一种系统级封装模块单粒子效应检测装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及单粒子试验技术领域，特别涉及一种系统级封装模块单粒子效应检测装置。
【【背景技术】】
[0002]目前国内的单粒子试验主要是针对集成电路芯片进行，单粒子效应检测装置也是针对集成电路芯片而开发的。近几年，系统级封装SiP模块研宄不断深入，系统应用越来越多，功能越来越复杂，以往的单粒子效应检测装置不能满足SiP模块的单粒子效应检测要求，而国内尚无针对系统级封装SiP模块的单粒子效应检测装置。
【【实用新型内容】】
[0003]本实用新型用于通过试验方法评价SiP模块单粒子效应敏感程度，为SiP模块进行单粒子试验提供检测手段，实现SiP模块单粒子效应实时检测，解决地面模拟辐射环境中测量SiP模块单粒子效应的问题。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种系统级封装模块单粒子效应检测装置，包括单粒子试验板、单粒子检测板、稳压电源和远程控制终端；所述单粒子试验板包括被测的系统级封装SiP模块、提供复位信号的第一复位电路和用于运行测试软件的SRAM ;系统级封装SiP模块通过串口驱动电路与远程控制终端连接用于上传测试程序、功能测试命令以及功能测试结果，系统级封装SiP模块通过CAN总线与单粒子检测板进行数据交互；SRAM通过系统总线驱动电路与系统级封装SiP模块连接；所述单粒子检测板为单粒子试验板提供电源，对系统级封装SiP模块的功能和电流进行实时检测，并将检测结果通过CAN总线发送给远程控制终端；稳压电源为单粒子检测板提供一次电源输入。
[0006]所述单粒子试验板还包括提供系统时钟的第一时钟网络和为系统级封装SiP模块供电的SiP模块内部芯片电源；第一时钟网络和SiP模块内部芯片电源均与系统级封装SiP模块连接。
[0007]所述单粒子检测板包括单片机、提供复位信号的第二复位电路、提供系统时钟的第二时钟网络和电流采样调理电路，第二复位电路、第二时钟网络和电流采样调理电路均与单片机连接；电源输入后通过电源滤波、DC/DC电源转换转换后产生的二次电源给单粒子检测板和单粒子试验板供电，SiP模块内部芯片电源电流通过电流采样调理电路后供单片机米集和处理。
[0008]所述单粒子检测板还包括继电器，继电器设置在DC/DC电源转换和SiP模块内部芯片电源之间。
[0009]所述远程控制终端包括显示测试结果的显示单元和存储测试结果的存储单元。
[0010]所述单粒子试验板和单粒子检测板放置在真空罐内，远程控制终端和稳压电源放置在试验监测室；粒子加速器输出的粒子束流对试验板上的SiP样品进行试验。
[0011]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0012]本实用新型涉及一种系统级封装模块单粒子效应检测装置，针对系统级封装SiP模块的单粒子辐照试验开发了一套完整的检测装置，为系统级封装SiP模块进行单粒子试验提供检测手段，实现了 SiP模块单粒子效应的实时检测，解决了地面模拟辐射环境中测量SiP模块单粒子效应的问题。用于SiP模块单粒子辐照试验过程中的功能、性能检测，可应用于航天、航空、军事、民用等领域，为电子器件、系统集成模块等提供抗单粒子能力的评价手段，具有较高的推广应用价值。
[0013]进一步，远程控制终端包括显示单元和存储单元，能够直观的显示测试结果，并存储测试数据，便于实时调用分析。
[0014]进一步，通过继电器可控制SiP模块供电电源的通断，以解除芯片单粒子锁定状
??τ O
【【附图说明】】
[0015]图1是单粒子效应检测装置系统实现框图；
[0016]图2是单粒子试验板功能框图；
[0017]图3是单粒子检测板功能框图；
[0018]图4是具体实施例的单粒子效应检测装置图。
[0019]其中，1、稳压电源；2、单粒子检测板；3、单粒子试验板；4、远程控制终端；21、CAN总线驱动电路；22、第二复位电路；23、电源滤波模块；24、单片机；25、DC/DC电源转换；26、电流采样调理电路；27、第二时钟网络；28、继电器；31、串口驱动电路；32、第一复位电路；33、第一时钟网络；34、系统级封装SiP模块；35、系统总线驱动电路；36、SRAM ;37、SiP模块内部芯片电源。
【【具体实施方式】】
[0020]下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0021]—种系统级封装模块单粒子效应检测装置，该检测装置系统由4部分组成，分别为单粒子试验板3、单粒子检测板2、稳压电源I以及远程控制终端4。系统框图见附图1，单粒子试验板3用于放置被测的SiP模块34，试验时被安装在辐照区，通过串口上传测试程序，发送测试命令，接收测试结果。单粒子试验板功能框图见附图2，系统级封装SiP模块34通过串口驱动电路31与远程控制终端4连接，用于上传测试程序、功能测试命令以及功能测试结果；通过CAN总线驱动电路21与单粒子检测板2进行数据交互；复位电路32为试验板提供复位信号，时钟网络33为试验板提供系统时钟；SRAM 36用于运行测试软件。SiP模块内部芯片电源37通过单粒子检测板2为SiP模块34供电。
[0022]单粒子检测板2主要为单粒子试验板3提供电源，对SiP模块34的功能和电流进行实时检测，并将检测结果通过CAN总线21发送给远程控制终端4。单粒子检测板2功能框图见附图3，电源输入后通过电源滤波模块23、DC/DC电源转换25后产生的二次电源给本板2和试验板3供电，同时电源电流通过电流采样调理电路26后供单片机24采集和处理；复位电路22为检测板2提供复位信号，时钟网络27为检测板提供系统时钟；通过继电器28可控制SiP模块供电电源37的通断，以解除芯片单粒子锁定状态；通过CAN总线21与单粒子试验板2进行数据交互，将电流采集结果发送到远程控制终端4。
[0023]远程控制终端4作为检测系统的控制PC机，完成测试命令的发送，测试结果的接收，将测试结果在可视化界面上显示，存储测试结果等功能。
[0024]稳压电源为检测系统提供+28V —次电源输入。
[0025]工作原理:系统上电之后，单粒子试验板和单粒子检测板上的测试软件固化在FLASH中自动运行，启动远程控制终端4上的单粒子试验可视化软件，通过可视化软件发送功能测试命令，对试验样品SiP模块进行循环功能测试，通过单粒子检测板3实时监测SiP模块34多种电源的动态电流，并将检测结果通过CAN总线21发送到远程控制终端4上进行实时显示，测试结果同时存储在远程控制终端4的数据库中。
[0026]实施例
[0027]在某重大科技专项项目中，采用该单粒子效应检测装置完成了系统级封装SiP模块的单粒子效应试验检测。试验过程中，单粒子试验板3和单粒子检测板2放置在真空罐6内，远程控制终端4和稳压电源I放置在试验监测室。粒子加速器5输出的粒子束流对试验板3上的SiP样品进行试验，通过单粒子检测板2实时检测SiP样品的功能和电源电流等敏感参数，通过远程控制终端4控制整个试验过程中检测项目，观察测试结果。通过该检测系统收集到了不同粒子入射条件下SiP样品的单粒子效应测试数据，包括单粒子翻转和单粒子锁定试验数据，根据试验数据计算出了该SiP模块的单粒子翻转率，得到了 SiP模块的单粒子锁定指标，完成了对SiP模块的单粒子效应指标评价，课题顺利通过了国家验收。
【主权项】
1.一种系统级封装模块单粒子效应检测装置，其特征在于，包括单粒子试验板(3)、单粒子检测板(2)、稳压电源(I)和远程控制终端(4);所述单粒子试验板(3)包括被测的系统级封装SiP模块(34)、提供复位信号的第一复位电路(32)和用于运行测试软件的SRAM(36);系统级封装SiP模块(34)通过串口驱动电路(31)与远程控制终端(4)连接用于上传测试程序、功能测试命令以及功能测试结果，系统级封装SiP模块(34)通过CAN总线(21)与单粒子检测板(2)进行数据交互；SRAM(36)通过系统总线驱动电路(35)与系统级封装SiP模块(34)连接；所述单粒子检测板(2)为单粒子试验板(3)提供电源，对系统级封装SiP模块(34)的功能和电流进行实时检测，并将检测结果通过CAN总线(21)发送给远程控制终端(4);稳压电源(I)为单粒子检测板(2)提供一次电源输入。2.根据权利要求1所述的系统级封装模块单粒子效应检测装置，其特征在于，所述单粒子试验板(3)还包括提供系统时钟的第一时钟网络(33)和为系统级封装SiP模块(34)供电的SiP模块内部芯片电源(37);第一时钟网络(33)和SiP模块内部芯片电源(37)均与系统级封装SiP模块(34)连接。3.根据权利要求1所述的系统级封装模块单粒子效应检测装置，其特征在于，所述单粒子检测板(2)包括单片机(24)、提供复位信号的第二复位电路(22)、提供系统时钟的第二时钟网络(27)和电流采样调理电路(26)，第二复位电路(22)、第二时钟网络(27)和电流采样调理电路(26)均与单片机(24)连接；电源输入后通过电源滤波(23)、DC/DC电源转换(25)转换后产生的二次电源给单粒子检测板(2)和单粒子试验板(3)供电，SiP模块内部芯片电源(37)电流通过电流采样调理电路(26)后供单片机(24)采集和处理。4.根据权利要求3所述的系统级封装模块单粒子效应检测装置，其特征在于，所述单粒子检测板(2)还包括继电器(28)，继电器(28)设置在DC/DC电源转换(25)和SiP模块内部芯片电源(37)之间。5.根据权利要求1所述的系统级封装模块单粒子效应检测装置，其特征在于，所述远程控制终端(4)包括显示测试结果的显示单元和存储测试结果的存储单元。6.根据权利要求1所述的系统级封装模块单粒子效应检测装置，其特征在于，所述单粒子试验板(3)和单粒子检测板(2)放置在真空罐￠)内，远程控制终端(4)和稳压电源(I)放置在试验监测室；粒子加速器(5)输出的粒子束流对试验板(3)上的SiP样品进行试验。
【专利摘要】本实用新型公开了一种系统级封装模块单粒子效应检测装置，包括单粒子试验板、单粒子检测板、稳压电源和远程控制终端；系统级封装SiP模块通过串口驱动电路与远程控制终端连接用于上传测试程序、功能测试命令以及功能测试结果，系统级封装SiP模块通过CAN总线与单粒子检测板进行数据交互；SRAM通过系统总线驱动电路与系统级封装SiP模块连接；所述单粒子检测板为单粒子试验板提供电源，对系统级封装SiP模块的功能和电流进行实时检测，并将检测结果通过CAN总线发送给远程控制终端；稳压电源为单粒子检测板提供一次电源输入。为SiP模块进行单粒子试验提供检测手段，实现SiP模块单粒子效应实时检测，解决地面模拟辐射环境中测量SiP模块单粒子效应的问题。
【IPC分类】G01R31/28
【公开号】CN204694817
【申请号】CN201520397334
【发明人】张毅, 余国强, 黄慧敏
【申请人】中国航天科技集团公司第九研究院第七七一研究所
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月10日