4宇航電子元器件單粒子燒毀試驗(yàn)方法本文件適用功率MOS場效應(yīng)晶體管、絕緣柵雙極晶體管、雙極型功率晶體管、功率二極管等電子元器件單粒子燒毀的地面模擬試驗(yàn)，單粒子?xùn)糯┰囼?yàn)可以2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件,僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB18871-2002電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB/T32304航天電子產(chǎn)品靜電防護(hù)要求GB/T32452-2025航天術(shù)語空間環(huán)境GJB548C-2021微電子器件試驗(yàn)方法和程序GJB7242—2011單粒子效應(yīng)試驗(yàn)方法和程序GB/T32304、GB/T32452界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。單粒子燒毀singleevent[GB/T32452-202025，定入射粒子在物質(zhì)內(nèi)穿過單位距離損失的輻射能量，單位為MeV.cm2.mg-1，本質(zhì)上等同于材[GB/T32452-202025，定義64縮略語和符號4.1縮略語下列縮略語適用于本文件。DUT待試器件（Deviceundertest）LET線性能量傳輸（linearenergytransfer）MOSFET金氧半場效晶體管（Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor）SEB單粒子燒毀（singleeventburnout）SEGR單粒子?xùn)糯╯ingleeventgaterupture）SEP單粒子事件（singleparticleevent）4.2符號IGS柵極到源極電流IDS漏極到源極電流VGS柵極到源極電壓VDS漏極到源極電壓Vth閾值電壓5.1試驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)室環(huán)境要求如下：a）環(huán)境溫度：15℃~35℃;b）相對濕度：20%～80%。5.2儀器與設(shè)備試驗(yàn)用儀器與設(shè)備要求如下：a）試驗(yàn)用儀器與設(shè)備應(yīng)功能完好；b）試驗(yàn)用儀器與設(shè)備應(yīng)經(jīng)二級以上（含二級）計(jì)量部門檢定合格，并在有效期內(nèi)使用。65.3輻射安全與防護(hù)4.3.2經(jīng)中子、質(zhì)子、重離子輻照的元器件具有放射性，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理和貯存。4.3.3利用激光輻照源時應(yīng)佩戴激光防護(hù)鏡。5.4靜電防護(hù)靜電防護(hù)應(yīng)滿足GB/T32304的規(guī)定。如果試驗(yàn)過程中元器件的性能受到電離總劑量的影響，則應(yīng)單粒子燒毀試驗(yàn)所用設(shè)備主要由輻照源、真空系統(tǒng)（如需要）、DUT試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)電路板、布線、開關(guān)系統(tǒng)（如需要）、樣品三維移動系統(tǒng)（如需要）和束流試驗(yàn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)等組成。6.2輻照源a）質(zhì)子能量應(yīng)提供足夠的穿透深度，以引起SEB效應(yīng)；b）除非另有規(guī)定，輻照面積內(nèi)質(zhì)子束流均勻性應(yīng)保持在士10%以內(nèi)；c）質(zhì)子源應(yīng)能夠提供大于100000/cm2?s的通量。a）重離子源應(yīng)為串列加速器、回旋加速器、同步加速器或其他合適的重離子系統(tǒng);b）除非另有規(guī)定，輻照面積內(nèi)重離子束流均勻性應(yīng)保持在±10%以內(nèi);c）重離子束能量應(yīng)提供足夠的離子穿透深度，以引起SEB效應(yīng)，一般要求重離子在元器件中的射程宜大于耗盡區(qū)的1.5倍;d）重離子源應(yīng)能夠提供大于10000/cm2?s的離子通量。a）中子應(yīng)具備足夠的能量，以誘發(fā)SEB效應(yīng)。a）激光應(yīng)具備足夠的等效LET值范圍和穿透深度，以誘發(fā)SEB效應(yīng);b）激光宜用于電子元器件SEB的敏感性評估試驗(yàn)及安全工作區(qū)域確定試驗(yàn)。6.3真空系統(tǒng)（如需要）b）應(yīng)采取必要的措施控制真空污染，以確保真空中的電路不會受到影響。c）真空室空間應(yīng)滿足試驗(yàn)電路板或樣品臺的安裝。6.4DUT試驗(yàn)系統(tǒng)c）對試驗(yàn)系統(tǒng)中的較高電壓，應(yīng)采取安全預(yù)防措施，以確保所有設(shè)備和人員的安全。6.5試驗(yàn)電路板b）試驗(yàn)板應(yīng)提供試驗(yàn)儀器和DUT之間的安裝位置和接口。電流探測電流探測e）除非另有規(guī)定，否則應(yīng)在試驗(yàn)前將DUT取出，并對整個模具進(jìn)行輻b）應(yīng)盡量減少電纜長度，以防止干擾所需的測量，最小電纜長度由試驗(yàn)電路板和DUT試驗(yàn)儀器之間c）應(yīng)使用適當(dāng)端接的屏蔽電纜對SEB脈沖6.7開關(guān)（如需要）a）當(dāng)多個器件被放置在試驗(yàn)電路板上時，可使用開關(guān)系統(tǒng)。b）開關(guān)系統(tǒng)應(yīng)在試驗(yàn)電路板上的各種試驗(yàn)設(shè)備的柵極和漏極之間提供電隔離。6.8三維移動機(jī)構(gòu)如果在試驗(yàn)電路板上放置多個器件，則可以使用三維移動機(jī)構(gòu)6.9劑量測定系統(tǒng)87.1評估評估試驗(yàn)b）評估試驗(yàn)不必作為驗(yàn)證試驗(yàn)的一部分進(jìn)行，除非制造/設(shè)計(jì)變更可能使早期的評估試驗(yàn)無效。d）離子能量和種類可能會影響測量的SEB閾值低于器件額定柵極電壓的25%?？赡苄枰^小的VDS和VGS偏置增量來定義安全操作條件。a）為了獲得SEB錯誤計(jì)數(shù)，應(yīng)將電流探針b）應(yīng)通過校準(zhǔn)的方法來區(qū)分非SEB觸發(fā)d）通過將SEB事件的數(shù)量除以給定試驗(yàn)條7.2驗(yàn)證試驗(yàn)?zāi)芰?、參考點(diǎn)的LET值、指定參考點(diǎn)的離子范圍、離子通量和離子注b）在漏極電極處放置足夠大的電容以產(chǎn)生8試驗(yàn)試驗(yàn)樣品9b）應(yīng)隨機(jī)選擇；d）為了進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，應(yīng)從批次中選擇一個具有代表性8.2性能試驗(yàn)b）在開帽、去除涂層等處理后，應(yīng)對樣品進(jìn)行電性能試驗(yàn)，并選用滿足要求的樣品。a）對樣品的處理和操作應(yīng)在具有防靜電措施的條件b）宜使用防靜電泡沫、接地帶和其他預(yù)防措施來8.5保形涂層的去除a）如果評估顯示保形涂層阻礙了足夠的粒子穿透深度和均勻性，則應(yīng)移除保形涂b）對聚酰胺等保形涂層，可采用化學(xué)去除。8.6數(shù)量要求9試驗(yàn)流程9.1評估試驗(yàn)流程評估試驗(yàn)流程如圖3所示.開始試驗(yàn)準(zhǔn)備利用初始偏置監(jiān)測IGS和IDS電流輻照并監(jiān)測IGS和IDS電流增大VDS記錄SEB數(shù)量否是否達(dá)到最大VDS值？是是是否選取新的樣品重復(fù)開展試驗(yàn)是否結(jié)束a）根據(jù)要求，準(zhǔn)備DUT試驗(yàn)系統(tǒng)、試驗(yàn)樣品、試g）選擇不同的離子以獲得所需的LET值，對指定的樣9.2驗(yàn)證試驗(yàn)流程輻照后測試IGS選擇新樣品選擇新的偏置選擇新樣品選擇新的偏置選擇離子是否發(fā)生SEB？是否結(jié)束b）如有器件的結(jié)構(gòu)信息，可以使用數(shù)值模擬的方法來選擇粒子的種類和能量。c）如沒有器件的結(jié)構(gòu)信息，則最劣試驗(yàn)條件的確定可通過采用不同能量的相同離子進(jìn)行多次輻照b）漏極泄漏電流IDSS。c）閾值電壓Vth。d）漏極擊穿電壓BVDSS。10.