[发明专利]一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统及监测方法

说明书

本发明属于单粒子效应测试技术领域，具体涉及一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统，包括：设置在测试间的上位机、设置在辐照间的多类型器件单粒子效应监测模块和辐照源；所述多类型器件单粒子效应监测模块包括：综合测试单元、实验单元和母板单元；所述综合测试单元，用于根据接收到的上位机指令，对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测得到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志形式打包成测试数据，并将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机；所述上位机，用于接收每个待测器件的测试数据及其对应的待测器件信息，并将其进行图形界面显示。

技术领域

本发明属于单粒子效应测试技术领域，具体地说，涉及一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统及监测方法。

背景技术

单粒子效应(Single event effect,SEE)，是指单个空间高能带电粒子击中微电子器件灵敏部位，由于电离作用产生额外电荷，使器件逻辑状态改变导致单粒子翻转(Single Event Upset,SEU)或单粒子功能中断(Single Event Function Interrupt,SEFI)，严重的可使器件产生大电流，导致单粒子锁定(Single Event Latch-up,SEL)，如不加防范，甚至使器件永久损伤。

航天器在空间中飞行时，会一直处在带电粒子构成的辐射环境中。空间辐射环境中的高能质子和重离子等都能导致航天器电子系统中的半导体器件产生单粒子效应，严重影响航天器的可靠性和寿命。随着半导体器件工艺的不断进步，特征尺寸缩减和供电电压下降致使集成电路(Integrated Circuit,IC)的噪声容限下降，集成电路愈发容易产生单粒子效应。

为保证航天器电子系统的安全，需要针对电子系统中选用的不同类型的IC器件开展地面试验，鉴定其抗辐照性能。然而，针对电子系统中存在功能复杂多样的IC器件，其对应的工作模式和错误类型复杂多样，其测试方法也会有较大差异。因此，对于不同类型IC器件的单粒子效应测试尚未有统一的测试方法。对于不同类型的IC器件，无法明确其工作模式和其错误类型，不能建立针对不同类型IC器件发生单粒子效应的动态统筹监测方法，无法在节省辐照机时、避免无效数据输出的同时实现对器件大电流保护，无法避免对器件造成永久损伤。

发明内容

为解决现有技术存在上述缺陷，本发明提出了一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统及监测方法，克服现有技术中没有建立针对多类型器件、多种辐射效应统筹监测的缺陷，从而提出一种多类型器件单粒子效应统筹监测方法，能够准确测试出不同类型器件发生的多种单粒子效应。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多类型器件单粒子效应统筹监测系统，该系统包括：设置在测试间的上位机、设置在辐照间的多类型器件单粒子效应监测模块和辐照源；

所述多类型器件单粒子效应监测模块包括：综合测试单元、实验单元和母板单元；

所述上位机与综合测试单元相连接；综合测试单元与实验单元均连接在母板单元上，并通过母板单元，实现综合测试单元和实验单元之间的信号连接与传输；辐照源垂直于综合测试单元存放的多个待测器件；

所述综合测试单元，用于根据接收到的上位机指令，对实验单元中的每个待测器件的单粒子效应进行循环检测，并将检测得到的每个待测器件的单粒子翻转次数、单粒子锁定次数以及循环检测次数以日志形式打包成测试数据，并将该测试数据及其对应的待测器件信息，发送至上位机；

所述实验单元，用于存放电源电流采样芯片和多个待测器件；

所述母板单元，用于综合测试单元和实验单元之间的信号连接与传输；

所述上位机，用于接收每个待测器件的测试数据及其对应的待测器件信息，并将其进行图形界面显示。

作为上述技术方案的改进之一，所述综合测试单元包括：单粒子翻转子单元和单粒子闩锁子单元；