Расчет частоты и вероятности возникновения одиночных сбоев в БИС

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ


№ 299

    МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ и СПЛАВОВ
Технологический университет




                МИСиС





  Кафедра полупроводниковой электроники и физики

  полупроводников



            К.И. Таперо






 Расчет частоты и вероятности возникновения одиночных сбоев в БИС



  Методические указания к выполнению курсовых работ по дисциплине «Основы радиационной стойкости изделий электронной техники космического применения»



  Рекомендовано редакционно-издательским советом института






Москва Издательство «УЧЕБА» 2006

УДК 621.38.049.776
      Т12



Рецензент
д-р физ.-мат. наук, проф. Ф.И. Маняхин




     Таперо К.И.
Т12 Расчет частоты и вероятности возникновения одиночных сбоев в БИС: Метод. указ, к выполнению курсовых работ по дисциплине «Основы радиационной стойкости изделий электронной техники космического применения». - М,: МИСиС, 2006. - 39 с,




          Излагаются вопросы, связанные с решением задач, необходимых для выполнения курсовой работы «Расчет частоты и вероятности возникновения одиночных сбоев в БИС» по дисциплине «Основы радиационной стойкости изделий электронной техники космического применения».
          Методические указания содержат теоретические сведения, постановку задачи и исходные данные для курсовой работы, способы решения поставленных задач. Кроме того, приведен пример выполнения всех необходимых расчетов.
          Предполагается, что выполнение курсовой работы будет проводиться студентами с использованием ЭВМ. При этом возможно использование любых программных средств. Одним из наиболее оптимальных вариантов представляется использование для решения поставленных задач среды Mathcad.
          Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 210104 «Микроэлектроника и твердотельная электроника».













                                    © Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) (МИСиС), 2006

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений..........................................4
Список обозначений.........................................5
Предисловие................................................7
1. Краткий анализ видов одиночных событий в изделиях электронной техники и особенностей их проявления...........8
2. Порядок выполнения курсовой работы.....................16
  2.1.   Определение частоты возникновения ОС при воздействии протонов......................................16
  2.2.  Определение частоты возникновения ОС при
воздействии ТЗЧ...........................................18
  2.3.  Определение вероятности возникновения ОС за сутки.20
  2.4.  Обобщение результатов расчетов....................20
3. Пример проведения расчетов при выполнении курсовой работы....................................................22
  3.1.   Определение частоты возникновения ОС при воздействии протонов......................................22
  3.2.  Определение частоты возникновения ОС при
воздействии ТЗЧ...........................................24
  3.3.  Определение вероятности возникновения ОС за сутки.27
  3.4.  Обобщение результатов расчетов....................27
Приложение 1. Программа расчета частоты и вероятности возникновения одиночных сбоев.............................29
Приложение 2. Дифференциальные энергетические спектры протонов и ЛПЭ-спектры тяжелых заряженных частиц..........36

3

Список сокращений

БИС -  большая интегральная схема                                
гкл -  галактические космические лучи                            
ГСО -  геостационарная орбита                                    
ИМС -  интегральная микросхема                                   
ИС -   интегральная схема                                        
КА -   космический аппарат                                       
КП -   космическое пространство                                  
лпэ -  линейные потери энергии                                   
ОЗУ -  оперативное запоминающее устройство                       
ОЗЧ -  отдельные заряженные частицы                              
ОС -   одиночные события                                         
ОЯЧ -  отдельные ядерные частицы                                 
СКЛ -  солнечные космические лучи                                
ТЗЧ -  тяжелые заряженные частицы                                
ЧО -   чувствительный объем                                      
ЭВМ -  электронно-вычислительная машина                          
ЭРИ -  электрорадиоизделия                                       
SEB -  Single Event Burnout - одиночный эффект выгорания в мощ-  
       ных МДП-транзисторах                                      
SEFI - Single Event Functional Interrupt - одиночный эффект функ       ционального прерывания                                    
SEGR-  Single Event Gate Rapture - одиночный эффект пробоя под-  
       затворного диэлектрика в МДП-структурах                   
SEL -  Single Event Latchup - одиночные события радиационного    
       защелкивания, вызванные включением паразитных тири-       
       сторных структур                                          
SESB - Single Event Snappback - одиночный эффект вторичного      
       пробоя                                                    
SET -  Single Event Transient - переходная ионизационная реакция,
       вызванная попаданием ионизирующей частицы в чувстви-      
       тельную область микросхемы                                
SEU -  Single Event Upset - одиночные обратимые сбои             
SEH -  Single Event Hard Error - одиночный микродозовый эффект   

4