一種宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法，對芯片的各管腳的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識按照管腳號_信號名的格式進(jìn)行定義；分別形成輸入信號IN對應(yīng)的矩形框，3.3V電源對應(yīng)的矩形框，3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框，1.8V電源對應(yīng)的矩形框，1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框；將3.3V電源對應(yīng)的矩形框和3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框通過3.3V電源端子相連；將1.8V電源對應(yīng)的矩形框和1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框通過1.8V電源端子相連；將輸入信號IN對應(yīng)的矩形框與3.3V電源對應(yīng)的矩形框通過電線相連；最終形成所述宇航用器件總劑量輻照試驗板。本發(fā)明的可靠性設(shè)計方法大大減少了宇航用器件總劑量輻照試驗板研發(fā)過程中出現(xiàn)的虛接和短接，避免了漏接和連接錯誤。
【專利說明】一種宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及宇航用器件抗總劑量能力試驗驗證【技術(shù)領(lǐng)域】。
技術(shù)背景
[0002]集成電路的設(shè)計技術(shù)和半導(dǎo)體加工工藝技術(shù)的快速發(fā)展，使得宇航用微電子器件的集成度越來越高，單芯片所具有的功能越來越多，隨之而來的是芯片引腳的大幅增加，甚至上升到上千個引腳，以供用戶使用內(nèi)部不同的功能模塊。另一方面，模塊化的設(shè)計和模塊內(nèi)部功耗的限制也使得集成電路外部供電端口的大量增加。這兩種現(xiàn)象隨著宇航器件集成度的增加越來越突出。
[0003]宇航用器件的特點是其具有抗輻射性。由于宇航用微電子器件的工作空間環(huán)境中存在大量的空間粒子(帶電粒子、中子等)，這些空間粒子與宇航用器件所用的硅材料相互作用會使得器件的功能發(fā)生改變或退化，近幾年的大量的航天事故再次證明了空間粒子的危害性。
[0004]為了考核宇航用器件的抗輻射性能，通常是通過地面模擬環(huán)境來驗證，地面輻照試驗環(huán)境是對空間輻射環(huán)境的一種模擬，利用地面的粒子發(fā)生裝置產(chǎn)生一定能量的粒子，用于模擬空間的輻射環(huán)境。目前國際上多采用鈷60作為總劑量的輻照源，輻照時，通常要求器件工作在最劣偏置，即理想狀態(tài)下CMOS電路中的所有N型晶體管都要打開，器件的所有輸入端口通過一高阻外接高電平(內(nèi)部下拉端口除外)，輸出端口浮空，器件處于全靜態(tài)條件下。
[0005]根據(jù)上述特點，總劑量用輻照試驗板有其自身的特點:試驗板中被測電路大量端口要么接電源(地)，要么通過高阻接高電平，要么浮空。這些特點的出現(xiàn)使得試驗板的開發(fā)變得非常有趣。
[0006]目前,采用的方法大多是在Altium Designer Summer08原理圖中直接連接端口信號，但是由于同信號端口(端口接同一信號)的急劇增加使得在設(shè)計中很容易出錯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法，能夠自動判定信號之間是否短接，并能夠解決含有大量同信號端口的宇航用器件總劑量用輻照試驗板設(shè)計中所遇到的連接易出錯問題，以保障一次設(shè)計的成功率。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法，所述宇航用器件總劑量輻照試驗板包括具有多個管腳的芯片；包括如下步驟:
[0010]第一步、對芯片的各管腳加相同長度的引線；
[0011]第二步、對芯片的各管腳的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識按照管腳號_信號名的格式進(jìn)行定義，并添加到相應(yīng)管腳的引線上；所述信號名包括用于表示輸入的IN，用于表示3.3V電源的VDD (3.3)，用于表示3.3V電源地端的GND (3.3)，用于表示1.8V電源的VDD (1.8)，用于表示1.8V電源地端的GND (1.8)和用于表示輸出的OUT ；
[0012]第三步、所述芯片包括四側(cè)，將芯片的每一側(cè)的管腳上的引線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識整體復(fù)制粘貼四次，形成4列，并且要保證每列不重疊；
[0013]第四步、分別為每列賦予列名，所述列名分別為VDD (3.3)、GND (3.3)、VDD (1.8)、GND (1.8)；
[0014]第五步、刪除每一列中與列名不同的信號名及引線，并在信號名為IN的管腳所對應(yīng)的引線上添加電阻，用于實現(xiàn)高電平輸入；
[0015]第六步、將芯片四側(cè)各列上的各個引線延長直至連接到所對應(yīng)的管腳上；將信號名為IN的管腳所對應(yīng)的引線延長直至連接到所對應(yīng)的管腳上；
[0016]第七步、將所有電阻進(jìn)行連接形成輸入信號IN對應(yīng)的矩形框，將信號名為VDD (3.3)的引線進(jìn)行連接形成3.3V電源對應(yīng)的矩形框，將信號名為GND (3.3)的引線進(jìn)行連接形成3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框，將信號名為VDD (1.8)的引線進(jìn)行連接形成1.8V電源對應(yīng)的矩形框，將信號名為GND(1.8)的引線進(jìn)行連接形成1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框；將3.3V電源對應(yīng)的矩形框和3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框通過3.3V電源端子相連；將1.8V電源對應(yīng)的矩形框和1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框通過1.8V電源端子相連；將輸入信號IN對應(yīng)的矩形框與3.3V電源對應(yīng)的矩形框通過電線相連；最終形成所述宇航用器件總劑量輻照試驗板。
[0017]所述多個管腳的芯片為PGA391封裝的芯片。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果為:
[0019]通過本發(fā)明的方法形成了分布在芯片四周的多個矩形框架。該架構(gòu)將電路的各個管腳外引出來，根據(jù)多個矩形框架結(jié)合物理信號設(shè)置就可以快速判定是否存在短路。判定的依據(jù)是根據(jù)其物理實現(xiàn)版圖之間的連接關(guān)系就可以判定這些信號之間是否存在短路，如果存在短路，可以通過設(shè)置信號短接時不同的顏色顯示就可以將這些管腳之間存在短路的部分進(jìn)行區(qū)別顯示，這種方式可以快速的判定一組管腳之間是否存在短路，即不同邊框上所連管腳之間是否存在短路。
[0020]本發(fā)明利用“管腳號-信號名”這種方式定義網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，這種方式管腳的信號直接聯(lián)系起來，設(shè)計者就不用再去一個一個的核對管腳和信號，在設(shè)計時可以一目了然的判定是否發(fā)生信號連接錯誤，減少PCB板物理聯(lián)接過程中的連接失誤，提高了設(shè)計效率；特別是再修改PCB板時，這種方式的優(yōu)越性就更能體現(xiàn)出來。
[0021]總之，本發(fā)明的宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法大大減少了宇航用器件總劑量輻照試驗板研發(fā)過程中出現(xiàn)的虛接和短接，很好的避免的漏接，和連接錯誤，有利的保障了宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為利用本發(fā)明的設(shè)計方法形成的基于PGA391封裝的宇航用器件總劑量輻照試驗板的整體圖形。
[0023]圖2為圖1的整體圖形中右下角的細(xì)節(jié)圖形。
【具體實施方式】[0024]下面以PGA391封裝的芯片為例，基于Altium Designer Summer08設(shè)計工具對本發(fā)明的可靠性設(shè)計方法進(jìn)行介紹，具體包括如下步驟:
[0025]第一步、對芯片的各管腳加相同長度的引線；
[0026]利用簇復(fù)制的方式，即首先將各相同長度的引線按照管腳的要求等間距縱向排列，然后達(dá)到一定數(shù)量(最好能一次將同一側(cè)的引腳全加上引線)時，整體將其添加到同一側(cè)的各個引腳。
[0027]第二步、對芯片的各管腳的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識按照管腳號_信號名的格式進(jìn)行定義，并添加到相應(yīng)管腳的引線上；所述信號名包括用于表示輸入的IN，用于表示3.3V電源的VDD (3.3)，用于表示3.3V電源地端的GND (3.3)，用于表示1.8V電源的VDD (1.8)，用于表示
1.8V電源地端的GND (1.8)和用于表示輸出的OUT ；
[0028]如:PGA391中的管腳AA35，管腳信號定義為VDD，器件工作在3.3V，那么按照上述的格式就可以定義網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識為:AA35_VDD(3.3)。圖中的其它網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識就是按照本發(fā)明中的方法編制的，與本發(fā)明中的上述規(guī)定相吻合，信號的名稱可隨著電路的引腳定義不同而不同。
[0029]第三步、所述芯片包括四側(cè)，將芯片的每一側(cè)的管腳上的引線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識整體復(fù)制粘貼四次，形成4列，并且要保證每列不重疊；
[0030]第四步、分別為每列賦予列名，所述列名分別為VDD(3.3)、GND(3.3)、VDD(1.8)、GND (1.8)；
[0031]第五步、刪除每一列中與列名不同的信號名及引線，并在信號名為IN的管腳所對應(yīng)的引線上添加電阻，用于實現(xiàn)高電平輸入；
[0032]第六步、將芯片四側(cè)各列上的各個引線延長直至連接到所對應(yīng)的管腳上；將信號名為IN的管腳所對應(yīng)的引線延長直至連接到所對應(yīng)的管腳上；
[0033]方法:首先將各列上的第一個引線延長至對應(yīng)管腳，由于同一列到芯片各引腳之間的距離相同，因此，復(fù)制該引線延長線，粘貼到同一列中其它線上(放置線到相應(yīng)的引腳上，當(dāng)出現(xiàn)四個閃星時表示可以成功粘貼)，就可以實現(xiàn)同一列其它引線的延長連接。
[0034]第七步、將所有電阻進(jìn)行連接形成輸入信號IN對應(yīng)的矩形框，將信號名為VDD (3.3)的引線進(jìn)行連接形成3.3V電源對應(yīng)的矩形框，將信號名為GND (3.3)的引線進(jìn)行連接形成3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框，將信號名為VDD (1.8)的引線進(jìn)行連接形成1.8V電源對應(yīng)的矩形框，將信號名為GND(1.8)的引線進(jìn)行連接形成1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框；將3.3V電源對應(yīng)的矩形框和3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框通過3.3V電源端子相連；將1.8V電源對應(yīng)的矩形框和1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框通過1.8V電源端子相連；將輸入信號IN對應(yīng)的矩形框與3.3V電源對應(yīng)的矩形框通過電線相連；最終形成所述宇航用器件總劑量輻照試驗板，如圖1-2所示。
[0035]從圖1-2中我們可以看到五個矩形，其中的Ul和U2為電源的接線端子，也就是上述中所提到的電源端子，用于檢驗電源、地、信號之間是否短接，同時，提供電源接入端口。
[0036]宇航用器件總劑量輻照試驗板中的芯片也可以是其它類型的封裝，例如DIP系列，BGA系列的。
[0037]“管腳號_信號名”這種方式大大減少在物理實現(xiàn)時連線的錯誤，便于用戶查找和連線過程中信號連線識別。引線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的整體復(fù)制可以避免各信號之間的虛接，保證各信號連接的準(zhǔn)確性。不同信號名及引線的刪除過程可以減少腦力勞動的開支。如果存在上述任意一組的短接，Altium Designer Summer08都會在物理設(shè)計中出現(xiàn)報警提示。VDD (3.3)和GND (3.3)，VDD (1.8)和GND (1.8)分組連接到不同電源端子上可以很好的檢測電源、地、輸入信號之間是否短接。五個矩形框可以很好的幫助對照查找網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識的是否正確，便于查錯。
[0038]通過本發(fā)明方法所設(shè)計電路均能夠可靠穩(wěn)定工作，有利的保障了宇航用器件總劑量輻照試驗板的研發(fā)。
[0039]本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
【權(quán)利要求】
1.一種宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法，所述宇航用器件總劑量輻照試驗板包括具有多個管腳的芯片；其特征在于，包括如下步驟: 第一步、對芯片的各管腳加相同長度的引線； 第二步、對芯片的各管腳的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識按照管腳號_信號名的格式進(jìn)行定義，并添加到相應(yīng)管腳的引線上；所述信號名包括用于表示輸入的IN，用于表示3.3V電源的VDD(3.3)，用于表示3.3V電源地端的GND (3.3)，用于表示1.8V電源的VDD (1.8)，用于表示1.8V電源地端的GND (1.8)和用于表示輸出的OUT ； 第三步、所述芯片包括四側(cè)，將芯片的每一側(cè)的管腳上的引線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識整體復(fù)制粘貼四次，形成4列，并且要保證每列不重疊； 第四步、分別為每列賦予列名，所述列名分別為VDD (3.3)、GND (3.3)、VDD (1.8)、GND(1.8)； 第五步、刪除每一列中與列名不同的信號名及引線，并在信號名為IN的管腳所對應(yīng)的引線上添加電阻，用于實現(xiàn)高電平輸入； 第六步、將芯片四側(cè)各列上的各個引線延長直至連接到所對應(yīng)的管腳上；將信號名為IN的管腳所對應(yīng)的引線延長直至連接到所對應(yīng)的管腳上； 第七步、將所有電阻進(jìn)行連接形成輸入信號IN對應(yīng)的矩形框，將信號名為VDD (3.3)的引線進(jìn)行連接形成3.3V電源對應(yīng)的矩形框，將信號名為GND(3.3)的引線進(jìn)行連接形成3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框，將信號名為VDD (1.8)的引線進(jìn)行連接形成1.8V電源對應(yīng)的矩形框，將信號名為GND(1.8)的引線進(jìn)行連接形成1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框；將3.3V電源對應(yīng)的矩形框和3.3V電源地端對應(yīng)的矩形框通過3.3V電源端子相連；將1.8V電源對應(yīng)的矩形框和1.8V電源地端對應(yīng)的矩形框通過1.8V電源端子相連；將輸入信號IN對應(yīng)的矩形框與3.3V電源對應(yīng)的矩形框通過電線相連；最終形成所述宇航用器件總劑量輻照試驗板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的宇航用器件總劑量輻照試驗板的可靠性設(shè)計方法，其特征在于，所述多個管腳的芯片為PGA391封裝的芯片。
【文檔編號】G06F17/50GK103617307SQ201310503678
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】杜守剛, 范隆, 岳素格 申請人:北京時代民芯科技有限公司, 北京微電子技術(shù)研究所