典型国产双极工艺宇航用稳压器单粒子闩锁效应研究

发布时间：2024-03-04 01:07

　　通过对某国产双极工艺宇航用稳压器进行不同LET值重离子辐照试验,实时监测器件输出电压的变化幅度和器件供电管脚电流,准确评估了器件抗单粒子效应性能。研究结果表明器件发生单粒子瞬态效应阈值小于5 MeV·cm²·mg^-1,当辐照重离子LET值增加至37.37 MeV·cm²·mg^-1时,诱发器件产生单粒子闩锁效应,器件供电管脚电流由6 mA陡增至24 mA。在分析重离子试验数据的基础上,借助脉冲激光获得了器件内部单粒子效应敏感区域位置和结构特征。分析认为由于芯片内部多个功能模块共用一个隔离岛,同一个隔离岛内的器件之间形成的寄生PNP管与隔离岛内NPN管形成了PNPN可控硅结构,当入射重离子LET值足够大时将诱发寄生PNPN结构导通,进入闩锁状态。采用模拟软件Spectre实现了电参数级的瞬态故障注入模拟,复现了该双极工艺结构下单粒子闩锁效应现象。

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图1单粒子效应测试系统框图

单粒子效应测试系统如图1所示,由辐照试验电路板、程控电源、电子负载、多用表、示波器、路由器、计算机和电缆等组成。LT1936降压型开关稳压器裸芯片安装在有源控制器的电源降压变换模块中,试验过程中器件表面正对加速器的束流窗口。试验电路板通过电缆和串口连接线与程控电源、电子负载、示波....

图2单粒子瞬态效应诱发LT1936器件输出异常

图2给出了27F离子(LET值为5MeV·cm2·mg-1)辐照试验过程中示波器监测的SW管脚输出波形,从图中可以看出试验开始前SW管脚的输出信号是具有一定周期性的脉冲信号,当27F离子轰击器件时,导致SW端输出脉冲的宽度变化,但LT1936器件输出脉冲信号的变化并未影响天线有....

图3单粒子闩锁效应导致LT1936器件SW管脚无输出

表2不同LET值重离子辐照试验结果Table2ResultsofheavyionirradiationtestwithdifferentLETvalues离子种类LET值/(MeV·cm2·mg-1)单粒子类型异常现象27F5单粒子瞬态SW管....

图4脉冲激光扫描示意图

试验时将应用线路板固定到脉冲激光试验装置上,设置脉冲激光源,按照器件尺寸设置工作台,使器件按照设定的X轴扫描速度,Y轴偏移步长进行移动,直到扫描遍历整个器件,扫描过程中实时监测LT1936器件管脚SW端波形、VC电压和电源电流。图4给出了脉冲激光扫描示意图。整个器件扫描过程中,当....

本文编号：3918646