發(fā)布時(shí)間：2024-12-01 04:38

　　集成電路在航天應(yīng)用時(shí)會受到空間輻射環(huán)境的影響,面臨發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)。其中,單粒子效應(yīng),即空間中單個高能粒子穿過芯片敏感節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生電離電荷,導(dǎo)致芯片存儲數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)、功能失效、電流劇增甚至毀壞的現(xiàn)象是最主要的故障形式。因此,在航天電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,必須在地面對芯片及其應(yīng)用電路進(jìn)行單粒子效應(yīng)測試及評估,確保芯片不發(fā)生單粒子效應(yīng),或采取了足夠的措施應(yīng)對單粒子效應(yīng)。集成電路的故障注入技術(shù)是通過建立故障模型,人為注入芯片故障,加速芯片及其電路系統(tǒng)故障過程的測試評價(jià)技術(shù)。激光故障注入技術(shù)因其空間和時(shí)間的高分辨性、能量調(diào)節(jié)的便捷性和使用的靈活性是一種非常高效的物理故障注入手段,已在單粒子效應(yīng)測試領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。此外,在信息安全領(lǐng)域,集成電路面臨人為攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。這種主動攻擊形成的故障,與單粒子效應(yīng)類似,卻可能破壞芯片中的密碼體制,導(dǎo)致秘密信息被竊取。激光故障注入技術(shù)作為一種通用的故障產(chǎn)生技術(shù),能夠在集成電路可靠性和安全性測試中發(fā)揮重要作用。本文基于中科院空間中心自主研制的脈沖激光故障注入裝置,開展了激光故障注入的故障類型控制、故障薄弱點(diǎn)定位等研究,歸納了激光故障注入芯片的原理、故障機(jī)制及試驗(yàn)方法,實(shí)現(xiàn)了精確...

【文章頁數(shù)】：176 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-2高低溫故障注入

集成電路激光故障注入技術(shù)研究6低溫環(huán)境中的容錯能力，高溫和低溫可以分別通過加熱片和液氮實(shí)現(xiàn)，如圖1-2所示。輻射源主要模擬芯片或系統(tǒng)在輻射環(huán)境（如航天、核電站應(yīng)用等）中的抗輻射能力，根據(jù)具體的輻射環(huán)境，采用相應(yīng)種類和能量的輻射粒子（如X射線、質(zhì)子、中子、重離子等）進(jìn)行試驗(yàn)，如圖1....

圖1-3輻射源故障注入示意圖

集成電路激光故障注入技術(shù)研究6低溫環(huán)境中的容錯能力，高溫和低溫可以分別通過加熱片和液氮實(shí)現(xiàn)，如圖1-2所示。輻射源主要模擬芯片或系統(tǒng)在輻射環(huán)境（如航天、核電站應(yīng)用等）中的抗輻射能力，根據(jù)具體的輻射環(huán)境，采用相應(yīng)種類和能量的輻射粒子（如X射線、質(zhì)子、中子、重離子等）進(jìn)行試驗(yàn)，如圖1....

圖1-4電磁注入

集成電路激光故障注入技術(shù)研究6低溫環(huán)境中的容錯能力，高溫和低溫可以分別通過加熱片和液氮實(shí)現(xiàn)，如圖1-2所示。輻射源主要模擬芯片或系統(tǒng)在輻射環(huán)境（如航天、核電站應(yīng)用等）中的抗輻射能力，根據(jù)具體的輻射環(huán)境，采用相應(yīng)種類和能量的輻射粒子（如X射線、質(zhì)子、中子、重離子等）進(jìn)行試驗(yàn)，如圖1....

圖1-5激光注入

第1章引言7激光注入是將激光束注入到芯片內(nèi)部，通過光電作用產(chǎn)生額外的載流子導(dǎo)致芯片存儲信息或運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，如圖1-5所示。激光注入芯片最初也是用于模擬輻射對芯片的影響[29]，其后激光注入的應(yīng)用逐漸豐富起來。一方面，激光仍然作為一種器件輻射效應(yīng)模擬手段，特別是模擬單粒子效應(yīng)[....

本文編號：4013548