抗辐射加固SRAM设计与测试

发布时间：2020-09-24 18:34

　　 静态随机存储器作为半导体存储器中最主要的存储器,被广泛应于各类航天器和卫星的控制系统中。对集成电路的辐射效应研究已经进行了20余年,并在各类轨道的卫星上和各种加速器上进行了多种芯片的辐射效应试验。本文设计了一款辐射加固SRAM,并针对不同的辐射效应对集成电路有着类似的影响,设计了相应的辐射效应测试系统对其功能和性能进行测试。 本文的主要工作包括: 1、分析了存储单元的抗辐射加固原理和常用方法。采用设计加固的TMR、HIT、DICE和10T单元,基于商用0.18um CMOS工艺设计了一款1KB大小的抗辐射SRAM,完成了芯片的设计和流片。 2、总结了SRAM在辐射效应下失效的模式,设计了一款可以用于辐射环境下进行不同辐射效应试验的测试系统。介绍了辐射效应测试系统的硬件、软件的构成和相关的测试技术。并详细阐述了对抗SEL断电保护电路的模拟验证。使用辐射效应测试系统对流片后的SRAM的常规性能和功能进行测试,测得SRAM正常工作时的的IO工作电流和内核工作电流:分别为38.3mA和10.0mA。并使用该系统验证了SRAM的功能,读写功能均正常。 3、分析了国内辐射效应试验环境,对SRAM功能测试进行了详细阐述。介绍了辐射效应试验的流程和所需设备,给出了芯片脉冲激光辐射试验的SEL试验结果:SRAM的IO和内核的SEL阈值分别为23.1MeV·cm~2/mg和4.2MeV·cm~2/mg。
【学位单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：TP333

【引证文献】

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本文编号：2826112