Integriertes Bauelement Die Erfindung bezieht sich auf ein integriertes Bauelement, welches insbesondere in einem integrierten Schaltkreis zur Ansteuerung von Lasten in elektronischen Reglern von Kraft- fahrzeugbremsen vorgesehen sein kann.

Zur Regelung der Bremsen eines Kraftfahrzeugs kann ein elek- tronisches Bremssystem vorgesehen sein, bei dem über inte- grierte Schaltkreise unter anderem individuellen Bremsen zu- geordnete Ventilspulen mittels Feldeffekttransistoren ange- steuert werden. Bei Fehlfunktionen eines derartigen Systems ist üblicherweise aufgrund seiner hohen Relevanz für die Fahrsicherheit eine Sicherheitsabschaltung erforderlich. Um deren Zuverlässigkeit in besonders hohem Maße zu gewährleis- ten, sind ihre Funktionskomponenten üblicherweise durch re- dundante Schaltkreise zusätzlich abgesichert. Beispielsweise ist ein Treiberausgang eines derartigen Systems, der zur Ak- tivierung der Spannungsversorgung der genannten Ventilstufen vorgesehen ist, üblicherweise derart verschaltet, dass er im Bedarfsfall durch zwei komplett redundant ausgeführte Ab- schaltpfade auf Masse gezogen werden kann.

Derartige redundante Abschaltpfade werden in integrierten Schaltkreisen eingesetzt, die in ein außerhalb eines Leis- tungstreiber-ICs (PCU) angeordneten Fehlerüberwachungs-IC (FMON), welches Spannungen überwacht, integriert sein kön- nen. Geraten die überwachten Spannungen außerhalb des spezi- fizierten Bereiches, wird ein Abschalttransistor über einen Inverter aktiviert. Das FMON-IC besteht in der Regel aus zwei getrennten Blöcken, so dass bei Zerstörung eines dieser Blöcke der zweite Block ein sicheres Abschalten gewährleis- tet.

Die Abschaltpfade in einer derartigen Anordnung sind übli- cherweise ungeschaltet aktiv, d. h. » gt ein so genannter Pull- down-Transistor wird von einer konstanten Spannung durchge- schaltet, wobei ein weiterer Transistor von einem so genann- ter"Pulldown"-Deaktivierungssignal angesteuert wird und da- bei die Versorgung des"Pulldown"-Transistors auf Masse zieht. Gerade bei der Anwendung in Kraftfahrzeug-Bremssyste- men sind in derartigen Schaltungen aus Sicherheitsgründen die Abschaltpfade vollständig redundant ausgelegt, wobei insbesondere auch die genannten"Pulldown"-Transistoren über unterschiedliche Spannungversorgungen bespeist sind. Proble- matisch kann in einer derartigen Schaltung aber sein, falls bei einem der Abschaltpfade ein Kurzschluss zur Spannungs- versorgung auftritt. Dies könnte auch die Funktionsfähigkeit des zweiten Abschaltpfades gefährden, da dieser im Bedarfs- fall, also zur funtkionsgerechten Abschaltung des Treiber- ausgangs, auch die Spannungsver-sorgung auf Masseniveau zie- hen müsste. Um dies zu vermeiden, sind die redundanten Ab- schaltpfade üblicherweise jeweils durch Dioden voneinander entkoppelt.

Eine derartige Absicherung der Abschaltpfade über Dioden be- dingt jedoch einen erhöhten Herstellungs-und Montageauf- wand, sowie aufgrund des Spannungsabfalls über die Dioden eine Reduktion des"Pulldown"-Effekts.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein insbe- sondere zum Einsatz zum An-oder Abschalten von Last- treibern in einem Kraftfahrzeug-Bremssystem aus Sicherheits- gründen geeignetes integriertes Bauelement mit einer Anzahl von Halbleiterschaltelementen anzugeben, bei dem bei beson- ders einfach gehaltener Bauweise eine besonders hohe be- triebliche Sicherheit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass den Halbleiterschaltelementen zugeordnete Ansteuerleiterbahnen von auf einem vorgebbaren Bezugspotential haltbaren Schutz- zonen umgeben sind.

Die Erfindung geht dabei von der überlegung aus, dass für eine besonders hohe betriebliche Sicherheit des integrier- ten Bauelements Querauswirkungen von Kurzschlüssen bei den zur Sicherheitsabschaltung vorgesehenen Halbleiterschaltele- menten auf dazu redundant geschaltete weitere Halbleiter- schaltelemente konsequent vermieden werden sollten. Um dies auf besonders einfache Weise zu erreichen und insbesondere den Einsatz dazu vorgesehener Entkoppel-Dioden entbehrlich zu machen, sollte die Leitungsführung zur Ansteuerung der Halbleiterbauelemente besonders sicher gegenüber einem der- artigen übersprechen oder Kurzschluss ausgeführt sein. Dies ist erreichbar, indem die den als besonders sicherheitsrele- vant eingestuften Halbleiterbauelementen zugeordneten An- schlussleiterbahnen, wie beispielsweise Gate-, Drain-oder Source-Anschluss-Leiterbahnen, in der Art einer geschirmten, von einem Schutzleiter umgebenen Zuleitung ausgeführt sind.

Dazu sind die jeweiligen Anschluss-leiterbahnen von geeignet gewählten und dimensionierten Schutzzonen umgeben.

Bei den Schutzzonen kann es sich dabei insbesondere um Lei- ter, leitende Flächen oder leitende Bahnen handeln, die der zu schützenden Anschlussleiterbahn unmittelbar benachbart geführt sind und auf einem geeigneten Bezugspotential gehal- ten werden. Bei der Anordnung der Halbleiterbau-elemente in integrierter Bauweise auf einem Substrat können die Schutz- zonen dabei insbesondere auch in benachbarten Lagen angeord- nete, geeignet dimensionierte und positionierte leitfähige Bereiche umfassen.

Vorteilhafterweise ist für eine besonders hohe betriebliche Sicherheit der gesamte den jeweiligen Halbleiterschaltele- menten zugeordnete Anschlussbereich in der Art einer ge- schirmten Zuleitung ausgeführt. Dazu sind vorteilhafter- weise mit den Ansteuerleiterbahnen verbundene Anschlussdräh- te von auf dem Bezugspotential haltbaren Schutzdrähten umge- ben, wobei in alternativer oder zusätzlicher vorteilhafter Weiterbildung die mit den Ansteuerleiterbahnen ggf. verbun- denen Steckerkontakte in einem gemeinsamen Steckergehäuse zu auf dem Bezugspotential gehaltenen Steckerkontakten benach- bart angeordnet sind. Weiterhin ist zweckmäßigerweise jedes der Halbleiterschaltelemente an sich von einer auf dem Be- zugspotential haltbaren Schutzzone umgeben und somit ge- schirmt ausgeführt.

Bei einer derartigen Anordnung und einer Ausgestaltung des Halbleiterschaltelements als Transistor ist die Steuerlei- tung (Gate) vorteilhafterweise auf dem kürzesten Weg und in möglichst großem Abstand zu Drain-und Source-Anschlüssen aus der das Halbleiterbauelement umgebenden Schutzzone her- ausgeführt. Der Gate-Anschluss ist dabei in weiterer vor- teilhafter Ausgestaltung durch einen geeignet gewählten Wi- derstand strombegrenzt ausgeführt.

Eine besonders hohe betriebliche Sicherheit ist erreichbar, indem als Bezugspotential vorteilhafterweise Massepotential vorgesehen ist. Die Aufrechterhaltung von Massepotential auf den Schutzzonen ist dabei in besonders einfacher Weise er- reichbar, indem diese geeignet und dauerhaft mit Masselei- tung verbunden sind.

Um eine hohe betriebliche Sicherheit zu gewährleisten, sind die Halbleiterschaltelemente vorteilhafterweise redundant ausgeführt. In alternativer oder zusätzlicher vorteilhafter Weiterbildung sind die Halbleiterschaltelemente stromlos of- fen'geschaltet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbeson- dere darin, dass durch die Ausführung der Zuleitungen zu den zur Sicherheitsabschaltung vorgesehenen Halbleiterschaltele- menten als geschirmte, von einem Schutzleiter umgebene Zu- leitungen eine besonders hohe auslegungsbedingte Sicherheit gegen eine Querbeeinflussung von Kurzschlüssen zwischen den redundant ausgeführten Abschaltpfaden erreichbar ist. Dabei ist zur Gewährleistung einer hohen betrieblichen Sicherheit eine zusätzliche Absicherung durch externe Entkoppel-Dioden nicht erforderlich, so dass das integrierte Bauelement ver- gleichsweise einfach ausgeführt sein kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen : Fig. 1 ein integriertes Bauelement, insbesondere zur An- wendung in elektronischen Reglern von Kraftfahr- zeugbremssystemen, und Fig. 2 schematisch einen Anschlussbereich des Bauelements nach Fig. 1.

Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugs- zeichen versehen.

Das in Fig. 1 schematisch und auszugsweise dargestellte in- tegrierte Bauelement 1 ist zur bedarfsweisen Abschaltung der Spannungsversorgung von einer Bremse eines Kraftfahrzeugs zugeordneten Ventilstufen aus Sicherheitsgründen vorge- sehen. Dazu umfasst das integrierte Bauelement 1 redundant ausgeführte Abschaltpfade 2,2', übe die ein zur Aktivie- rung der Spannungsversorgung des den Ventilstufen 4 zugeord- neten Treibers 6 vorgesehener Treiberausgang 8 im Bedarfs- fall auf Masse gezogen werden kann. Die Lasttreiber, die La- sten und die Abschaltstufen können selbstverständlich auch mehrfach vorhanden sein.

Die Abschaltpfade 2, 2'sind ungeschaltet aktiv und umfassen zur bedarfsweisen Durchführung einer Schaltfunktion jeweils ein als so genannter"Pulldown"-Transistor ausgeführtes Halbleiterschaltelement 10,10'. Diese werden von einer kon- stanten Spannung 12 durchgeschaltet. Den Halbleiter- schaltelementen 10, 10'ist jeweils innerhalb ihres Ab- schaltpfads 2,2'ein ebenfalls als Transistor ausgeführtes, weiteres Halbleiterschaltelement 14,14'vorgeschaltet, das im Bedarfsfall von einem"Pulldown"-Deaktivierungssignal 16 angesteuert wird und dabei die Transistorversorgung auf Mas- se zieht. Der Transistor schließt demzufolge, so dass der "Pulldown"deaktiviert ist.

Aus Sicherheitsgründen sind die Abschaltpfade 2,2'voll- ständig redundant ausgeführt, wobei insbesondere die als Transistoren ausgeführten Halbleiterschaltelemente 10,10' mit unabhängigen, redundant ausgeführten Spannungsversorgun- gen beaufschlagt sind.

Für eine besonders hohe betriebliche Sicherheit ist die Re- dundanz der Abschaltpfade 2,2'konsequent eingehalten. Da- bei sind die Abschaltpfade 2,2'auch gegen ein übersprechen von Kurzschlüssen gegen Versorgungspotential abge-sichert.

Um dies mit einfacher Bauweise und insbesondere unter Ver- zicht auf die Verwendung externer Entkoppel-Dioden zu ge- währleisten, sind die den Halbleiterschaltelementen 14,14' zugeordneten Anschlussleiterbahnen 18, 18'in der Art ge- schirmter Leiter ausgeführt.

Dazu sind, wie dies im Ausschnitt nach Fig. 2 erkennbar ist, die auf einem auch die Halbleiterschaltelemente 10, 10', 14, 14'tragenden Substrat 20 angeordneten Anschlussleiter- bahnen 18,18'von Schutzzonen 22 umgeben. Die Schutzzonen 22, die die Funktion eines Schutzleiters erfüllen, sind da- bei zu den Anschlussleiterbahnen 18 benachbart geführt und in der Bestückungsebene der Anschlussleiterbahnen 18 ange- ordnet. Um zudem auch eine Absicherung in Richtung orthogo- nal zur in Fig. 2 gezeigten Bestückungsebene zu gewähr- leisten, sind die Anschlussleiterbahnen 18 auch in be- nachbarten Bestückungsebenen von geeignet gewählten Schutz- zonen umgeben.

Die Schutzzonen 22 sind auf Masse als Bezugspotential halt- bar. In der Art einer vollständigen Schirmung ist aber auch der der Anschlussleiterbahn 18 zugeordnete Anschlussdraht 24, der vom Substrat 20 zum Leadframe 26 führt, von auf Mas- se als Bezugspotential haltbaren Schutzdrähten 28 umgeben.

In nicht näher dargestellter Weise sind zudem die Halblei- terbauelemente 14,14'von auf Masse als Bezugspotential haltbaren Schutzzonen umgeben.

Die mit den Ansteuerleiterbahnen 18,18'verbundenen Stec- kerkontakte 30 sind zudem in einem gemeinsamem Steckergehäu- se zu auf Masse als Bezugspotential gehaltenen Steckerkon- takten 32 benachbart angeordnet, so dass das gesamte, sich vom Steckerkontakt 30 über den Anschlussdraht 24 bis zur An- schlussleiterbahn 18 erstreckende Zuleitungssystem geschirmt ausgeführt ist.

Die insbesondere als so genannte MD-OFF-Transistoren vorge- sehenen Halbleiterbauelemente 14,14'sind von einem nicht näher dargestellten Massering als weitere Schutzzone umge- ben. Zusätzlich ist es zweckmäßig, die Steuerleitung (Gate) auf dem kürzesten Weg und in möglichst großem Abstand zu Drain-und Source-Anschlüssen aus diesem Ring herauszufüh- ren.

Der Gate-Anschluss der als Transistor ausgeführten Halblei- terschaltelemente 10, 10'ist bevorzugt durch einen Wider- stand strombegrenzt, so dass im Fehlerfall erhöhte Sicher- heit gewährleistet ist. Bei den Transistoren handelt es sich vorzugsweise um NMOS-Feldeffekttransistoren.

Der"Pulldown"-Widerstand der Halbleiterschaltelemente 10, 10'ist dabei derart gering gewählt, dass mit der vorgesehe- nen Strombegrenzung der jeweils redundante Schaltpfad einen solchen Strom sowie die entsprechende Leitung auf Masse zie- hen kann.

Bezugszeichenliste 1 Bauelement 2,2'Abschaltpfade 4 Ventilstufen 6 Treiber 8 Treiberausgang 10, 10'Halbleiterschaltelement 12 Spannung 14,14'Halbleiterschaltelement 16"Pulldown"-Deaktivierungssignal 18,18'Anschlussleiterbahn 20 Substrat 22 Schutzzone 24 Anschlussdraht 26 Leadframe 28 Schutzdrähte 30,32 Steckerkontakte