陳法國 于偉躍 梁潤成 鄭智睿 郭 榮
1(中國輻射防護研究院 太原 030006)
2(核藥研發(fā)轉(zhuǎn)化及精準防護山西省重點實驗室 太原 030006)
在智能化發(fā)展的大背景下,應(yīng)用于核工業(yè)領(lǐng)域的智能設(shè)備在輻射環(huán)境條件下的可靠性備受關(guān)注;除了核事故應(yīng)急、反應(yīng)堆堆芯內(nèi)部等極端情況,核工業(yè)領(lǐng)域的大量電子設(shè)備主要工作在Gy·h-1量級以下的中低劑量率γ輻射環(huán)境中,通常只需要考慮總劑量效應(yīng)的影響。綜合考慮抗輻射加固器件和商用現(xiàn)貨器件(Commercial Off-the-Shelf,COTS)的耐輻射性能、功能豐富性、成本、供貨周期等因素,在深入研究COTS器件總劑量效應(yīng)失效規(guī)律和表征方法的基礎(chǔ)上,通過COTS器件的耐輻射篩選、受照劑量管理以及定量或定期更換,是優(yōu)化其應(yīng)用可靠性的一種可行方式[1-2]。
為了在輻照條件下原位測試器件的總劑量效應(yīng),目前針對存儲器[3-5]、數(shù)字信號處理器[6]、圖像傳感器[7-8]等功能特定或規(guī)模適中的集成芯片[9-11],開發(fā)了多種專用在線測試系統(tǒng)。但對于功能豐富、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜的大規(guī)模微處理器,隨著集成電路特征尺寸向深亞微米和納米級發(fā)展[12],微處理器總劑量效應(yīng)的機理以及宏觀功能表現(xiàn)都有新的變化,現(xiàn)有測試方法和測試系統(tǒng)的適用性和通用性都值得關(guān)注[13-15]:首先,微處理器由片內(nèi)存儲器、內(nèi)核、通信、時鐘、通用輸入/輸出接口(Input/Output port,I/O)等多種內(nèi)置模塊組成,其功能失效模式研究需要實時測試各內(nèi)置模塊的運行狀態(tài);其次,微處理器失效可能表現(xiàn)為功耗電流等宏觀電參數(shù)退化、功能失效或者耦合失效,參數(shù)退化與功能失效的內(nèi)在聯(lián)系研究需要同時獲取參數(shù)信息與功能狀態(tài);最后,耐輻射測試篩選涉及不同廠家、不同系列的微處理器,并且可能需要同時測試多個微處理器以評估其耐輻射性能在批次間、批次內(nèi)的分散性,也對測試系統(tǒng)的通用性提出了一定的要求。為此,針對微處理器的總劑量效應(yīng)研究及測試篩選需要,研制了一種可擴展式的在線測試系統(tǒng),并初步應(yīng)用于40 nm微處理器的失效模式研究。
微處理器是由眾多晶體管構(gòu)成的硅半導體器件;電離輻射在其內(nèi)部沉積能量產(chǎn)生的電子-空穴對,會發(fā)生復合、輸運、俘獲等一系列物理過程,最終造成電學性能參數(shù)以及器件功能的瞬態(tài)或永久性變化,從而表現(xiàn)為單粒子效應(yīng)、瞬態(tài)劑量率效應(yīng)、總劑量效應(yīng)三類輻照效應(yīng)。
作為核工業(yè)領(lǐng)域主要關(guān)注的總劑量效應(yīng),在晶體管層級主要是器件氧化層內(nèi)部形成的固定陷阱電荷和Si-SiO2界面態(tài)陷阱所造成的,表現(xiàn)為閾值電壓漂移、漏電流增大等電學性能參數(shù)退化。晶體管的總劑量效應(yīng)主要取決于器件工藝,隨著以互補式金屬氧化物半導體工藝(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS)為代表的集成電路的特征尺寸從微米量級縮小到納米量級,柵氧化物中沉積陷阱電荷的能力大大降低、閾值電壓漂移隨之大幅減弱,使得影響總劑量效應(yīng)的關(guān)鍵損傷部位從柵氧化層變成場氧化層;理論上,隨著工藝特征尺寸的減小,器件耐總劑量效應(yīng)的本征能力隨之上升[15]。此外,晶體管總劑量效應(yīng)還與偏置電壓、負載等工作狀態(tài)以及劑量率、溫度、退火等輻照條件有關(guān)。
在芯片層級,功能豐富的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定了微處理器總劑量失效模式的復雜性,可能是模擬量超出額定范圍的參數(shù)退化,也可能是邏輯電平、時序等數(shù)字電路節(jié)點變化而造成的功能失效,并且參數(shù)退化與功能失效之間是相互關(guān)聯(lián)的。Boychenko等[14]基于大量的實驗研究統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),簡單邏輯單元的總劑量效應(yīng)主要表現(xiàn)為參數(shù)退化,微處理器則兼有參數(shù)退化和功能失效,且以功能失效居多;Guertin等[16]在實驗中觀察到了微處理器的發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode,LED)控制失效、Flash位錯誤、堆棧溢出、非受控啟動編譯、寄存器不可讀、程序無法運行等多種功能失效模式。與此同時,微處理器內(nèi)置模塊的輻射敏感性也各有差異,也會在芯片層級表現(xiàn)出不同的失效劑量,不僅與各模塊的本征特性有關(guān),還受到偏置條件和工作狀態(tài)的影響。
針對單個晶體管或小規(guī)模集成電路,已經(jīng)有總劑量效應(yīng)測試的標準方法[17]。對單個晶體管,可以測量其電流-電壓(I-V)輸出或轉(zhuǎn)移特性曲線,從而詳細分析閾值電壓漂移、漏電流變化等敏感參數(shù);對小規(guī)模集成芯片,可以通過相對簡單的測試電路并結(jié)合仿真技術(shù),確定芯片的失效模式和失效劑量分布[15]。
由于微處理器功能豐富、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜,并且總劑量效應(yīng)與工作狀態(tài)、輻照條件有關(guān),通常需要在線原位進行參數(shù)和功能測試,但是在具體的測試實現(xiàn)方式和失效模式分析方面,還存在一定的挑戰(zhàn)。功耗電流、輸出電壓等參數(shù)測試相對容易,但有限的外部引腳不能全面反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)電學參數(shù)的變化,并且參數(shù)退化難以直接歸因到具體的失效模塊。功能測試理論上可以通過微處理器循環(huán)運行預載程序來校驗所有的預期功能,但需要考慮功能校驗方式的代表性和特異性:一方面,內(nèi)置模塊的輻射敏感性存在差異,并且存在多個內(nèi)置模塊共同實現(xiàn)單個功能或者單個模塊參與多個功能實現(xiàn)的情況;另一方面,大部分功能失效通常表現(xiàn)為一個突變過程,并且會導致測試系統(tǒng)無法獲取預載程序運行狀態(tài),在此過程中能夠獲取的信息比較有限。除此之外,還需要考慮輻照實驗中對測試系統(tǒng)遠距離控制、屏蔽防護、批量測試等方面的需求。
綜合考慮測試需要以及相關(guān)經(jīng)驗反饋,微處理器總劑量效應(yīng)測試條件的設(shè)計可以參考以下信息或原則[13-14,18]:輻照中在線原位測試且實時上傳數(shù)據(jù);參數(shù)測量與功能校驗相結(jié)合;功能失效通常會伴隨功耗電流的變化、甚至是突變;微處理器內(nèi)核、片內(nèi)存儲單元通常是最敏感的片內(nèi)模塊;功能校驗方式全面且具有互異性,以便歸因到失效的片內(nèi)模塊;測試接口盡量考慮不同類型微處理器的兼容性以及批量測試的可擴展性。
根據(jù)微處理器總劑量效應(yīng)研究及測試篩選需要,研制了一種基于多通道數(shù)模信號采集的可擴展式在線測試系統(tǒng),主要由主控制電路、信號采集電路、被測樣品與接口電路、上位機及配套軟件組成,其結(jié)構(gòu)和實物分別如圖1、2所示。
圖1 在線測試系統(tǒng)的示意圖Fig.1 Diagram of on-line testing system
被測樣品電路除被測微處理器外,只有必要的電容、電阻等分立器件,以避免其他集成芯片對測試結(jié)果的影響;在電路板設(shè)計上兼容常見微處理器的封裝結(jié)構(gòu),并通過模塊化接口和屏蔽電纜與信號采集電路相連,方便更換被測樣品。信號采集電路主要由微處理器、被測樣品供電及功耗電流測量單元組成,利用微處理器與被測樣品進行模擬、數(shù)字信號交互,將樣品的參數(shù)及功能狀態(tài)信息整合為校驗數(shù)據(jù)包上傳至主控制電路;綜合考慮處理能力與可擴展性,每個測試通道配置獨立的信號采集電路,由主控制電路對多路采集信號進行綜合管理,以簡化并行采集控制的邏輯復雜度。主控制電路主要由現(xiàn)場可編程門陣列(Field-Programmable Gate Array,F(xiàn)PGA)、微處理器(Microcontroller Unit,MCU)、存儲器、模擬采集單元組成,分別實現(xiàn)采集電路校驗數(shù)據(jù)包匯集處理、上位機數(shù)據(jù)交互、數(shù)據(jù)就地存儲、測試環(huán)境條件測量等功能。上位機與主控制電路之間采用適合長距離傳輸?shù)?85模式進行數(shù)據(jù)交互。
圖2 在線測試系統(tǒng)的實物圖Fig.2 Practical photo of on-line test system
基于上述設(shè)計,可擴展式在線測試系統(tǒng)可兼容當前市場中多種硬件封裝、通信方式和特征尺寸的微處理器總劑量。硬件封裝兼容性方面,被測樣品為可插拔設(shè)計,支持小外形封裝(Small-Outline Package,SOP)、迷 你 小 外 形 封 裝(Mini Small Outline Package,MSOP)、四方扁平式封裝(Quad Flat Package,QFP)、無引線四方扁平封裝(Quad-Flat No-leads Package,QFN)、球柵陣列封裝(Ball Grid Array,BGA)等多種封裝形式芯片的載樣。通信兼容性方面,測試系統(tǒng)支持通用異步收發(fā)傳輸(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)、集成電路 總 線(Inter-Integrated Circuit,I2C)、串行外設(shè)接口(Serial Peripheral Interface,SPI)、安全數(shù)字輸入輸出接口(Secure Digital Input Output,SDIO)、通用串行總線(Universal Serial Bus,USB)、低電壓差分信號(Low-Voltage Differential Signaling,LVDS)等主流通信方式,并可以實現(xiàn)最大16通道的多類型器件實時同步測試。特征尺寸兼容性方面,工藝制程的進步主要豐富了微處理器的外設(shè)組成和數(shù)量,在線測試系統(tǒng)各采集通道配備獨立的控制芯片,其片內(nèi)存儲容量為2 MB,足以存儲被測樣品返回的多幀數(shù)據(jù)以及復雜的校驗算法程序;控制芯片具有168個I/O接口、35個通信外設(shè)、11個模擬外設(shè),硬件資源基本滿足市場中不同特征尺寸微處理器的硬件功能校驗需求。
與此同時,基于在線測試系統(tǒng)豐富的硬件配置,其校驗功能的可擴展性和測試樣品種類的可擴展性也得到了保障。校驗功能層面,首先,采集電路尚有部分硬件資源未被調(diào)用,后續(xù)可開發(fā)諸如I/O驅(qū)動能力、I/O開關(guān)特性、圖像解碼/編碼能力、循環(huán)運算能力等新的校驗功能;其次,也可以進一步升級原有校驗功能,例如替換存儲功能校驗的測試圖形(Testing Pattern)、或者改變被測樣品預載程序的運行主頻等;此外,采集電路主控芯片的主頻為400 MHz,算力達2.14 DMIPS·MHz-1,在總劑量效應(yīng)測試中可實現(xiàn)最大20 Hz的通信頻率,該通信頻率可復現(xiàn)微處理器在采集、傳感、控制等應(yīng)用中的實際運行狀態(tài),可獲取不同工況下各功能及硬件單元的輻照損傷情況。測試樣品種類方面,除微處理器外,測試系統(tǒng)可實現(xiàn)片上系統(tǒng)(System-on-a-Chip,SoC)、可編程片上系統(tǒng)(Programmable System-on-a-Chip,PSoC),復雜可編程邏輯器件(Complex Programmable Logic Device,CPLD)和FPGA等大多數(shù)主動器件,以及只讀存儲器(Read-Only Memory,ROM)、隨機存取存儲器(Random Access Memory,RAM)、閃存(Flash memory,F(xiàn)lash)、接口芯片和模擬芯片等被動器件的總劑量效應(yīng)測試。
測試系統(tǒng)的基本運行流程為:上位機發(fā)送測試啟動指令,主控制電路、信號采集電路、被測樣品功耗電流依次自檢正常后,被測樣品開始循環(huán)運行預載功能校驗程序并與信號采集電路進行信息交互;信號采集電路則按照一定的編碼方式,定時將采集到的樣品參數(shù)和功能狀態(tài)信息整合為校驗數(shù)據(jù)包;所有樣品的校驗數(shù)據(jù)包經(jīng)主控電路匯集后上傳,由上位機進行解碼和分析處理。
針對微處理器的片內(nèi)存儲器、通信、直接存儲器訪問(Direct Memory Access,DMA)、模數(shù)轉(zhuǎn)換或數(shù)模轉(zhuǎn)換(Analog-to-Digital Converter/Digital-to-Analog Converter,ADC/DAC)、時鐘、輸入/輸出等主要片內(nèi)模塊或功能,設(shè)計了參數(shù)或功能校驗實現(xiàn)方式,如表1所示。其中,功耗電流和時鐘信號的校驗不需要微處理器內(nèi)核直接參與,有助于在微處理器功能失效時獲取更多狀態(tài)信息。
表1 微處理器典型參數(shù)或功能校驗實現(xiàn)方式Table 1 Method for typical parametric or functional verification of microprocessor
在完成在線測試系統(tǒng)的硬件設(shè)計調(diào)試及配套軟件開發(fā)后,利用市售集成芯片分別在常規(guī)條件和60Co源輻照條件下,逐一對比驗證了所有校驗方式的可行性。圖3是ADC校驗對周期性模擬信號采集處理后的返回值與參考值的對比結(jié)果,校驗頻率為5 Hz,測得ADC功能損傷劑量為384.34 Gy(Si)。受電離輻射影響,ADC中PMOS管擴散區(qū)附近的場氧化層出現(xiàn)大量的陷阱電荷,造成CMOS帶隙基準電路電壓漂移加劇,器件噪聲顯著上升,出現(xiàn)失碼(Missing Code)錯誤,進而造成被測器件ADC校驗返回值出現(xiàn)漏發(fā)、錯發(fā)現(xiàn)象。
圖3 ADC采樣返回值與參考值的對比Fig.3 Comparison of ADC sampled and reference values
圖4是Flash存儲器失效過程中校驗位錯數(shù)量隨受照劑量的變化情況,校驗頻率為5 Hz,測得樣品的校驗錯誤劑量為438.39 Gy(Si)。校驗錯誤的逐步累積,體現(xiàn)了輻照期間由于輻射導致器件浮柵中載流子出現(xiàn)復合和光電發(fā)射,浮柵閾值電壓逐漸降低,進而引發(fā)存儲器讀取功能的逐步失效。校驗錯誤曲線存在一定波動性,體現(xiàn)了輻照期間存儲器外圍電路中靈敏放大器的電氣性能退化,以及行列譯碼器出現(xiàn)隨機性地址讀出錯誤,對器件讀取功能的疊加影響。
圖4 存儲器累積校驗錯誤隨受照劑量的變化Fig.4 Change of cumulative verification errors of memory with irradiation dose
利用研制的在線測試系統(tǒng),初步開展了40 nm微處理器的總劑量失效模式實驗研究。
實驗樣品選用意法半導體公司的STM32H743型微處理器。該微處理器為40 nm制程,采用400 MHz的Arm Cortex-M7核心,內(nèi)置2 MB Flash和1 MB RAM存儲器,包含兩個12位DAC、3個16位快速ADC以及22個16位/32位定時器,配備6個SPI、4個UART、4個I2C、2個SDIO通信接口,具有4路內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸DMA??倓┝渴П碚鞑捎肍lash校驗、RAM校驗、ADC校驗、DMA校驗、DAC校驗、時鐘采樣、定時器采樣、串口通信校驗、SPI通信校驗、I2C通信校驗、SDIO通信校驗、功耗電流采集等12項綜合校驗方式,其與微處理器內(nèi)部布局的對應(yīng)關(guān)系如圖5所示。
圖5 校驗方式與微處理器布局的對應(yīng)關(guān)系Fig.5 Corresponding relationship between verification mode and microprocessor layout
利用中國輻射防護研究院計量站60Co參考輻射裝置開展輻照實驗。實驗樣品共16個,每4個一組,吸收劑量率為48.85 Gy(Si)·h-1、33.81 Gy(Si)·h-1、32.97 Gy(Si)·h-1和24.12 Gy(Si)·h-1,累積輻照時間16 h。實驗過程中,僅有被測樣品電路直接暴露在輻射野中,測試系統(tǒng)其余部分利用鉛屏蔽進行防護,如圖6所示。
圖6 輻照實驗布局圖Fig.6 Layout of irradiation experiment
在輻照過程中,16個樣品的參數(shù)和功能狀態(tài)的變化趨勢總體一致:剛開始所有校驗功能狀態(tài)均正常,除功耗電流略有變化外,其他采集參數(shù)均保持穩(wěn)定;當吸收劑量達到一定值后(16個樣品的平均值為(377.44±20.34)Gy(Si)),信號采集電路與樣品之間數(shù)字信號交互突然中斷,只有ADC校驗、DMA校驗、DAC校驗、時鐘采樣、定時器采樣、功耗電流測量仍能返回數(shù)據(jù);停止輻照后,樣品斷電重啟仍無法正常運行預載程序,并且不能重新編譯。
以第16號被測樣品為例,受照334.69 Gy(Si)后數(shù)字通信中斷,12項參數(shù)測量或功能校驗的具體情況 如 下。UART、SPI、I2C、SDIO通 信 校 驗 以 及Flash、RAM存儲校驗在中斷前未出現(xiàn)任何數(shù)據(jù)校驗錯誤,中斷后4種通信校驗結(jié)果同時報錯、存儲校驗停止回傳數(shù)據(jù);定時器和時鐘采集信號未受到影響,整個實驗過程中的校驗結(jié)果均保持正常;ADC校驗、DMA校驗、DAC校驗在中斷前正常,中斷后ADC和DMA的輸出值變?yōu)?,DAC則持續(xù)回傳通信中斷前的最后一個電壓值,如圖7、8所示。
圖7 ADC校驗結(jié)果Fig.7 Result of ADC verification
圖8 DAC校驗結(jié)果Fig.8 Result of DAC verification
對于功耗電流,在整個實驗過程中呈現(xiàn)“先上升后下降”的變化趨勢,在數(shù)字通信中斷后出現(xiàn)“跳變式下降”,如圖9所示;初始功耗電流為39.8 mA,受照期間的最大值為46.2 mA,信號中斷前平均值為39.2 mA,中斷后平均值為37.7 mA。而非輻照條件正常運行預載程序時,被測樣品功耗電流的變化幅度小于±1 mA。
圖9 功耗電流監(jiān)測結(jié)果Fig.9 Measurement results of current consumption
首先,定時器和時鐘校驗信號的通路為“內(nèi)核(初始化)-晶振-通用IO”,在實驗中始終正??梢源_定通用I/O、晶振模塊未失效。
其次,存儲器失效通常是圖4中存儲位錯數(shù)量逐漸增加的一個過程,而通信中斷前Flash、RAM都未出現(xiàn)存儲位錯。CMOS器件的γ輻照失效主要由晶體管閾值電壓漂移導致的溝道通斷控制失調(diào)引起的,不同模塊的總劑量失效閾值通常會因各晶體管閾值電壓呈正態(tài)分布而表現(xiàn)一定的個體差異;實驗中4個相互之間無數(shù)據(jù)交換、并行工作的數(shù)字通信接口在同一時間停止工作,大概率不是由通信接口硬件的輻照失效引起。因此,大概率推斷片內(nèi)RAM、Flash存儲模塊和UART、SPI、I2C、SDIO通信模塊未失效。
再次,片內(nèi)DAC是一種可獨立工作的被動模塊,其輸出值來自內(nèi)核預設(shè)輸出公式的計算結(jié)果;DAC校驗信號未中斷回傳說明硬件未失效,而輸出非零固定值推斷是內(nèi)核中DAC輸出計算相關(guān)模塊失效導則無法更新輸出值。此外,DAC校驗的信號通路為“內(nèi)核-DMA-DAC-通用I/O”,并且ADC與DMA的輸出變化一致,推斷芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸模塊DMA未失效。故DAC、DMA模塊應(yīng)該是正常的。
最后,考慮到通信功能是由內(nèi)核相關(guān)模塊、內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸、通信接口硬件共同實現(xiàn)的,由通信中斷推測樣品的輻照最敏感單元為內(nèi)核,失效模式很可能是內(nèi)核的部分指令無法執(zhí)行所引起的。
上述推斷與功耗電流變化趨勢的分析如下:受照初期,樣品中各晶體管漏電流增加,溝道通斷控制未失效,所以功耗電流逐步上升但功能正常;隨著受照劑量增加,溝道通斷控制失效會使片內(nèi)模塊停止工作,從而使功耗電流突然下降。被測樣品在所有外設(shè)關(guān)閉、僅有內(nèi)核與總線工作時的典型動態(tài)功耗為36 mA(運行頻率為200 MHz);通信中斷前后由39.2 mA突然下降至37.7 mA,與內(nèi)核及時鐘、DAC等模塊仍在運行、但部分模塊(RAM、Flash、ADC、數(shù)字通信接口等)因內(nèi)核指令無法執(zhí)行而停止工作的推測是相符的。
隨著CMOS器件特征尺寸達到納米尺度,晶體管兩側(cè)的場氧化層成為總劑量效應(yīng)等最敏感區(qū)域[19]。對 于 采 用 淺 溝 槽 隔 離(Shallow Trench Isolation,STI)技術(shù)的器件,當覆蓋在P型表面的場氧化層中不斷積累正電性的陷阱電荷時,表面會出現(xiàn)反轉(zhuǎn),場氧層下形成一個N型區(qū)域。隨著反轉(zhuǎn)的發(fā)生,導通路徑出現(xiàn),這將大大增加泄漏電流。一方面,源極和漏極之間的溝道邊緣會出現(xiàn)寄生漏電通路,另一方面,N型金屬氧化物半導體晶體管(NMOS)源漏極和相鄰P型金屬氧化物半導體晶體管(PMOS)的N井之間也可能出現(xiàn)漏電通路,這會顯著提升器件的功耗。因此隨著累積劑量的增長,被測樣品的功耗電流從39.8 mA增長到了最高46.2 mA。
除此之外,總劑量效應(yīng)在場氧中產(chǎn)生的界面態(tài)和氧化層陷阱電荷會引起晶體管的閾值電壓漂移。對于PMOS管,界面態(tài)和氧化層陷阱電荷均會引起晶體管閾值電壓的負向漂移;對于NMOS管,氧化層陷阱電荷會引起閾值電壓的負向漂移,而界面態(tài)會引起正向漂移。隨著累積劑量的增加,被測器件的晶體管閾值電壓漂移加劇,柵極電壓逐漸失去對溝道通斷的正??刂疲瑥亩鹌骷?nèi)核錯誤,程序執(zhí)行錯誤陷入死機狀態(tài),進而導致依賴內(nèi)核工作的外設(shè)停止工作,器件功耗電流驟降至37.7 mA。
首先,與輻照后離線測試或者功能校驗相比,耦合芯片參數(shù)測量及互異性功能校驗的在線原位測試方法,實現(xiàn)了對器件內(nèi)核、模擬外設(shè)、通信外設(shè)、數(shù)據(jù)訪問、片內(nèi)存儲、時鐘等功能及硬件單元輻照失效的準確定位,提升了對微處理器輻照失效模式表征的精細程度。其次,總劑量效應(yīng)可擴展式在線測試系統(tǒng)具有較好的兼容性,可用于不同硬件封裝、不同通信方式和不同特征尺寸的微處理器及其他一系列主動/被動器件的總劑量效應(yīng)測試。與此同時,在線測試系統(tǒng)較豐富的硬件配置,確保其后續(xù)可以增加新的功能校驗方式,或?qū)σ延行r炈惴ㄟM行升級,從而實現(xiàn)校驗功能的擴展。然而,由于微處理器集成度高、功能豐富、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜并且存在功能狀態(tài)突然失效的情況,通過外部引腳測量或功能校驗獲取的信息仍然有限,在必要的情況下可以考慮在線測試、器件局部準直輻照、芯片功能級輻照失效仿真相結(jié)合的失效模式分析方法。
作者貢獻聲明陳法國:負責在線測試系統(tǒng)的總體設(shè)計、文章的起草和修訂;于偉躍:負責測試方法的設(shè)計;梁潤成:負責輻照實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)采集和分析;鄭智睿:負責測試系統(tǒng)軟件開發(fā);郭榮:負責測試系統(tǒng)硬件開發(fā)。