GB/T 39343-2020
基本信息
标准号： GB/T 39343-2020
中文名称：宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
下载大小：2120539
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GB/T 39343-2020.Processor device single event effects experiment design and procedure for aerospace.
1范围
GB/T 39343规定了宇航用处理器器件的单粒子试验设计与程序。
GB/T 39343适用于宇航用处理器器件的单粒子试验设计和过程控制,其他领域应用可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准
3术语和定义、缩略语.
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
处理器器件 processor device
内部含有处理器的器件,在正常的使用中可取指并执行指令的器件。
3.1.2
单粒子效应 single event effects; SEE
描述单粒子事件中的许多效应的术语。
3.1.3
单粒子事件 single event phenomena ;SEP
由单个高能粒子撞击引发的半导体器件一系列响应的统称,包括中子、质子引起的效应。
3.1.4
单粒子翻转 single event upset;SEU
单个高能粒子作用于器件,引发器件的逻辑状态改变的一种辐射效应。
3.1.5
单粒子锁定 single event latch up;SEL
单个高能粒子将器件内的可控硅触发开启,形成低电阻、大电流状态。
3.1.6
单粒子功能中断 single event functional interrupt;SEFI
单个高能粒子作用于器件,使被试器件功能丧失或紊乱，只有通过复位和重新配置才能恢复器件功能。
3.1.7
线性能量传输 linear energy transfer;LET
粒子沿人射方向在材料中单位长度沉积的能量。
1范围
GB/T 39343规定了宇航用处理器器件的单粒子试验设计与程序。
GB/T 39343适用于宇航用处理器器件的单粒子试验设计和过程控制,其他领域应用可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准
3术语和定义、缩略语.
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
处理器器件 processor device
内部含有处理器的器件,在正常的使用中可取指并执行指令的器件。
3.1.2
单粒子效应 single event effects; SEE
描述单粒子事件中的许多效应的术语。
3.1.3
单粒子事件 single event phenomena ;SEP
由单个高能粒子撞击引发的半导体器件一系列响应的统称,包括中子、质子引起的效应。
3.1.4
单粒子翻转 single event upset;SEU
单个高能粒子作用于器件,引发器件的逻辑状态改变的一种辐射效应。
3.1.5
单粒子锁定 single event latch up;SEL
单个高能粒子将器件内的可控硅触发开启,形成低电阻、大电流状态。
3.1.6
单粒子功能中断 single event functional interrupt;SEFI
单个高能粒子作用于器件,使被试器件功能丧失或紊乱，只有通过复位和重新配置才能恢复器件功能。
3.1.7
线性能量传输 linear energy transfer;LET
粒子沿人射方向在材料中单位长度沉积的能量。
标准图片预览
标准内容
ICS49.035
中华人民共和国国家标准
GB/T39343—2020
宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序Processor device single event effects experiment design andprocedureforaerospace
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T39343—2020
规范性引用文件
术语和定义、缩略语
术语和定义
缩略语
般要求
试验环境
试验样品
基本原则
需求分析
试验准备
5试验设计
硬件设计
软件架构
软件设计
6试验过程
试验流程，
注意事项
试验判定
试验中断
试验故障判据
故障处理·
试验安全
试验结果处理
试验数据记录·
试验数据分析，
试验报告·
附录A（资料性附录）
试验场所
附录B（资料性附录）宇航用处理器器件单粒子试验报告格式13
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草GB/T39343—2020
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425)提出并归口。本标准起草单位：中国航天科技集团有限公司第九研究院第十十一研究所本标准主要起草人：张群、刘洪卫、马振华、李春A
1范围下载标准就来标准下载网
宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序本标准规定了宇航用处理器器件的单粒子试验设计与程序GB/T39343—2020
本标准适用干宇航用处理器器件的单粒子试验设计和过程控制，其他领域应用可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对干本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB18871一2002申离辐射防护与辐射源安全基本标3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
处理器器件
processordevice
内部含有处理器的器件，在正常的使用中可取指并执行指令的器件。3.1.2
单粒子效应
single event effects;SEE
描述单粒子事件中的许多效应的术语。3.1.3
单粒子事件
singleeventphenomena;SEP
由单个高能粒子撞击引发的半导体器件一系列响应的统称，包括中子、质子引起的效应。3.1.4
单粒子翻转
singleeventupset;SEU
单个高能粒子作用于器件，引发器件的逻辑状态改变的一种辐射效应。3.1.5
单粒子锁定
single event latch up;SEL
单个高能粒子将器件内的可控硅触发开启，形成低申阻、大电流状态。3.1.6
单粒子功能中断
Fsingleeventfunctionalinterrupt;SEFI单个高能粒子作用于器件，使被试器件功能丧失或紊乱，只有通过复位和重新配置才能恢复器件功能。
线性能量传输
linear energy transfer;LET
粒子沿人射方向在材料中单位长度沉积的能量。1
GB/T39343—2020
thresholdLET
LET阈值
一定比例饱和截面对应的LET值。3.1.9
有效LET
TeffectiveLET
离子倾角入射时等效于沿表面法线方向单位长度上沉积的能量。3.1.10
注量fluence
垂直入射方向单位面积粒子总数，单位为粒子数每平方厘米（n/cm\）。3.1.11
注量率
单位时间内单位面积垂直入射的粒子数，单位为粒子数每平方米秒[n/（cm2·s)]。3.1.12
单粒子事件截面SEPsection
单位注量下的单粒子事件数。
饱和截面
saturationcrosssection
增加人射粒子的LET值而SEP数不再增加时的单粒子事件截面。3.1.14
单粒子事件率
SEPrate
发牛单粒子事件的概率，根据不同空间轨道宇宙射线的粒子种类和粒子数，结合翻转截面和单粒子事件截面，可计算出特定空间辐射环境下发牛单粒子事件的概率。缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DUT待测器件(deviceundertest)ECC
错误检测与修正（errorcheckingandcorrection）线性能量传输（linerenergytransfer）LET
多位翻转（multiple-bitupset）MBU
多单元翻转（multiple-cellupset）印制电器板（printcircuitboard）单粒子效应（singleeventeffect）单粒子功能中断（singleeventfunctionalinterrupt）单粒子锁定（singleeventlatchup）单粒子事件（singleeventphenomena）单粒子瞬态（singleeventtransient）单粒子翻转（singleeventupset）4一般要求
试验环境
除另有规定外，测量和试验环境条件应满足：温度：15℃~35℃；
一相对湿度：20%~80%。
4.2试验样品
试验样品应满足以下要求：
GB/T39343—2020
同一批次产品的试验样品数量应满足单粒子效应的统计学要求。样品电路试验前应进行常温a)
申参数测试和功能测试，确保电参数合格，功能正常，对器件编号，并按编号记录相关数据。b）确保粒子可穿透处理器器件的有源区c）开盖或减薄过程中做好防机械冲击、防静电等措施。d）选用未经辐照的样品电路参加试验。e
记录样品申路的详细信息。
3基本原则
4.3.1最恶劣测试条件
处理器器件设计功能复杂，在进行单粒子试验时测试的功能多，可能发生的单粒子效应种类也多进行单粒子试验时，处理器应工作在某种特定的应用模式或处干最恶劣条件下，包括作用于处理器的所有的电参数（供申电压、激励输人、温度、时钟频率等)和束流条件。处理器的最恶劣测试条件取决于应用要求和测试的单粒子效应的类型：a）SEU：最小工作电压和最高工作频率；b）SET：最恶劣工作情况或与实际应用相当；c）SEL：最大工作申压和最高工作温度束流选择
束流应选择最恶劣测试条件：
高能质子SEE测试最恶劣条件是最大质子能量，但建议扫描整个质子能量范用；a）
重离子辐射源SEU、SET、SEFI测试的最恶劣条件是最大束流能量的硅中射程，硅中射程应不小干30um；
重离子辐射源SEL测试的最恶劣条件是最大束流能量的硅中射程，若不能证明低范围的束流c）
能量足够产生锁定现象，硅中射程最小为60uμm。4.3.3基本要求
针对不同类型的SEE，设计的基本要求为：a）SEU
分析处理器器件的结构，确定器件的功能模块是否包含寄存器或存储器等双极性单元；1）
2）测试硬件和软件的设计应可监控功能模块，结合不同模式的写（全“0”、全“1”、检验、随即模式等）,并对发牛SEU而受影响的单元进行重写操作；测试软件应能统计翻转的个数、位置和时间，并能区分MCU和MBU。3）
b）SEL
测试软件和硬件应设计完善，可探测和记录锁定现象，并在发生锁定现象时保护器件；1）
发生锁定时，确保锁定保护时间对器件不会产生损坏或退化；2）
软件设计应执行“活跃”时间百分比，即在一种敏感的条件下可以探测SEE的发牛，剩余3）
的“死区”时间可能发生SEE但不可探测，这段时间是软件运行时间，为器件复位、读/写3
GB/T39343—2020
和记录试验结果的时间；
4）在利用束流和SEP计算器件的截面时应考虑活跃时间所占的比例。c）SET
模拟或数模混合器件可能因SEE产生错误的输出或出现瞬态错误；1）
2）因偏置、输入/输出负载的条件变化会显著影响器件的敏感性和特性，器件应在最恶劣条件下或应用条件下进行试验；
单粒子试验系统应能监测和记录SET，应记录瞬态的极性、波形、持续时间和放大量；3）
为降低SET积累的风险，应控制束流的注量，确保不发生总剂量效应；4）
5）辐射后的软件分析应能去掉SET积累的影响，或分开分析。d）SEFI
SEFI的敏感性与器件的运行模式有关，处理器器件应运行所有的工作模式来测试实际应用中可能出现的情况；
硬件和软件设计应包含复位功能和通断申功能，可测试和记录SEFI的类型，并对发生的2）
SEFI纠错，
需求分析
需求分析包括以下内容：
a）分析参加试验的处理器器件的设计功能和制造工艺，研究器件敏感性，确定器件发生SEE的种类，并根据测试基本原则，确定单粒子试验系统设计中软硬件的注意事项，给出每一个功能模块的设计原则和测试方法；
b）根据处理器器件敏感性分析结果，结合试验场所提供的粒子源特点，确定试验中使用的粒子种类；
根据处理器器件的特点和SEE试验中选用的粒子，分析试验过程中可能出现的SEE种类、c）
SEE现象的判定及应急处理预案
5试验准备
试验人员
试验人员应经过上岗培训，了解测试设备使用方法，具有紧急事件处理能力。具体要求如下：熟悉器件设计原理，可从理论角度提供器件在辐照试验过程中突发状况的解决方法；a）
熟知器件工作状态，可确定辐照试验中剂量率对器件的影响，决定试验进度；b）
c）了解试验环境，包括试验场所、试验环境搭建、试验板操作等。4.5.2试验设备
试验前，测试人员、试验人员和检验人员应确认试验产品状态正确，试验设备状态正确，并在计量检定期内，测试软件版本正确。
4.5.3试验种类
单粒子试验根据所处环境可分为大气试验和真空试验。大气试验通过束流引出窗将束流引到窗外，在大气环境下的定位辐照台上进行测试。在大气试验中将测试板L形两边固定在辐照台上。真空试验是将测试板先放入真空罐中进行真空预抽，预抽完成后通过移动真空罐中的测试架对测试板定位辐照，经节省抽真空时间以提高测试效率。在真空试验中，由试验场所提供样品架，将多个试4
验板固定在样品架上，一次性放进真空罐中GB/T39343—2020
试验板结构设计应满足试验场所的尺寸要求。试验场所相关要求可参照附录A。5试验设计
5.1硬件设计
5.1.1概述
硬件设计包含单粒子试验系统集成、单粒子试验板设计、供申设计、试验板结构、布局布线、外观、接口、器件选型等。
5.1.2试验系统集成
单粒子试验系统由远程计算机、控制计算机、电源控制、通信控制、单粒子试验板等组成。可在单粒子试验环境下为处理器器件提供测试平台，监控整个试验流程，对参加试验的处理器进行全面的测试和评估，并对试验结果实时处理或保存试验数据，为处理器器件的抗辐照性能评估提供基础。5.1.3试验板设计
针对处理器器件的单粒子试验，测试方法主要选择辅助测试法，即在设计时应由另外一片主控器件控制测试过程，并将测试结果回传至控制端。在设计处理器器件的单粒子试验板时，应集成被测处理器器件最小系统和主控器件最小系统，在主控器件与被测器件之间建立通信链路，实现对试验过程的控制和测试结果的管理等功能。
主控器件选择集成通信接口器件，数据率可满足控制信号发送、控制状态返回和测试数据回传等功能，可选择抗辐照器件。
5.1.4供电设计
单粒子试验板供申设计应考虑如下因素：进行SEU试验时，被测处理器器件因辐照影响而产生功耗波动，易引发大电流现象，被测处理a）
器器件与最小系统中其他元器件应分开供电，可实时监控被测处理器器件功耗情况；b）在进行SEU试验时，应考虑不同申压偏置对试验结果的影响，采取正常供申与拉偏供申可选设计，可在板级电源供电设计中采用多选通控制，以满足不同条件下的测试需求：在进行SEL试验时，器件发生锁定时将出现瞬态大电流现象，为顺利完成试验，并确保不对被c）
测处理器器件造成损坏，可在单独供申、拉偏供电等基础上进行过流保护设计；针对处理器多申源域情况，可设计申流采样申路，实时回传申流采样数据，实现对不同申源域d)
功耗实时监控；
针对不同处理器器件和不同申源域，应预留监测点，供调试和监测；f）
为减少潜通路风险，主控器件、被测处理器器件等不同申源域应采取隔离设计，并隔离选通主控器件与被测处理器器件之间的通信接口；g）
随着处理器器件工作申压降低，建议整板输人一种申压，利用DC/DC变换满足不同供申需求。
5.1.5试验板结构
5.1.5.1通用要求
单粒子试验板结构设计应满足以下通用要求：5
GB/T39343—2020
a）单粒子试验板边缘10mm内不应布线和放置元器件；被测器件正面周围10mm之内不应放置其他元器件；b）
若在一块试验板上放置多只被测处理器器件或插座之间的间距应不小于20mm。c）
串列静电加速器试验板结构要求对于串列静申加速器试验环境，试验板结构的特殊要求如下：为将多个试验板堆叠一次性放进真空罐，试验板边缘应设计安装孔；a）
b）试验板堆叠后，通信或供申接口的接插件应在单粒子试验板的一个边沿出线；c）堆叠试验板时，为使上面试验板不遮挡下面的被测处理器器件，设计试验板时器件布局应规则，且靠近试验板边沿；
试验板的堆叠高度不应高450mm，试验板上的元器件、插座或接插件高度应小于25mm。d)
5.1.5.3回旋加速器试验板结构要求对干回旅加速器试验环境，试验板结构的特殊要求为：单粒子试验板单板尺寸应不大于235mm×250mm，厚度不超过30mm。5.1.6试验板布局布线
为增强单粒子试验板稳定性，并满足试验中供电、通信、监控、功能测试等需求，单粒子试验板布局布线应满足如下要求：
距离单粒子试验板边沿10mm～15mm为禁止布线区和禁止摆放区；a）
为方便试验中叠层安装，应设计定位孔；b）
被测处理器器件不同申源域隔离；c）
被测处理器器件的电源域与主控器件申源域进行隔离；d)
对供申申流小干1A的电源线，布线尺寸不应小于0.254mm；对供电电流大干1A的电源线，布线尺寸不应小于0.5mm；时钟线布线应远离电源器件；
不同时钟域布线应保持距离；
滤波电容应靠近器件布局布线；同一时钟域应单层走线；
差分线应同层等长走线；
时钟源靠近处理器器件布线，若长距离布线则注意线宽；m）高频信号线应远离电源线。
外观要求
在单粒子试验板上不放置发光器件或反光材料，若存在，则应在试验前进行处理。5.1.8接口要求
单粒子试验板的接口设计应满足以下要求：高频信号采用高频接口连接；
b）大功率信号采用大功率接口；c
试验板接插件与真空罐内、外接插件匹配；d）i
设计可远距离传输接口。
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中华人民共和国国家标准
GB/T39343—2020
宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序Processor device single event effects experiment design andprocedureforaerospace
2020-11-19发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-06-01实施
GB/T39343—2020
规范性引用文件
术语和定义、缩略语
术语和定义
缩略语
般要求
试验环境
试验样品
基本原则
需求分析
试验准备
5试验设计
硬件设计
软件架构
软件设计
6试验过程
试验流程，
注意事项
试验判定
试验中断
试验故障判据
故障处理·
试验安全
试验结果处理
试验数据记录·
试验数据分析，
试验报告·
附录A（资料性附录）
试验场所
附录B（资料性附录）宇航用处理器器件单粒子试验报告格式13
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草GB/T39343—2020
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会（SAC/TC425)提出并归口。本标准起草单位：中国航天科技集团有限公司第九研究院第十十一研究所本标准主要起草人：张群、刘洪卫、马振华、李春A
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宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序本标准规定了宇航用处理器器件的单粒子试验设计与程序GB/T39343—2020
本标准适用干宇航用处理器器件的单粒子试验设计和过程控制，其他领域应用可参照执行。2规范性引用文件
下列文件对干本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。GB18871一2002申离辐射防护与辐射源安全基本标3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
处理器器件
processordevice
内部含有处理器的器件，在正常的使用中可取指并执行指令的器件。3.1.2
单粒子效应
single event effects;SEE
描述单粒子事件中的许多效应的术语。3.1.3
单粒子事件
singleeventphenomena;SEP
由单个高能粒子撞击引发的半导体器件一系列响应的统称，包括中子、质子引起的效应。3.1.4
单粒子翻转
singleeventupset;SEU
单个高能粒子作用于器件，引发器件的逻辑状态改变的一种辐射效应。3.1.5
单粒子锁定
single event latch up;SEL
单个高能粒子将器件内的可控硅触发开启，形成低申阻、大电流状态。3.1.6
单粒子功能中断
Fsingleeventfunctionalinterrupt;SEFI单个高能粒子作用于器件，使被试器件功能丧失或紊乱，只有通过复位和重新配置才能恢复器件功能。
线性能量传输
linear energy transfer;LET
粒子沿人射方向在材料中单位长度沉积的能量。1
GB/T39343—2020
thresholdLET
LET阈值
一定比例饱和截面对应的LET值。3.1.9
有效LET
TeffectiveLET
离子倾角入射时等效于沿表面法线方向单位长度上沉积的能量。3.1.10
注量fluence
垂直入射方向单位面积粒子总数，单位为粒子数每平方厘米（n/cm\）。3.1.11
注量率
单位时间内单位面积垂直入射的粒子数，单位为粒子数每平方米秒[n/（cm2·s)]。3.1.12
单粒子事件截面SEPsection
单位注量下的单粒子事件数。
饱和截面
saturationcrosssection
增加人射粒子的LET值而SEP数不再增加时的单粒子事件截面。3.1.14
单粒子事件率
SEPrate
发牛单粒子事件的概率，根据不同空间轨道宇宙射线的粒子种类和粒子数，结合翻转截面和单粒子事件截面，可计算出特定空间辐射环境下发牛单粒子事件的概率。缩略语
下列缩略语适用于本文件。
DUT待测器件(deviceundertest)ECC
错误检测与修正（errorcheckingandcorrection）线性能量传输（linerenergytransfer）LET
多位翻转（multiple-bitupset）MBU
多单元翻转（multiple-cellupset）印制电器板（printcircuitboard）单粒子效应（singleeventeffect）单粒子功能中断（singleeventfunctionalinterrupt）单粒子锁定（singleeventlatchup）单粒子事件（singleeventphenomena）单粒子瞬态（singleeventtransient）单粒子翻转（singleeventupset）4一般要求
试验环境
除另有规定外，测量和试验环境条件应满足：温度：15℃~35℃；
一相对湿度：20%~80%。
4.2试验样品
试验样品应满足以下要求：
GB/T39343—2020
同一批次产品的试验样品数量应满足单粒子效应的统计学要求。样品电路试验前应进行常温a)
申参数测试和功能测试，确保电参数合格，功能正常，对器件编号，并按编号记录相关数据。b）确保粒子可穿透处理器器件的有源区c）开盖或减薄过程中做好防机械冲击、防静电等措施。d）选用未经辐照的样品电路参加试验。e
记录样品申路的详细信息。
3基本原则
4.3.1最恶劣测试条件
处理器器件设计功能复杂，在进行单粒子试验时测试的功能多，可能发生的单粒子效应种类也多进行单粒子试验时，处理器应工作在某种特定的应用模式或处干最恶劣条件下，包括作用于处理器的所有的电参数（供申电压、激励输人、温度、时钟频率等)和束流条件。处理器的最恶劣测试条件取决于应用要求和测试的单粒子效应的类型：a）SEU：最小工作电压和最高工作频率；b）SET：最恶劣工作情况或与实际应用相当；c）SEL：最大工作申压和最高工作温度束流选择
束流应选择最恶劣测试条件：
高能质子SEE测试最恶劣条件是最大质子能量，但建议扫描整个质子能量范用；a）
重离子辐射源SEU、SET、SEFI测试的最恶劣条件是最大束流能量的硅中射程，硅中射程应不小干30um；
重离子辐射源SEL测试的最恶劣条件是最大束流能量的硅中射程，若不能证明低范围的束流c）
能量足够产生锁定现象，硅中射程最小为60uμm。4.3.3基本要求
针对不同类型的SEE，设计的基本要求为：a）SEU
分析处理器器件的结构，确定器件的功能模块是否包含寄存器或存储器等双极性单元；1）
2）测试硬件和软件的设计应可监控功能模块，结合不同模式的写（全“0”、全“1”、检验、随即模式等）,并对发牛SEU而受影响的单元进行重写操作；测试软件应能统计翻转的个数、位置和时间，并能区分MCU和MBU。3）
b）SEL
测试软件和硬件应设计完善，可探测和记录锁定现象，并在发生锁定现象时保护器件；1）
发生锁定时，确保锁定保护时间对器件不会产生损坏或退化；2）
软件设计应执行“活跃”时间百分比，即在一种敏感的条件下可以探测SEE的发牛，剩余3）
的“死区”时间可能发生SEE但不可探测，这段时间是软件运行时间，为器件复位、读/写3
GB/T39343—2020
和记录试验结果的时间；
4）在利用束流和SEP计算器件的截面时应考虑活跃时间所占的比例。c）SET
模拟或数模混合器件可能因SEE产生错误的输出或出现瞬态错误；1）
2）因偏置、输入/输出负载的条件变化会显著影响器件的敏感性和特性，器件应在最恶劣条件下或应用条件下进行试验；
单粒子试验系统应能监测和记录SET，应记录瞬态的极性、波形、持续时间和放大量；3）
为降低SET积累的风险，应控制束流的注量，确保不发生总剂量效应；4）
5）辐射后的软件分析应能去掉SET积累的影响，或分开分析。d）SEFI
SEFI的敏感性与器件的运行模式有关，处理器器件应运行所有的工作模式来测试实际应用中可能出现的情况；
硬件和软件设计应包含复位功能和通断申功能，可测试和记录SEFI的类型，并对发生的2）
SEFI纠错，
需求分析
需求分析包括以下内容：
a）分析参加试验的处理器器件的设计功能和制造工艺，研究器件敏感性，确定器件发生SEE的种类，并根据测试基本原则，确定单粒子试验系统设计中软硬件的注意事项，给出每一个功能模块的设计原则和测试方法；
b）根据处理器器件敏感性分析结果，结合试验场所提供的粒子源特点，确定试验中使用的粒子种类；
根据处理器器件的特点和SEE试验中选用的粒子，分析试验过程中可能出现的SEE种类、c）
SEE现象的判定及应急处理预案
5试验准备
试验人员
试验人员应经过上岗培训，了解测试设备使用方法，具有紧急事件处理能力。具体要求如下：熟悉器件设计原理，可从理论角度提供器件在辐照试验过程中突发状况的解决方法；a）
熟知器件工作状态，可确定辐照试验中剂量率对器件的影响，决定试验进度；b）
c）了解试验环境，包括试验场所、试验环境搭建、试验板操作等。4.5.2试验设备
试验前，测试人员、试验人员和检验人员应确认试验产品状态正确，试验设备状态正确，并在计量检定期内，测试软件版本正确。
4.5.3试验种类
单粒子试验根据所处环境可分为大气试验和真空试验。大气试验通过束流引出窗将束流引到窗外，在大气环境下的定位辐照台上进行测试。在大气试验中将测试板L形两边固定在辐照台上。真空试验是将测试板先放入真空罐中进行真空预抽，预抽完成后通过移动真空罐中的测试架对测试板定位辐照，经节省抽真空时间以提高测试效率。在真空试验中，由试验场所提供样品架，将多个试4
验板固定在样品架上，一次性放进真空罐中GB/T39343—2020
试验板结构设计应满足试验场所的尺寸要求。试验场所相关要求可参照附录A。5试验设计
5.1硬件设计
5.1.1概述
硬件设计包含单粒子试验系统集成、单粒子试验板设计、供申设计、试验板结构、布局布线、外观、接口、器件选型等。
5.1.2试验系统集成
单粒子试验系统由远程计算机、控制计算机、电源控制、通信控制、单粒子试验板等组成。可在单粒子试验环境下为处理器器件提供测试平台，监控整个试验流程，对参加试验的处理器进行全面的测试和评估，并对试验结果实时处理或保存试验数据，为处理器器件的抗辐照性能评估提供基础。5.1.3试验板设计
针对处理器器件的单粒子试验，测试方法主要选择辅助测试法，即在设计时应由另外一片主控器件控制测试过程，并将测试结果回传至控制端。在设计处理器器件的单粒子试验板时，应集成被测处理器器件最小系统和主控器件最小系统，在主控器件与被测器件之间建立通信链路，实现对试验过程的控制和测试结果的管理等功能。
主控器件选择集成通信接口器件，数据率可满足控制信号发送、控制状态返回和测试数据回传等功能，可选择抗辐照器件。
5.1.4供电设计
单粒子试验板供申设计应考虑如下因素：进行SEU试验时，被测处理器器件因辐照影响而产生功耗波动，易引发大电流现象，被测处理a）
器器件与最小系统中其他元器件应分开供电，可实时监控被测处理器器件功耗情况；b）在进行SEU试验时，应考虑不同申压偏置对试验结果的影响，采取正常供申与拉偏供申可选设计，可在板级电源供电设计中采用多选通控制，以满足不同条件下的测试需求：在进行SEL试验时，器件发生锁定时将出现瞬态大电流现象，为顺利完成试验，并确保不对被c）
测处理器器件造成损坏，可在单独供申、拉偏供电等基础上进行过流保护设计；针对处理器多申源域情况，可设计申流采样申路，实时回传申流采样数据，实现对不同申源域d)
功耗实时监控；
针对不同处理器器件和不同申源域，应预留监测点，供调试和监测；f）
为减少潜通路风险，主控器件、被测处理器器件等不同申源域应采取隔离设计，并隔离选通主控器件与被测处理器器件之间的通信接口；g）
随着处理器器件工作申压降低，建议整板输人一种申压，利用DC/DC变换满足不同供申需求。
5.1.5试验板结构
5.1.5.1通用要求
单粒子试验板结构设计应满足以下通用要求：5
GB/T39343—2020
a）单粒子试验板边缘10mm内不应布线和放置元器件；被测器件正面周围10mm之内不应放置其他元器件；b）
若在一块试验板上放置多只被测处理器器件或插座之间的间距应不小于20mm。c）
串列静电加速器试验板结构要求对于串列静申加速器试验环境，试验板结构的特殊要求如下：为将多个试验板堆叠一次性放进真空罐，试验板边缘应设计安装孔；a）
b）试验板堆叠后，通信或供申接口的接插件应在单粒子试验板的一个边沿出线；c）堆叠试验板时，为使上面试验板不遮挡下面的被测处理器器件，设计试验板时器件布局应规则，且靠近试验板边沿；
试验板的堆叠高度不应高450mm，试验板上的元器件、插座或接插件高度应小于25mm。d)
5.1.5.3回旋加速器试验板结构要求对干回旅加速器试验环境，试验板结构的特殊要求为：单粒子试验板单板尺寸应不大于235mm×250mm，厚度不超过30mm。5.1.6试验板布局布线
为增强单粒子试验板稳定性，并满足试验中供电、通信、监控、功能测试等需求，单粒子试验板布局布线应满足如下要求：
距离单粒子试验板边沿10mm～15mm为禁止布线区和禁止摆放区；a）
为方便试验中叠层安装，应设计定位孔；b）
被测处理器器件不同申源域隔离；c）
被测处理器器件的电源域与主控器件申源域进行隔离；d)
对供申申流小干1A的电源线，布线尺寸不应小于0.254mm；对供电电流大干1A的电源线，布线尺寸不应小于0.5mm；时钟线布线应远离电源器件；
不同时钟域布线应保持距离；
滤波电容应靠近器件布局布线；同一时钟域应单层走线；
差分线应同层等长走线；
时钟源靠近处理器器件布线，若长距离布线则注意线宽；m）高频信号线应远离电源线。
外观要求
在单粒子试验板上不放置发光器件或反光材料，若存在，则应在试验前进行处理。5.1.8接口要求
单粒子试验板的接口设计应满足以下要求：高频信号采用高频接口连接；
b）大功率信号采用大功率接口；c
试验板接插件与真空罐内、外接插件匹配；d）i
设计可远距离传输接口。
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