[发明专利]一种星用辐射剂量传感器的老炼筛选方法

说明书

本发明提供一种星用辐射剂量传感器的老炼筛选方法，该方法首先对辐射剂量传感器受试样品进行输出转移特性曲线测试，筛选出初值合格的辐射剂量传感器受试样品；其次，对初测合格的受试样品分别是在施加低电场应力同时进行高温应力、高低温循环应力和室温应力三组老炼试验；每组应力试验后，对受试样品的输出转移特性曲线或输出信号进行测试；最后，依据辐射剂量传感器的响应灵敏度，计算出允许的剂量响应参数漂移误差范围，以此判定每组应力试验后受试样品是否通过测试，测试合格的受试样品继续下一组的应力试验，三组应力试验都通过的样品判定为合格；本发明提供的一种对星用辐射剂量传感器进行老炼筛选的方法，在航天领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于空间环境辐射探测技术领域，涉及一种星用辐射剂量传感器的老炼筛选方法。

背景技术

随着航天、军事、民用等领域对电子设备的质量要求日益提高，电子元器件的可靠性问题受到了越来越广泛的重视。对电子元器件进行筛选是提高电子设备可靠性的最有效的措施之一。老炼筛选的目的是从一批元器件中选出高可靠的元器件，淘汰掉有潜在缺陷的不合格品。我们这里所讲的元器件老炼筛选的是专门设计用于剔除早期失效元器件的老炼筛选。

电子元器件的固有缺陷是导致其早期失效的主要原因。而电子元器件的老炼筛选试验就是利用较短的时间，通过对电子元器件施加应力诱发自身具有的固有缺陷而使其产生失效，从而剔除不合格或者是早期失效器件的方法。在元器件出厂前，生产厂家会根据国家标准方法按元器件技术标准和用户单位要求进行一次筛选，星用电子元器在使用前用户单位会再进行补充性、针对性的二次筛选，来保证卫星用电子元器件在使用过程中的可靠性。PMOS剂量计作为一种星用辐射剂量监测设备，其传感器老炼筛选对真实反映航天器及电子设备所处空间环境辐射剂量至关重要。

通过对RADFET进行的大量可靠性试验和筛选摸底试验，在掌握RADFET失效机理与筛选项目间的关系基础上，结合产生周期、成本等提出的合理筛选方法如下：1基于PMOSFET的负偏压稳定性失效机理，选择了给RADFET施加负的低电场(-15V)；2高温100℃、168小时，在温度升高以后，失效过程得以加快，使得RADFET的厚的氧化层中有缺陷的元器件能及时暴露；3温度循环筛选条件是-25℃～+55℃，循环10次。高低温循环应力试验是利用高低温间的热胀冷缩应力，能有效剔除有热性能缺陷的元器件。该温度循环条件是根据实际应用的极限条件设置；4常温168小时测试。通过以上两组应力试验后，在常温下对RADFET进行168小时稳定性测试。

电子元器件的固有可靠性取决于其可靠性设计，在器件的制造过程中，由于材料、工艺条件、人为因素等，最终成品不可能全部达到预期的固有可靠性。在每一批成品中，有部分产品总是存在一些潜在的缺陷，在这潜在缺陷在一定应力条件下表现为早期失效。为了减少早期失效元器件装上设备后造成的设备故障，对元器件进行有效的筛选作为保证其可靠性的重要手段是非常重要的。因此，本文在掌握辐射剂量传感器失效机理和筛选项目关系的基础上，提出了一种用于辐射剂量传感器的有效老炼筛选方法，为提高空间辐射剂量探测装备的可靠性提供了有利支持。

发明内容

本发明的目的在于，为提高空间辐射剂量探测装备的可靠性，提供一种星用辐射剂量传感器的老炼筛选试验方法，该方法首先对辐射剂量传感器样品进行输出转移特性曲线测试，筛选出初值合格的辐射剂量传感器样品；其次，对初测合格的样品分别是在施加低电场同时进行高温应力、高低温循环应力和室温应力老炼试验三组应力试验；再将每组样品施加应力试验后，对样品的输出转移特性曲线或输出信号进行测试；最后，依据辐射剂量传感器的响应灵敏度，计算出允许的剂量响应参数漂移误差范围，以此判定每组应力试验后星用辐射剂量传感器是否通过测试，测试通过的样品继续下一组的应力筛选试验，三组测试都通过的样品判定为合格样品；本发明提供基于负偏压不稳定性的RADFET方法，是一种对星用辐射剂量传感器进行老炼筛选的方法，在航天领域有广阔的应用前景。