一種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置的制造方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及單粒子試驗技術領域，特別涉及一種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置。
【【背景技術】】
[0002]目前國內的單粒子試驗主要是針對集成電路芯片進行，單粒子效應檢測裝置也是針對集成電路芯片而開發的。近幾年，系統級封裝SiP模塊研宄不斷深入，系統應用越來越多，功能越來越復雜，以往的單粒子效應檢測裝置不能滿足SiP模塊的單粒子效應檢測要求，而國內尚無針對系統級封裝SiP模塊的單粒子效應檢測裝置。
【【實用新型內容】】
[0003]本實用新型用于通過試驗方法評價SiP模塊單粒子效應敏感程度，為SiP模塊進行單粒子試驗提供檢測手段，實現SiP模塊單粒子效應實時檢測，解決地面模擬輻射環境中測量SiP模塊單粒子效應的問題。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0005]一種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，包括單粒子試驗板、單粒子檢測板、穩壓電源和遠程控制終端；所述單粒子試驗板包括被測的系統級封裝SiP模塊、提供復位信號的第一復位電路和用于運行測試軟件的SRAM ;系統級封裝SiP模塊通過串口驅動電路與遠程控制終端連接用于上傳測試程序、功能測試命令以及功能測試結果，系統級封裝SiP模塊通過CAN總線與單粒子檢測板進行數據交互；SRAM通過系統總線驅動電路與系統級封裝SiP模塊連接；所述單粒子檢測板為單粒子試驗板提供電源，對系統級封裝SiP模塊的功能和電流進行實時檢測，并將檢測結果通過CAN總線發送給遠程控制終端；穩壓電源為單粒子檢測板提供一次電源輸入。
[0006]所述單粒子試驗板還包括提供系統時鐘的第一時鐘網絡和為系統級封裝SiP模塊供電的SiP模塊內部芯片電源；第一時鐘網絡和SiP模塊內部芯片電源均與系統級封裝SiP模塊連接。
[0007]所述單粒子檢測板包括單片機、提供復位信號的第二復位電路、提供系統時鐘的第二時鐘網絡和電流采樣調理電路，第二復位電路、第二時鐘網絡和電流采樣調理電路均與單片機連接；電源輸入后通過電源濾波、DC/DC電源轉換轉換后產生的二次電源給單粒子檢測板和單粒子試驗板供電，SiP模塊內部芯片電源電流通過電流采樣調理電路后供單片機米集和處理。
[0008]所述單粒子檢測板還包括繼電器，繼電器設置在DC/DC電源轉換和SiP模塊內部芯片電源之間。
[0009]所述遠程控制終端包括顯示測試結果的顯示單元和存儲測試結果的存儲單元。
[0010]所述單粒子試驗板和單粒子檢測板放置在真空罐內，遠程控制終端和穩壓電源放置在試驗監測室；粒子加速器輸出的粒子束流對試驗板上的SiP樣品進行試驗。
[0011]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0012]本實用新型涉及一種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，針對系統級封裝SiP模塊的單粒子輻照試驗開發了一套完整的檢測裝置，為系統級封裝SiP模塊進行單粒子試驗提供檢測手段，實現了 SiP模塊單粒子效應的實時檢測，解決了地面模擬輻射環境中測量SiP模塊單粒子效應的問題。用于SiP模塊單粒子輻照試驗過程中的功能、性能檢測，可應用于航天、航空、軍事、民用等領域，為電子器件、系統集成模塊等提供抗單粒子能力的評價手段，具有較高的推廣應用價值。
[0013]進一步，遠程控制終端包括顯示單元和存儲單元，能夠直觀的顯示測試結果，并存儲測試數據，便于實時調用分析。
[0014]進一步，通過繼電器可控制SiP模塊供電電源的通斷，以解除芯片單粒子鎖定狀
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【【附圖說明】】
[0015]圖1是單粒子效應檢測裝置系統實現框圖；
[0016]圖2是單粒子試驗板功能框圖；
[0017]圖3是單粒子檢測板功能框圖；
[0018]圖4是具體實施例的單粒子效應檢測裝置圖。
[0019]其中，1、穩壓電源；2、單粒子檢測板；3、單粒子試驗板；4、遠程控制終端；21、CAN總線驅動電路；22、第二復位電路；23、電源濾波模塊；24、單片機；25、DC/DC電源轉換；26、電流采樣調理電路；27、第二時鐘網絡；28、繼電器；31、串口驅動電路；32、第一復位電路；33、第一時鐘網絡；34、系統級封裝SiP模塊；35、系統總線驅動電路；36、SRAM ;37、SiP模塊內部芯片電源。
【【具體實施方式】】
[0020]下面結合具體的實施例對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。
[0021]—種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，該檢測裝置系統由4部分組成，分別為單粒子試驗板3、單粒子檢測板2、穩壓電源I以及遠程控制終端4。系統框圖見附圖1，單粒子試驗板3用于放置被測的SiP模塊34，試驗時被安裝在輻照區，通過串口上傳測試程序，發送測試命令，接收測試結果。單粒子試驗板功能框圖見附圖2，系統級封裝SiP模塊34通過串口驅動電路31與遠程控制終端4連接，用于上傳測試程序、功能測試命令以及功能測試結果；通過CAN總線驅動電路21與單粒子檢測板2進行數據交互；復位電路32為試驗板提供復位信號，時鐘網絡33為試驗板提供系統時鐘；SRAM 36用于運行測試軟件。SiP模塊內部芯片電源37通過單粒子檢測板2為SiP模塊34供電。
[0022]單粒子檢測板2主要為單粒子試驗板3提供電源，對SiP模塊34的功能和電流進行實時檢測，并將檢測結果通過CAN總線21發送給遠程控制終端4。單粒子檢測板2功能框圖見附圖3，電源輸入后通過電源濾波模塊23、DC/DC電源轉換25后產生的二次電源給本板2和試驗板3供電，同時電源電流通過電流采樣調理電路26后供單片機24采集和處理；復位電路22為檢測板2提供復位信號，時鐘網絡27為檢測板提供系統時鐘；通過繼電器28可控制SiP模塊供電電源37的通斷，以解除芯片單粒子鎖定狀態；通過CAN總線21與單粒子試驗板2進行數據交互，將電流采集結果發送到遠程控制終端4。
[0023]遠程控制終端4作為檢測系統的控制PC機，完成測試命令的發送，測試結果的接收，將測試結果在可視化界面上顯示，存儲測試結果等功能。
[0024]穩壓電源為檢測系統提供+28V —次電源輸入。
[0025]工作原理:系統上電之后，單粒子試驗板和單粒子檢測板上的測試軟件固化在FLASH中自動運行，啟動遠程控制終端4上的單粒子試驗可視化軟件，通過可視化軟件發送功能測試命令，對試驗樣品SiP模塊進行循環功能測試，通過單粒子檢測板3實時監測SiP模塊34多種電源的動態電流，并將檢測結果通過CAN總線21發送到遠程控制終端4上進行實時顯示，測試結果同時存儲在遠程控制終端4的數據庫中。
[0026]實施例
[0027]在某重大科技專項項目中，采用該單粒子效應檢測裝置完成了系統級封裝SiP模塊的單粒子效應試驗檢測。試驗過程中，單粒子試驗板3和單粒子檢測板2放置在真空罐6內，遠程控制終端4和穩壓電源I放置在試驗監測室。粒子加速器5輸出的粒子束流對試驗板3上的SiP樣品進行試驗，通過單粒子檢測板2實時檢測SiP樣品的功能和電源電流等敏感參數，通過遠程控制終端4控制整個試驗過程中檢測項目，觀察測試結果。通過該檢測系統收集到了不同粒子入射條件下SiP樣品的單粒子效應測試數據，包括單粒子翻轉和單粒子鎖定試驗數據，根據試驗數據計算出了該SiP模塊的單粒子翻轉率，得到了 SiP模塊的單粒子鎖定指標，完成了對SiP模塊的單粒子效應指標評價，課題順利通過了國家驗收。
【主權項】
1.一種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，其特征在于，包括單粒子試驗板(3)、單粒子檢測板(2)、穩壓電源(I)和遠程控制終端(4);所述單粒子試驗板(3)包括被測的系統級封裝SiP模塊(34)、提供復位信號的第一復位電路(32)和用于運行測試軟件的SRAM(36);系統級封裝SiP模塊(34)通過串口驅動電路(31)與遠程控制終端(4)連接用于上傳測試程序、功能測試命令以及功能測試結果，系統級封裝SiP模塊(34)通過CAN總線(21)與單粒子檢測板(2)進行數據交互；SRAM(36)通過系統總線驅動電路(35)與系統級封裝SiP模塊(34)連接；所述單粒子檢測板(2)為單粒子試驗板(3)提供電源，對系統級封裝SiP模塊(34)的功能和電流進行實時檢測，并將檢測結果通過CAN總線(21)發送給遠程控制終端(4);穩壓電源(I)為單粒子檢測板(2)提供一次電源輸入。2.根據權利要求1所述的系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，其特征在于，所述單粒子試驗板(3)還包括提供系統時鐘的第一時鐘網絡(33)和為系統級封裝SiP模塊(34)供電的SiP模塊內部芯片電源(37);第一時鐘網絡(33)和SiP模塊內部芯片電源(37)均與系統級封裝SiP模塊(34)連接。3.根據權利要求1所述的系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，其特征在于，所述單粒子檢測板(2)包括單片機(24)、提供復位信號的第二復位電路(22)、提供系統時鐘的第二時鐘網絡(27)和電流采樣調理電路(26)，第二復位電路(22)、第二時鐘網絡(27)和電流采樣調理電路(26)均與單片機(24)連接；電源輸入后通過電源濾波(23)、DC/DC電源轉換(25)轉換后產生的二次電源給單粒子檢測板(2)和單粒子試驗板(3)供電，SiP模塊內部芯片電源(37)電流通過電流采樣調理電路(26)后供單片機(24)采集和處理。4.根據權利要求3所述的系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，其特征在于，所述單粒子檢測板(2)還包括繼電器(28)，繼電器(28)設置在DC/DC電源轉換(25)和SiP模塊內部芯片電源(37)之間。5.根據權利要求1所述的系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，其特征在于，所述遠程控制終端(4)包括顯示測試結果的顯示單元和存儲測試結果的存儲單元。6.根據權利要求1所述的系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，其特征在于，所述單粒子試驗板(3)和單粒子檢測板(2)放置在真空罐￠)內，遠程控制終端(4)和穩壓電源(I)放置在試驗監測室；粒子加速器(5)輸出的粒子束流對試驗板(3)上的SiP樣品進行試驗。
【專利摘要】本實用新型公開了一種系統級封裝模塊單粒子效應檢測裝置，包括單粒子試驗板、單粒子檢測板、穩壓電源和遠程控制終端；系統級封裝SiP模塊通過串口驅動電路與遠程控制終端連接用于上傳測試程序、功能測試命令以及功能測試結果，系統級封裝SiP模塊通過CAN總線與單粒子檢測板進行數據交互；SRAM通過系統總線驅動電路與系統級封裝SiP模塊連接；所述單粒子檢測板為單粒子試驗板提供電源，對系統級封裝SiP模塊的功能和電流進行實時檢測，并將檢測結果通過CAN總線發送給遠程控制終端；穩壓電源為單粒子檢測板提供一次電源輸入。為SiP模塊進行單粒子試驗提供檢測手段，實現SiP模塊單粒子效應實時檢測，解決地面模擬輻射環境中測量SiP模塊單粒子效應的問題。
【IPC分類】G01R31/28
【公開號】CN204694817
【申請號】CN201520397334
【發明人】張毅, 余國強, 黃慧敏
【申請人】中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月10日