T/CIE 119-2021半導(dǎo)體器件大氣中子單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法與程序

ICS3108001

CCSL.40.

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIE119—2021

半導(dǎo)體器件大氣中子單粒子效應(yīng)

試驗(yàn)方法與程序

Testmethodandprocedureofatmospheric-neutroninducedsingle

eventeffectsinsemiconductordevices

2021-11-22發(fā)布2022-02-01實(shí)施

中國(guó)電子學(xué)會(huì)發(fā)布

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版

T/CIE119—2021

目次

前言

…………………………Ⅰ

引言

…………………………Ⅱ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術(shù)語和定義

3………………1

一般要求

4…………………2

輻射源提供單位

4.1……………………2

輻射安全和輻射防護(hù)

4.2………………2

試驗(yàn)人員

4.3……………2

儀器與設(shè)備

4.4…………………………2

試驗(yàn)環(huán)境

4.5……………3

位移效應(yīng)的影響

4.6……………………3

不確定性分析

4.7………………………3

試驗(yàn)方法

5…………………3

試驗(yàn)?zāi)康?/p>

5.1……………3

試驗(yàn)原理

5.2……………3

輻射源

5.3………………3

散裂中子源

5.3.1……………………3

中子注量率

5.3.2……………………4

中子注量

5.3.3………………………4

中子入射角度

5.3.4…………………4

中子射程

5.3.5………………………4

束斑面積

5.3.6………………………4

束流測(cè)量系統(tǒng)

5.4………………………4

單粒子效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)

5.5………………4

試驗(yàn)板電纜和測(cè)試設(shè)備

5.6、……………4

試驗(yàn)程序

5.7……………5

制定試驗(yàn)計(jì)劃

5.7.1…………………5

樣品準(zhǔn)備

5.7.2………………………5

試驗(yàn)流程

5.7.3………………………5

樣品處置

5.7.4………………………7

輻照試驗(yàn)工序單

5.7.5………………7

錯(cuò)誤率預(yù)計(jì)

5.8…………………………8

試驗(yàn)報(bào)告

6…………………8

附錄資料性散裂中子源能譜與大氣中子能譜的比較

A()……………9

參考文獻(xiàn)

……………………10

T/CIE119—2021

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件由中國(guó)電子學(xué)會(huì)可靠性分會(huì)提出并歸口

。

本文件起草單位工業(yè)和信息化部電子第五研究所中國(guó)民用航空適航審定中心散裂中子源科學(xué)

:、、

中心西北核技術(shù)研究院中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司中國(guó)航空綜合技術(shù)研究所

、、、。

本文件主要起草人張戰(zhàn)剛雷志鋒黃云郭雁澤于全芝梁天驕郭紅霞趙振可王春曉陳宇

:、、、、、、、、、、

何玉娟彭超肖慶中

、、。

Ⅰ

T/CIE119—2021

引言

航空電子系統(tǒng)地面通信基站大數(shù)據(jù)中心等高安全性高可靠性電子系統(tǒng)使用的半導(dǎo)體器件的工

、、、

藝進(jìn)一步發(fā)展和變化隨著器件工藝尺寸的減小其單粒子效應(yīng)的中子能量閾值持續(xù)降低導(dǎo)致能量介

。,,

于之間中子的貢獻(xiàn)變得不可忽略器件工作頻率存儲(chǔ)容量等性能的提升對(duì)大氣中子

1MeV~10MeV;、

單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法提出新的要求包括測(cè)試速度提升高頻信號(hào)傳輸中子注量率協(xié)同配合現(xiàn)場(chǎng)布局

,、、、

等金屬化互聯(lián)結(jié)構(gòu)中硼10的采用導(dǎo)致先進(jìn)半導(dǎo)體器件的熱中子敏感性重新顯現(xiàn)器件集成度增

;-10(B);

高敏感性的降低使得單個(gè)中子導(dǎo)致的多位翻轉(zhuǎn)更加嚴(yán)重一方面截面的增加使得實(shí)際

、(MBU),MBU

應(yīng)用環(huán)境下翻轉(zhuǎn)數(shù)量增多另一方面將導(dǎo)致常用的具備糾一檢二功能的校驗(yàn)碼加固方法的失

,MBU“”

效因此測(cè)試成為大氣中子單粒子效應(yīng)測(cè)試中必須仔細(xì)考慮的因素這些新的變化對(duì)半導(dǎo)體

。,MBU。

器件大氣中子單粒子效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)提出了新的要求而傳統(tǒng)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不能覆蓋這些關(guān)鍵要素導(dǎo)致測(cè)

,,

試結(jié)果不準(zhǔn)確度增大甚至不適用

,。

本文件給出半導(dǎo)體器件大氣中子單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法與程序針對(duì)使用散裂中子源對(duì)半導(dǎo)體器件

。

進(jìn)行大氣中子單粒子效應(yīng)加速試驗(yàn)根據(jù)半導(dǎo)體器件工藝和散裂中子源測(cè)試條件變化編制新標(biāo)準(zhǔn)覆

,,,

蓋熱中子和高能中子協(xié)同測(cè)試提升試驗(yàn)效率覆蓋高速大容量器件測(cè)試測(cè)試分析

,,、MBU、1MeV~

中子貢獻(xiàn)等半導(dǎo)體器件大氣中子單粒子效應(yīng)測(cè)試中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)通過開展散裂中子源加速輻

10MeV。

照試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析和計(jì)算可以得到半導(dǎo)體器件在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境下的大氣中子單粒子效應(yīng)敏感性數(shù)

、,

據(jù)為半導(dǎo)體器件抗輻射能力評(píng)價(jià)提供依據(jù)為電子系統(tǒng)軟錯(cuò)誤模型和分析評(píng)價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

,,。

Ⅱ

T/CIE119—2021

半導(dǎo)體器件大氣中子單粒子效應(yīng)

試驗(yàn)方法與程序

1范圍

本文件確立了使用散裂中子源對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行大氣中子單粒子效應(yīng)加速試驗(yàn)的方法與程序

。

本文件適用于航空地面等應(yīng)用環(huán)境中半導(dǎo)體集成電路和半導(dǎo)體分立器件的中子單粒子效應(yīng)敏感

、

性檢測(cè)試驗(yàn)該環(huán)境下的中子來源于初始高能宇宙射線與大氣的相互作用主要為熱中子和能量高于

。,

的高能中子

1MeV。

本文件適用的單粒子效應(yīng)包括大氣中子在半導(dǎo)體器件中引起的單粒子翻轉(zhuǎn)單粒子瞬態(tài)單粒子功

、、

能中斷單粒子鎖定單粒子燒毀單粒子?xùn)糯┑?/p>

、、、。

本文件不適用于α粒子引起的單粒子效應(yīng)

。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;