreis getrennt oder zusammen mit anderen Schaltkreisen unterzubringen. If no microprocessor is provided, the check can, for example be carried out by means of a time switch that carries out the test steps at regular intervals initiates. An evaluation is possible, for example, with threshold switches. In the case of more complex systems, it is advantageous to have your own computer module for testing and to be provided for the determination of defects in semiconductor components. Also is that Circuit arrangement is not limited to the engine electronics, but can be used in semiconductor components other types can be used. Furthermore, it is possible and beneficial to ~ the whole Test electronics, in particular the semiconductor switches 1, 8, 19 and 21 and the oscillator 16, the pre-programmable divider 17 and the voltage reduction by means of a Voltage stabilization circuit, separated in a common integrated circuit or together with other circuits.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, während des Prüfablaufs die Datenleitung 15 zur Motorelektronik 14 zu unterbrechen, um keine Fehlaktion auszulösen und die Eingänge des Mikroprozessors entweder an Referenzspannungen oder an Ausgänge zu legen. IIicr<lurnfl ist eine umfangreiche Selbstprürung des gesamten Gerätes möglich. Die hierfür erforderlichen Ve.rbindungsleitungen und Bauches sind im Ausführungsbeispiel jedoch nicht gezeichnet. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es möglich, mit geringen Kosten eine Warnung zu erzeugen, während alle Bauelemente noch funktionieren, eines sich aber der Ausfallgrenze nähert.It has proven to be useful to connect the data line during the test sequence 15 to interrupt the engine electronics 14 so as not to trigger any incorrect action and the Inputs of the microprocessor either to reference voltages or to outputs place. IIicr <lurnfl is an extensive self-examination of the entire device possible. The connecting lines and belly required for this are not shown in the exemplary embodiment. With the proposed device it is possible to generate an alert at low cost while all components still work, but one is approaching the failure limit.

Claims (16)

Ansprüche' 1. Verfahren zur Früherkennung von Haibleiterausfällen, insbesondere bei integrierten Schaltkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zu prüfenden Ha-lbleiterbauelement (2, 4, 6, 7, 16, 17) im Prüfzustand die Versorgungsspannung erniedrigt wird'und/oder es mit einer Prüffrequenz beaufschlagt wird, die in der Nähe der Maximalfrequenz des Halbleiterbauelements liegt.Claims 1. Procedure for the early detection of semiconductor failures, in particular in integrated circuits, characterized in that in the semiconductor component to be tested (2, 4, 6, 7, 16, 17) in the test state the supply voltage is lowered 'and / or it is acted upon with a test frequency that is specified in the Close to the maximum frequency of the semiconductor component. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß'bei dem zu prüfenden Halbleiterbauelement (2, 4, 6, 7, 16, 17) die Temperatur auf eine kritische Grenze erhöht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that'bei the to be tested semiconductor component (2, 4, 6, 7, 16, 17) the temperature to a critical Limit is increased. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensablauf rechnergesteuert ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Process sequence is computer-controlled. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung in einer Bearbeitungspause des Halbleiterbauelements (2, 4, 6, 7, 16, 17) erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the test is carried out during a break in the processing of the semiconductor component (2, 4, 6, 7, 16, 17). 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder ~4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensablauf bei Rechnerbauelementen (6) eigengesteuert ist.5. The method according to claim 3 or ~ 4, characterized in that the process sequence for computer components (6) is self-controlled. 6. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (24, 25) vorgesehen sind, mit denen die Versorgungsspannung mindestens eines Halbleiterbauelementes (2, 41 6, 7, 16, 17) absenkbar ist, und daß ein Oszillator (16) an das Halbleiterbauelement (2, 4, 6, 7, 17) anschließbar ist.6. Device for performing a method according to one of the claims 1 to 5, characterized in that devices (24, 25) are provided with which the supply voltage of at least one semiconductor component (2, 41 6, 7, 16, 17) can be lowered, and that an oscillator (16) is connected to the semiconductor component (2, 4, 6, 7, 17) can be connected. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (16) in seiner Frequenz änderbar ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the oscillator (16) can be changed in its frequency. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rechnerbaustein (6) vorgesehen ist, der die entsprechende Spannung und Frequenz an das Haltbleiterbauelement (2, 4, 6, 7j 16, 17) anlegt.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that a computer module (6) is provided, which the corresponding voltage and frequency to the semiconductor component (2, 4, 6, 7j 16, 17). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung der Spannung und-die Aufschaltung der Frequenz durch elektronische. Schalter, insbesondere durch Feldeffekttransistoren (18, 19, 21), erfolgt.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the switching the voltage and-the switching of the frequency by electronic. Switches, in particular by field effect transistors (18, 19, 21). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronischen Schalter (18, 19, 21) über einen Ausgang des Rechnerbausteins (6) gesteuert sind.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the electronic Switches (18, 19, 21) are controlled via an output of the computer module (6). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Rechnerbaustein (6) ein bereits vorhandener Mikroprozessor Verwendung findet, der die Überprüfung der Halbleiterbauelemente (2,4, 6,.7, 16, 17) in einer Rechenpause vornimmt.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that that an existing microprocessor is used as the computer module (6), the checking of the semiconductor components (2, 4, 6, 7, 16, 17) in a computing pause undertakes. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechnerbaustein (6) sich selbst überprüft.12. The device according to claim 11, characterized in that the Computer module (6) checked itself. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rechnerbaustein (6) eine Auswerteschaltung (12) angeschlossen ist, die beim Auftreten eines Fehlers ein Warnsignal abgibt.13. Device according to one of claims 8 to 12, characterized in that that an evaluation circuit (12) is connected to the computer module (6) which emits a warning signal when an error occurs. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung der Halbleiterbauelemente (2, 4, 6, 7, 16, 17) mittels einer Spannungsstabilisierungsschaltung (24, 25), insbesondere einer. Zenerdiode (25), absenkbar ist.14. Device according to one of claims 6 to 13, characterized in that that the supply voltage of the semiconductor components (2, 4, 6, 7, 16, 17) by means of one Voltage stabilization circuit (24, 25), in particular one. Zener diode (25), is lowerable. 15. Vorrichtung nach einem der-Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Oszillator (16) der Taktgeber des Rechnerbausteins (6) Verwendung findet, dessen Frequenz durch einen programmierbaren Teiler (17) veränderbar ist.15. Device according to one of claims 8 to 14, characterized in that that the clock of the computer module (6) is used as the oscillator (16), the frequency of which can be changed by a programmable divider (17). 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erkennen eines Fehlers in einem oder mehreren Halbleiterbauelementen (2, 4, .6, 6,7,16, 17) die Baugruppe ganz oder teilweise abgeschaltet wird und ihre Aufgabe durch eine redundante Baugruppe oder durch ein vereinfachtes Hilfssystem übernommen wird.16. Device according to one of claims 6 to 15, characterized in that that when a fault is detected in one or more semiconductor components (2, 4, .6, 6,7,16, 17) the assembly is completely or partially switched off and its Task by a redundant module or by a simplified auxiliary system is taken over.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136609A1 (en) * 1983-09-30 1985-04-10 Siemens Aktiengesellschaft Process for localizing time critical facts in the interior of a sequential electronic circuit
DE4404445A1 (en) * 1993-02-16 1994-08-18 Mitsubishi Electric Corp Integrated semiconductor circuit and method for testing the same
WO2005122388A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Robert Bosch Gmbh Generator regulator with diagnostic function for semiconductor components

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIESSLING, Karl Georg: Beschleunigte Zuverlässig- keitsprüfungen an elektronischen Baugruppen und Geräten. In: radio fernsehen elektronik 1977, H.2, S.43,44 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0136609A1 (en) * 1983-09-30 1985-04-10 Siemens Aktiengesellschaft Process for localizing time critical facts in the interior of a sequential electronic circuit
US4686455A (en) * 1983-09-30 1987-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Method for the localization of time-critical events within a clock electronic circuit
DE4404445A1 (en) * 1993-02-16 1994-08-18 Mitsubishi Electric Corp Integrated semiconductor circuit and method for testing the same
DE4404445C2 (en) * 1993-02-16 2000-08-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor integrated circuit and method for testing the same
WO2005122388A1 (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Robert Bosch Gmbh Generator regulator with diagnostic function for semiconductor components
US7791352B2 (en) 2004-06-09 2010-09-07 Robert Bosch Gmbh Generator regulator having a diagnostic function for semiconductor components

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