宇航器件空间辐射效应地面模拟试验与评估标准规范体系

发布时间：2024-04-23 02:22

　　宇航器件抗辐射性能主要依靠地面辐射模拟装置开展试验和评估,试验与评估标准规范是科学评价宇航器件抗辐射性能的重要依据。本文针对宇航器件空间辐射效应地面模拟试验的需求,分析了国内外宇航器件空间辐射效应地面模拟试验与评估标准规范的发展现状,研究了器件发展给辐射效应试验方法带来的挑战,提出了满足空间抗辐射性能要求的宇航器件地面模拟试验与评估标准规范体系建设建议,对规范宇航器件抗辐射性能地面模拟试验方法具有参考价值。

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【部分图文】：

图2相同LET重离子入射引起的SEU截面

已有研究表明：在重离子本征LET值低于器件LET阈值时，高能重离子仍能通过与材料原子发生核反应产生高于LET阈值的次级粒子，引发低截面的单粒子翻转效应（singleeventupset,SEU），如图2所示。由图2(a）可见，不同能量重离子引发单粒子效应的表征程度存在差异，单....

图3BGA封装

现行标准GJB7242及国外相关试验标准中，通常在开展重离子单粒子效应试验时，要求器件先开封并去除芯片钝化层外的保护层；要求重离子在硅材料中的射程应大于等于30μm，以确保重离子能入射到器件的敏感区。随着器件封装工艺的发展，正装BGA、倒装BGA、3D堆叠封装、SiP系统级封装....

图4CMOS工艺多层金属布线层

当器件特征尺寸缩小到纳米尺度，由于多层布线工艺的发展及倒封装技术的应用，器件单粒子效应敏感区与器件表面之间的距离增大。COMS工艺多层金属布线层标准如图4所示。0.5μmCMOS工艺约3层布线，顶层布线厚度小于10μm；而标准0.65nmCMOS工艺可多达10余层金属布线，顶....

图5能量为25MeV的不同种类重离子在硅中的射程[16]

当重离子的单核子能量较小且LET值较高时，其射程仅勉强满足30μm的射程要求，如图5所示，射程不足风险增大。由于高Z金属布线材料及衬底材料对重离子的散射及阻挡作用，离子到达灵敏区会发生能量展宽和射程歧离，离子的有效LET值与器件表面LET值或等效为硅材料后的“有效LET值”均存在....

本文编号：3962473