抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置和方法与流程

本发明涉及芯片老化试验技术领域，具体地，涉及一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置和方法。

背景技术：

实践证明大多数设备的故障率是时间的函数，典型故障曲线称之为浴盆曲线(Bathtub curve,失效率曲线)。浴盆曲线是指产品从投入到报废为止的整个寿命周期内，其可靠性的变化呈现一定的规律。如果取产品的失效率作为产品的可靠性特征值，它是以使用时间为横坐标，以失效率为纵坐标的一条曲线。因该曲线两头高，中间低，有些像浴盆，所以称为“浴盆曲线”。失效率随使用时间变化分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期和耗损失效期。早期失效期(Infant Mortality)：表明产品在开始使用时,失效率很高,但随着产品工作时间的增加,失效率迅速降低。偶然失效期，也称随机失效期(Random Failures)：这一阶段的特点是失效率较低，且较稳定，往往可近似看作常数，产品可靠性指标所描述的就是这个时期，这一时期是产品的良好使用阶段。而航天产品中的正常使用阶段是在太空中或其他不便于维修的场所，因此度过早期失效期进入性能较为平稳的随机失效期后进入使用、保证器件在正常使用中保持稳定的性能是研究的重点。

抗辐照栅氧击穿型PROM存储器可能由于硅片的晶格缺陷、制造过程中的材料纯净度问题、气相存在杂质等因素导致一些工艺缺陷。抗辐照栅氧击穿型PROM存储器为一次性编程器件，编程过程实际是利用高压将MOS管的栅氧化层击穿与否，达到存储“0”或“1”的目的。编程的过程实际上是一个破坏性的过程，因此在编程之后的器件可能因为工艺的缺陷而出现一些潜在问题，而这些潜在问题只有在使用之后才会逐渐显现。

因此如何让编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器度过早期失效期，如何尽早地发现可能的潜在缺陷，剔除问题器件，筛选出合格芯片是目前的研究重点之一。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置和方法。

根据本发明提供的一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验方法，包括：

步骤1，将编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器进行第一温度烘焙，持续至少64小时后完成静态老化，所述第一温度为140～150℃；

步骤2，调整温度至第二温度，向静态老化后的所述存储器发送激励信号，并采集所述存储器响应所述激励信号获得的信号处理数据，持续至少160小时后完成动态老化，所述第二温度为100～125℃；

步骤3，根据预存的校验数据对所述信号处理数据进行校验。

作为一种优化方案，所述步骤3之后还包括步骤4：根据所述校验筛选获得功能正常的存储器。

作为一种优化方案，所述步骤3中的校验数据通过所述存储器内编辑的程序运行所述激励信号而获得。

作为一种优化方案，所述步骤2还包括向所述存储器进行最高5.5V供电。

作为一种优化方案，所述第一温度为150℃。

作为一种优化方案，所述第二温度为125℃。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置，包括：温控箱、信号控制器、计算机；

所述温控箱用于：

响应所述信号控制器的控制将编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器进行第一温度烘焙，所述第一温度为140～150℃，持续至少64小时后调整温度至第二温度，持续至少160小时进行动态老化，所述第二温度为100～125℃；

所述信号控制器用于：

控制所述温控箱的温度调节和持续时间，和

自所述计算机获取激励信号并在所述动态老化过程中发送至所述存储器，并采集所述存储器响应所述激励信号获得的信号处理数据；

所述计算机用于：

向所述信号控制器发送所述激励信号，和

根据预存的校验数据对所述信号处理数据进行校验，所述校验数据通过所述存储器内编辑的程序运行所述激励信号而获得。

作为一种优化方案，所述计算机还用于：根据所述校验筛选获得功能正常的存储器。

作为一种优化方案，还包括直流稳压电源；

所述直流稳压电源用于：向所述信号控制器进行供电，和响应所述信号控制器的控制在所述动态老化过程中向所述存储器进行最高为5.5V的供电；

所述信号控制器还用于在所述动态老化过程中控制所述直流稳压电源连通所述存储器。

作为一种优化方案，所述温控箱内还设置有防静电耐高温的芯片安装板，所述存储器通过所述芯片安装板安装于所述温控箱内并与所述信号控制器电气连接。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、利用静态老化和动态老化相结合的方式让编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器进行超负荷工作而使缺陷在短时间内暴露，快速度过早期失效期后再进入正常使用，避免在使用时发生故障。

2、本发明提出的150℃为静态老化温度的极限温度，而温度过低则无法有效地实现静态老化，因此最低可以为140℃。

3、本发明提出的第二温度中125℃为动态老化过程的极限温度，由于动态老化中还需要进行数据的收发和程序的运行，超过125℃的过高温度极易导致运行状态下的芯片损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1是一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验方法；

图2是一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置。

具体实施方式

下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本发明的范围和实质。

在本发明提供的一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验方法的实施例中，如图1所示，包括：

步骤1，将编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器进行第一温度烘焙，持续至少64小时后完成静态老化，所述第一温度为140～150℃；

步骤2，调整温度至第二温度，向静态老化后的所述存储器发送激励信号，并采集所述存储器响应所述激励信号获得的信号处理数据，持续至少160小时后完成动态老化，所述第二温度为100～125℃；

步骤3，根据预存的校验数据对所述信号处理数据进行校验。

为了让所述编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器度过早期失效期，也为了将潜在的缺陷尽早暴露，本实施利用静态老化和动态老化相结合的方式使存储器芯片长时间处于恶劣环境高强度负荷工作的状态，加速早期失效期的进程。在经过静态老化和动态老化之后的校验是核实其数据处理结构与预先计算好的对应数据是否符合：若不符合则说明该芯片出现损坏，无法正常工作；若数据相符则说明该芯片仍处于正常工作状态，该芯片可装机使用。

本实施例中静态老化和动态老化的时间都是最少时间，实际操作中可能因具体需求而延长老化时间，但是根据实验测试效果，从老化效果上看，不宜再缩短老化时间。

本实施例中静态老化和动态老化的两个温度中，所述第一温度优选为150℃，所述第二温度优选为125℃。从多次实验数据看来，一旦静态老化的第一温度超过150℃，所述存储器芯片极易发生高温损毁，因此本发明提出的150℃为静态老化温度的极限温度，而温度过低则无法有效地实现静态老化，因此最低可以为140℃，但采用140℃时需要相应地延长静态老化时间。第二温度中125℃同样为动态老化过程的极限温度，由于动态老化中还需要进行数据的收发和程序的运行，超过125℃的过高温度极易导致运行状态下的芯片损坏。而低于125℃的第二温度下同样需要延长动态老化的时间，但是低于100℃下的动态老化则基本上无法有效实现动态老化的效果，因此本实施例中最低采用100℃进行所述动态老化。

所述步骤3之后还包括步骤4：根据所述校验筛选获得功能正常的存储器。

所述步骤3中的校验数据通过所述存储器内编辑的程序运行所述激励信号而获得。

所述步骤2还包括向所述存储器进行最高5.5V供电。本实施例中动态老化状态下对存储器的供电同样采用最高负荷电压的方式，5.5V为所述存储器的最高可承受电压。

基于同一发明构思，如图2所示，本发明提供了一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置，包括：温控箱、信号控制器、计算机；

所述温控箱用于：

响应所述信号控制器的控制将编程后的抗辐照栅氧击穿型PROM存储器进行第一温度烘焙，所述第一温度为140～150℃，持续至少64小时后调整温度至第二温度，持续至少160小时进行动态老化，所述第二温度为100～125℃；

所述信号控制器用于：

控制所述温控箱的温度调节和持续时间，和

自所述计算机获取激励信号并在所述动态老化过程中发送至所述存储器，并采集所述存储器响应所述激励信号获得的信号处理数据；

所述计算机用于：

向所述信号控制器发送所述激励信号，和

根据预存的校验数据对所述信号处理数据进行校验，所述校验数据通过所述存储器内编辑的程序运行所述激励信号而获得。

所述计算机还用于：根据所述校验筛选获得功能正常的存储器。

采用本实施例所述的装置可以实现同时对多片抗辐照栅氧击穿型PROM存储器的老化处理，降低和缩短老化试验过程所带来的成本和时间，提高生产效率。

所述抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置还包括直流稳压电源；

所述直流稳压电源用于：向所述信号控制器进行供电，和响应所述信号控制器的控制在所述动态老化过程中向所述存储器进行最高为5.5V的供电；

所述信号控制器还用于在所述动态老化过程中控制所述直流稳压电源连通所述存储器。

所述温控箱内还设置有防静电耐高温的芯片安装板，所述存储器通过所述芯片安装板安装于所述温控箱内并与所述信号控制器电气连接。

作为一种实际操作实施例，可以从老化试验的步骤上将所述老化试验装置看成为静态老化系统和动态老化系统。

参看图2，一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验装置至少包括：静态老化系统和动态老化系统。

静态老化系统包含温控箱、静态烘焙容器，用以完成静态烘焙试验；静态烘焙试验中被试器件不加电、不加激励。

静态老化系统中温控箱满足150℃高温持续工作要求；静态老化系统中静态烘焙容器具有防静电、耐高温等特性。

动态老化系统包含温控箱、直流稳压电源、激励信号控制器、动态老化试验板、数据通信设备、计算机等，用以完成动态老化试验。动态老化试验中被试器件加电、加激励。

动态老化系统中直流稳压电源为激励信号控制器和试验板供电，激励信号控制器实现对抗辐照栅氧击穿型PROM存储器地址总线和控制总线的激励信号输出并完成对PROM芯片的数据读取，动态老化系统中的动态老化试验板设计有PROM存储器芯片的锁紧机构，PROM存储器芯片安装于动态老化试验板上，动态老化试验板置于温控箱内。激励信号控制器将采集的PROM存储器芯片数据通过数据通信设备传输至计算机，计算机用于对比校验，实现数据的采集比对工作。

参看图1，一种抗辐照栅氧击穿型PROM存储器编程后老化试验流程，提出一种老化试验方案。

步骤一：150℃条件下，进行64小时的静态烘焙；

步骤二：5.5V供电、125℃条件下，进行160小时的动态老化；

步骤三：动态老化过程中，利用激励信号控制器读取PROM芯片数据，并将读出的数据传输至计算机与原始文件进行比对；

步骤四：筛选出功能正常的芯片，结束试验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。