CN103076524B - 一种辐射效应测试方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辐射效应测试方法、装置及系统，所述方法应用于辐射效应测试系统，所述系统包括封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片。所述方法包括：分别向处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励；分别同时获取所述多个被测芯片依据接收的对应所述测试激励所产生的激励响应数据；依据所述激励响应数据，确定对应的所述多个被测芯片出现的辐射效应。本发明通过所述装置分别同时完成对所述多个被测芯片的辐射效应测试，且对每一所述被测芯片的辐射效应测试是相互独立的，大大提高了测试效率和通用性，节约了测试成本。

Description

一种辐射效应测试方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及空间辐射效应测试领域，更具体的说是涉及一种辐射效应测试方法、装置及系统。

背景技术

现今，根据国内外大量的数据表明，空间环境例如核爆炸环境、航天环境甚至地表大气环境中均存在多种射线和粒子等辐射，所述辐射会使处于所述空间环境的芯片出现辐射效应，从而影响所述芯片的性能和功能。其中，辐射效应指射线或粒子与物体之间的相互作用，即由辐射产生的电荷引起芯片电参数或功能的变化。因此，为了确定芯片对所述空间不同辐射环境的抗辐射性能，提高该芯片在所述空间环境应用的可靠性，对处于某辐射环境中芯片的辐射效应的测试已成为关键。

目前，现有的辐射效应测试方法，通常是利用一提供某辐射的加速器模拟空间辐射环境，通过一测试激励模块给一被测芯片发送测试激励，此时，处于所述辐射环境中的所述被测芯片产生对应的激励响应数据，之后由一测试响应分析模块获取所述激励响应数据，并通过将所述激励响应数据与预期的标准激励响应数据进行比较，从而确定处于所述辐射环境中的所述被测器件出现的辐射效应。

但是，现有的辐射效应测试方法，其在一次辐射效应测试中只能对一个被测芯片进行测试，得到相应激励响应数据，严重影响了测试效率，也大大增加了测试成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种辐射效应测试方法、装置及系统，实现了同时对相互独立的多个被测芯片的辐射效应测试，提高了测试效率，节约了测试成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种辐射效应测试方法，应用于辐射效应测试系统，所述系统包括封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片，所述方法包括：

分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励；

分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的所述测试激励所产生的激励响应数据；

依据所述激励响应数据，确定与所述激励响应数据相对应的所述被测芯片出现的辐射效应。

优选的，在所述分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励，和所述分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的所述测试激励所产生的激励响应数据之间，还包括：向所述多个被测芯片同时施加辐射。

优选的，所述分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励具体包括：

通过对应的激励传输通道，向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励。

优选的，所述分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的对应的所述测试激励所产生的激励响应数据具体包括：

通过对应的响应数据传输通道，同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片依据接收到的所述测试激励产生的激励响应数据。

一种辐射效应测试装置，所述装置包括：多个相互独立的测试激励模块和多个相互独立的测试响应分析模块，其中，

所述测试激励模块，用于向所述多个被测芯片中对应的被测芯片发送测试激励；

所述测试响应分析模块，用于分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片依据所接收到的所述测试激励所述产生的激励响应数据，并依据所述激励响应数据，确定与所述激励响应数据相对应的所述被测芯片出现的辐射效应。

优选的，所述装置还包括：

控制模块，用于向所有的所述测试激励模块同时发送控制信号，所述控制信号，用于控制所有的所述测试激励模块分别同时产生测试激励；

辐射源，用于对所述多个被测芯片同时施加辐射。优选的，所述辐射源的束斑尺寸不小于用于封装所述被测芯片的管芯尺寸。

优选的，所述装置还包括：多个相互独立的激励传输通道和多个相互独立的响应数据传输通道，其中，

所述激励传输通道，用于传输对应的所述测试激励模块所发送的所述测试激励；

所述响应数据传输通道，用于传输对应的所述测试响应分析模块所获取的所述激励响应数据。

一种辐射效应测试系统，包括所述辐射效应测试装置，以及封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种辐射效应测试方法、装置及系统，所述方法应用于辐射效应测试系统，所述系统包括封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片。通过辐射效应测试装置向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励，此时接收到所述测试激励的处于辐射环境中的所有被测芯片，均产生对应的激励响应数据，再分析所述激励响应数据确定出所述被测芯片出现的对应辐射效应。本发明中的所述多个被测芯片是相互独立的，所述装置可以对所述多个被测芯片分别同时进行辐射效应测试，也即，本发明中所述装置对每一个所述被测芯片的辐射效应的测试过程，均是相互独立且同时完成的，大大提高了测试效率，且由于对所述多个被测芯片的辐射是一次完成的，大大节约了测试成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种辐射效应测试方法实施例的流程图；

图2为一种被测芯片的封装结构示意图；

图3为本发明一种辐射效应测试装置实施例的结构示意图；

图4为本发明一种辐射效应测试系统实施例1的结构示意图；

图5为本发明一种辐射效应测试系统实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种辐射效应测试方法、装置及系统，所述方法应用于辐射效应测试系统，所述系统包括封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片。通过辐射效应测试装置分别向所述多个被测芯片中对应的测试芯片同时发送测试激励，此时接收到对应的所述测试激励的所有所述被测芯片，均产生对应的激励响应数据，通过所述装置分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片产生的所述激励响应数据，依据所述激励响应数据，确定与所述激励响应数据相对应的所述被测芯片出现的辐射效应。本发明中对每一个所述被测芯片的辐射效应的测试过程，是相互独立且同时完成的，大大提高了测试效率，且由于对所述多个被测芯片的辐射能够一次完成，减少了所述装置对所述多个被测芯片进行辐射的次数，节约了测试成本。

参照图1，示出了本发明一种辐射效应测试方法实施例的流程图，所述方法可以应用于辐射效应测试系统中，所述辐射效应测试系统可以包括封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片。

举例说明，当所述被测芯片为4个相互独立的芯片时，参照图2，示出了一种被测芯片的封装结构示意图，其中可以包括：管芯201、封装在所述管芯201中的芯片202、芯片203、芯片204、芯片205，以及用于承载所述管芯201的承载器206。

其中，所述芯片202、芯片203、芯片204和芯片205功能之间相互独立，既可以是不同功能的芯片，也可以是相同功能不同工作模式下的芯片，或者是相同功能相同工作模式下的芯片。

本发明实施例中，本发明的辐射方法可以配合现有已发布的各种半导体器件辐射实验标准使用。

所述辐射效应测试方法可以具体包括：

步骤101：通过对应的激励传输通道，向所述多个被测芯片中对应的测试芯片同时发送测试激励。

实际应用中，在辐射效应测试开始之后，具体是可以是在辐射效应测试装置发出测试激励之后，可以通过辐射源对所述多个被测芯片进行辐射。

其中，为了保证封装在同一管芯中的所述多个被测芯片能够同时接受辐射源均匀的辐射，辐射源束斑尺寸不小于所述管芯的内腔尺寸。在实际应用中，所述辐射源束斑尺寸是辐射源的基本属性，是由辐射源提供单位标定、校准和发布。

为了提高辐射效应测试效率，本发明实施例中，所述被测芯片可以封装在同一管芯中，其中，封装在同一管芯中的多个被测芯片相互独立，且处于同一平面。此时，所述多个被测芯片可以独立接受辐射效应测试装置的辐射效应测试，也就是说，所述装置可以对所述多个被测芯片中的一个或多个被测芯片进行辐射效应测试。当对多个所述被测芯片进行辐射效应测试时，可以同时向对应的所述被测芯片发送测试激励，且所述测试激励之间是相互独立的。

其中，所述多个被测芯片可以是功能独立的CPU（Central Processing Unit，中央处理器）芯片、DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）芯片、SRAM（Static Random Access Memory，静态存储器）芯片、DRAM（DynamicRandom Access Memory，随机存取存储器）、ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路）等，当然也可以是处于不同工作模式下的相同类型的被测芯片，或相同功能相同工作模式下的被测芯片。

所述测试激励可以根据接收所述测试激励的对应的所述被测芯片的功能或对应工作模式所实现的功能确定，例如，当所述多个被测芯片为CPU芯片时，根据测试所述CPU芯片的不同工作模式下功能的不同，所述测试激励可以是定点运算、浮点运算等测试矢量，或者是多种工作状态测试矢量的组合测试矢量。

在本发明实施例中，为保证所述测试激励可以独立发送至对应的所述被测芯片，所述测试激励可以通过独立的激励传输通道传输至对应的所述被测芯片。为了保证多个所述被测芯片可以同时接收到对应的所述测试激励，所述被测芯片的数量不大于所述激励传输通道的数量。

其中，为了提高对所述被测芯片的所述辐射效应测试状态更接近实际工作状态，所述装置可以向所述被测芯片连续发送多组测试激励，且在发送每组所述测试激励时均是向所述多个被测芯片同时发送的。

步骤102：向所述多个被测芯片同时施加辐射。

需要说明的是，在实际应用中，只有当所述装置输出控制信号，并依据所述控制信号向对应的所述被测芯片发送出测试激励后，才会对所述多个被测芯片同时进行辐射，以便所述装置对处于所构建的辐射环境中的所述多个被测芯片同时进行操作。其中，所述控制信号，用于控制所述装置向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励。另外，为了保证封装在同一管芯中的所述多个被测芯片能够同时接受辐射源均匀的辐射，对所述多个被测芯片进行辐射的辐射源束斑尺寸不小于所述管芯的内腔尺寸。

步骤103：通过对应的响应数据传输通道，同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的所述测试激励所产生的激励响应数据。

在本发明实施例中，在所述多个被测芯片产生对应激励响应数据时，所述装置可以分别同时获取对应所述被测芯片产生的所述激励响应数据，以便所述装置可以对获取的多组所述激励响应数据分别同时进行分析处理，从而提高辐射效应测试效率。其中，所有的所述激励响应数据可以通过对应的响应数据传输通道被同时传输。

其中，为了保证在所述被测芯片产生激励响应数据时，所述装置能够及时获取所有的所述被测芯片产生的对应所述激励响应数据，在本发明实施例中，所述装置可以实时获取处于辐射环境中的所述被测芯片产生的所述激励响应数据。当然，作为本发明另一实施例，所述装置可以经过预设的时间间隔连续从对应的所述被测芯片中，获取其产生的对应激励响应数据，所述时间间隔可以是一个时钟周期。需要说明的是，无论是实时获取所述激励响应数据，还是经过预设时间间隔获取所述激励响应数据，对于所有的所述被测芯片的所述获取过程均是同时进行的。

步骤104：依据所述激励响应数据，确定与所述激励响应数据相对应的所述被测芯片出现的辐射效应。

在本发明实施例应用中，当所述装置分别同时接收到对应的所述被测芯片产生的所述激励响应数据时，可以同时对对应的所述激励响应数据进行独立分析，确定处于所述辐射环境中的所述被测芯片出现的对应辐射效应，从而得知所述辐射环境对所有的所述被测芯片的性能的影响，进而确定对应的所述被测芯片在所述辐射源的辐射下的抗辐射性能。

其中，在实际应用中，所述装置可以通过将同时接收到的所述激励响应数据，与对应的预期响应数据进行比较，来确定所有的所述被测芯片在所述辐射环境中出现的对应辐射效应，从而实现本发明实施例的辐射效应测试目的。需要说明的是，所述预期响应数据可以被测芯片通过模型仿真分析、理论推导或者实际测量得到。

其中，在同一辐射源模拟的辐射环境中的多个所述被测芯片产生的辐射效应可以是不同的。例如，当由重离子加速器提供辐射源，对处于由所述辐射源构成的辐射环境中的所述多个被测芯片，可能产生的辐射效应为单粒子翻转、单粒子多位翻转和/或单粒子瞬态翻转等单粒子效应，也即，该情况下所述多个被测芯片可能出现逻辑状态的翻转、多位存储信息的翻转和/或一个或多个所述被测芯片的电压或电流的瞬间变化等。

本发明实施例中，辐射效应测试装置通过分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励，对所述多个被测芯片进行辐射，此时，处于辐射环境中的所述多个被测芯片将依据对应的所述测试激励同时产生激励响应数据，之后所述装置分别同时获取所有的所述被测芯片产生的对应所述激励响应数据，从而依据所述激励响应数据，确定多个所述被测芯片出现的对应的辐射效应。也就是说，本发明实施例在一次辐射效应测试中，可以同时对多个被测芯片进行独立地辐射效应测试，同时得到对应的多组激励响应数据，大大提高了测试效率，且无需分别对每个所述多个被测芯片进行单独地辐射，节约了测试成本。

参照图3，示出了本发明一种辐射效应测试装置实施例的结构示意图，所述装置可以包括：多个相互独立的测试激励模块301和多个相互独立的测试响应分析模块302，其中，

所述测试激励模块301，用于向所述多个被测芯片中对应的被测芯片发送测试激励。

其中，本发明实施例的应用中，为了保证所述多个被测芯片均能接收到对应的测试激励，所述测试激励模块的数量不小于接收测试的所述被测芯片的数量，且所述测试激励模块之间是相互独立的，对应发送的所述测试激励之间也是相互独立的。

其中，所述装置还可以包括：

控制模块，用于向所有的所述测试激励模块同时发送控制信号，所述控制信号，用于控制所有的所述测试激励模块分别同时产生测试激励。

辐射源，用于对所述多个被测芯片同时施加辐射。

本发明实施例应用中，所述测试激励模块301可以通过对应的激励传输通道，将其产生的测试激励传输至所述多个被测芯片中对应的被测芯片，且所有的所述测试激励模块301的发送操作是同时完成的，即通过不同的激励传输通道将所述测试激励同时发送至所述多个被测芯片中对应的被测芯片，以提高传输效率，进而提高测试效率。因此，所述装置还可以包括多个相互独立的激励传输通道，其中，

所述激励传输通道，用于传输对应的所述测试激励模块所发送的所述测试激励。

其中，所述激励传输通道可以是信号传输线路。为了保证所述多个被测芯片均可以同时接收到所述测试激励，所述多个被测芯片的数量不大于所述激励传输通道的数量。且所述激励传输通道之间是相互独立的，以保证所述装置对每一所述被测芯片的测试可以独立完成。

所述测试响应分析模块302，用于获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片产生的所述激励响应数据，并依据所述激励响应数据，确定所述对应的被测芯片出现的辐射效应。

需要说明的是，为了保证所述多个被测芯片都能够处于辐射源的均匀辐射中，辐射源提供单位提供的辐射源束斑尺寸不小于封装所述多个被测芯片的管芯内腔尺寸。且所述测试响应分析模块获取的所述激励响应数据，是处于辐射环境中的对应的所述被测芯片依据对应的所述测试激励产生的。

其中，为了实现对所述多个被测芯片的并行测试，所述装置可以设置多个相互独立的响应数据传输通道，来传输对应的所述被测芯片产生的激励响应数据，且所有的所述响应数据传输通道的传输过程均是同时完成的，大大提高了传输效率。因此，所述装置还可以包括多个相互独立的响应数据传输通道，其中，

所述响应数据传输通道，用于传输对应的所述测试响应分析模块所获取的所述激励响应数据。

其中，所述响应数据传输通道可以是信号传输线路，且，为了保证所有的所述被测芯片产生的激励响应数据能够同时被获取，所述被测芯片的数量不大于所述响应数据传输通道数量和所述测试响应分析模块的数量。

其中，为了便于对所述多个被测芯片出现的对应辐射效应的查阅，可以将对应于所述被测芯片出现的辐射效应的相关数据存储，当然也可以将所述相关数据传输至对应的显示模块，以便工作人员可以直观查看所述相关数据。其中，所述显示模块可以是显示器。

在本发明实施例中，通过设置多个相互独立的测试激励模块，分别同时向处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片发送测试激励，并设置多个相互独立的测试响应分析模块，分别同时获取对应所述被测芯片产生的激励响应数据。因此，本发明的所述装置可以在一次辐射效应测试中，分别同时完成对相互独立的所述多个被测芯片的辐射效应的测试，从而分别同时获取所述多个被测芯片的多组激励响应数据，大大提高了测试效率，节约了测试成本。

参照图4，示出了本发明一种辐射效应测试系统实施例1的结构示意图，所述系统可以包括：辐射效应测试装置401，以及多个封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的被测芯片402。通过所述辐射效应测试装置401对对应的所述被测芯片402进行辐射效应的测试。

其中，所述辐射效应测试装置401具体功能具体可以参见上述实施例中所述的辐射效应测试装置，此处不再赘述。

当然，本实施例中的辐射效应测试系统并不仅限于包括图4所述的被测芯片和辐射效应测试装置，其中，本发明不限于本发明中图2所示的被测芯片的封装结构，其可以适用于现有的二维的多芯片的封装结构和单芯片的封装结构，即本发明所述的辐射效应测试方法能够完成选用所述封装结构封装的被测芯片的辐射效应的测试。所述系统还可以包括用于连接所述装置和所述被测芯片等的必要连接线路和/连接器件等，可以理解的是，这些设备均应属于本发明的保护范围，此处不再一一赘述。

参照图5，示出了本发明一种辐射效应测试系统实施例2的结构示意图，当所述多个被测芯片为4个芯片时，举例说明，所述系统可以包括4个相互独立的芯片501和辐射效应测试装置，其中所述辐射效应测试装置可以包括：控制模块502、4个相互独立的测试激励模块503、4个相互独立的激励传输通道504、4个相互独立的响应数据传输通道505、4个相互独立的测试响应分析模块506。

本发明实施例中，将所述多个被测芯片封装在同一管芯的同一平面内。根据所述被测芯片的功能的复杂程度，可以对所述多个被测芯片进行不同的封装方式，例如，当所述多个被测芯片的功能简单时，可以使用单边引导线的方式将所有的所述被测芯片连接到所述承载器上；当所述多个被测芯片的功能复杂时，可以使用倒装被测芯片引导线的方式将所有的所述被测芯片连接到所述承载器上。需要说明是，所述多个被测芯片均被封装在同一管芯的同一平面内，且可以独立接受辐射效应测试。

其中，所述管芯可以选用普通的QFP（Quad Flat Package，四侧引脚扁平封装）陶瓷管芯。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种辐射效应测试方法，其特征在于，应用于辐射效应测试系统，所述系统包括封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片，所述方法包括：

分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励；

分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的所述测试激励所产生的激励响应数据；

依据所述激励响应数据，确定与所述激励响应数据相对应的所述被测芯片出现的辐射效应；

其中，在所述分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励，和所述分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的所述测试激励所产生的激励响应数据之间，还包括：向所述多个被测芯片同时施加辐射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励具体包括：

通过对应的激励传输通道，向所述多个被测芯片中对应的被测芯片同时发送测试激励。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片依据接收到的对应的所述测试激励所产生的激励响应数据具体包括：

通过对应的响应数据传输通道，同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片依据接收到的所述测试激励产生的激励响应数据。

4.一种辐射效应测试装置，其特征在于，包括：多个相互独立的测试激励模块和多个相互独立的测试响应分析模块，其中，

所述测试激励模块，用于向所述多个被测芯片中对应的被测芯片发送测试激励；

所述测试响应分析模块，用于分别同时获取处于辐射环境中的所述多个被测芯片中对应的被测芯片依据所接收到的所述测试激励所述产生的激励响应数据，并依据所述激励响应数据，确定与所述激励响应数据相对应的所述被测芯片出现的辐射效应；

其中：

还包括：

控制模块，用于向所有的所述测试激励模块同时发送控制信号，所述控制信号，用于控制所有的所述测试激励模块分别同时产生测试激励；

辐射源，用于对所述多个被测芯片同时施加辐射；

还包括：多个相互独立的激励传输通道和多个相互独立的响应数据传输通道，其中，

所述激励传输通道，用于传输对应的所述测试激励模块所发送的所述测试激励；

所述响应数据传输通道，用于传输对应的所述测试响应分析模块所获取的所述激励响应数据。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述辐射源的束斑尺寸不小于用于封装所述被测芯片的管芯尺寸。

6.一种辐射效应测试系统，其特征在于，包括如权利要求4-5任一项所述辐射效应测试装置，以及封装在同一管芯的同一平面，且相互独立的多个被测芯片。