一種sram芯片單粒子閂鎖測試的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)，其用于檢測若干個(gè)SRAM芯片的閂鎖，若干個(gè)SRAM芯片呈n×m矩陣式排列，n、m均為正整數(shù)。SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)包括MCU、模擬電路選擇器、ADC轉(zhuǎn)換器、n+m個(gè)電阻。每個(gè)SRAM芯片的VCC端口作為列線，每個(gè)SRAM芯片的GND端口作為行線，位于相同列線上的VCC端口均一起連接再經(jīng)由一個(gè)電阻連接至電源VCC，n個(gè)列線上相應(yīng)具有n個(gè)電阻，位于相同行線上的GND端口均一起連接再經(jīng)由另一個(gè)電阻連接至地GND，m個(gè)行線上相應(yīng)具有m個(gè)電阻。MCU通過控制模擬電路選擇器選擇第i行以及第j列的電流信號至ADC轉(zhuǎn)換器，MCU接收ADC轉(zhuǎn)換后的電流信號，根據(jù)電流大小是否超過某個(gè)閾值判斷第i行，第j列的SRAM芯片是否發(fā)生閂鎖。
【專利說明】—種SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測試機(jī)，尤其涉及一種SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]大氣中子是銀河宇宙線、太陽質(zhì)子與地球大氣中的氧、氮等元素發(fā)生核反應(yīng)生成的次級粒子。中子與半導(dǎo)體材料發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的次級重離子能夠引起集成電路發(fā)生單粒子翻轉(zhuǎn)，甚至單粒子R鎖效應(yīng)。單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)指的是靜態(tài)存儲器(SRAM)單元受到高能粒子擾動，存儲數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的從O變?yōu)镮或者I變?yōu)?，單粒子翻轉(zhuǎn)會導(dǎo)致電路的邏輯錯(cuò)誤，但是不會導(dǎo)致硬件損壞。單粒子閂鎖指的是在高能粒子作用下，CMOS電路發(fā)生閂鎖。閂鎖的CMOS電路有很大的電流通過，會導(dǎo)致芯片發(fā)熱甚至燒毀。
[0003]中子誘發(fā)電子器件單粒子翻轉(zhuǎn)/單粒子閂鎖對高緯度航空飛行及臨近空間飛行的影響尤其嚴(yán)重。20世紀(jì)80年代末，IBM與Boeing公司聯(lián)合展開了高空大氣中子誘發(fā)器件單粒子效應(yīng)的飛行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果充分證明，大氣中子能夠誘發(fā)電子器件發(fā)生顯著地單粒子效應(yīng)，這些現(xiàn)象在不同高度都得到了證實(shí)。隨著器件加工工藝的不斷發(fā)展，器件單元尺寸不斷縮小，工作電壓不斷降低，使得器件抵御單粒子效應(yīng)的能力不斷降低，因此臨近空間大氣中子誘發(fā)器件發(fā)生單粒子效應(yīng)的潛在危害也越來越大，國內(nèi)研究目前仍然以數(shù)值模擬技術(shù)為主，尚未進(jìn)行直接的實(shí)驗(yàn)測量。地面加速器實(shí)驗(yàn)的結(jié)果外推至臨近空間是否可靠，需要實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[0004]對于原來的芯片栓鎖檢測機(jī)制，每一塊芯片需要一個(gè)檢測電路，每一個(gè)檢測電路都要消耗一個(gè)MCU (處理器)的AD轉(zhuǎn)換引腳，假如一塊PCB (電路板)上放256片芯片，如果選擇一塊16路的模擬選通器芯片，那么就需要16塊模擬選通器，每塊模擬選通器需要16路AD轉(zhuǎn)換引腳，另外需要64個(gè)MCU的控制引腳，而且MCU必須進(jìn)行256次的AD轉(zhuǎn)換才能對所有的芯片進(jìn)行一次檢測，對于一塊普通的MCU是沒有那么多的資源的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型目的在于提供一種用于測量大氣中子引發(fā)靜態(tài)存儲器(SRAM)單粒子閂鎖的實(shí)驗(yàn)裝置一SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)，其能直接觀察大氣中子對幾種SRAM芯片引發(fā)的單粒子閂鎖事件。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)，其用于檢測若干個(gè)SRAM芯片的閂鎖，該若干個(gè)SRAM芯片呈nXm矩陣式排列，n、m均為正整數(shù)，該SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)包括MCU、模擬電路選擇器、ADC轉(zhuǎn)換器、n+m個(gè)電阻，每個(gè)SRAM芯片的VCC端口作為列線，每個(gè)SRAM芯片的GND端口作為行線，位于相同列線上的VCC端口均電性連接在一起且再經(jīng)由一個(gè)電阻連接至電源VCC，n個(gè)列線上相應(yīng)具有η個(gè)電阻以監(jiān)控每個(gè)VCC端口的電流，位于相同行線上的GND端口均電性連接在一起且再經(jīng)由另一個(gè)電阻連接至地GND, m個(gè)行線上相應(yīng)具有m個(gè)電阻以監(jiān)控每個(gè)GND端口的電流，該ADC轉(zhuǎn)換器檢測n+m個(gè)電阻的電流信號以轉(zhuǎn)換為n+m個(gè)數(shù)字信號，該MCU通過控制該模擬電路選擇器選擇各個(gè)電流信號至ADC轉(zhuǎn)換器，該MCU接收ADC轉(zhuǎn)換后的各個(gè)電流信號進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)趇行，第j列檢測到大電流，可以判斷第i行，第j列的SRAM芯片發(fā)生閂鎖。
[0007]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)還包括放大電路，各個(gè)電流信號經(jīng)該放大電路放大后再由該ADC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
[0008]本實(shí)用新型的SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)，采用矩陣檢測機(jī)制，有效地解決了這個(gè)問題:由于每個(gè)子板的SRAM芯片數(shù)量眾多無法有效測試SRAM芯片的閂鎖的問題，即高效地完成了數(shù)量眾多的芯片閂鎖檢測問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施方式提供的SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)的矩陣檢測電路的局部不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0011]本實(shí)用新型的SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)用于檢測若干個(gè)SRAM芯片的閂鎖，本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處在于采用矩陣式的結(jié)構(gòu)對該若干個(gè)SRAM芯片的閂鎖進(jìn)行檢測。
[0012]需要將該若干個(gè)SRAM芯片呈η Xm矩陣式排列，η行m列，n、m均為正整數(shù)，該SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)包括MCU、模擬電路選擇器、ADC轉(zhuǎn)換器、n+m個(gè)電阻。每個(gè)SRAM芯片的VCC端口作為列線，每個(gè)SRAM芯片的GND端口作為行線，位于相同列線上的VCC端口均電性連接在一起且再經(jīng)由一個(gè)電阻連接至電源VCC，n個(gè)列線上相應(yīng)具有η個(gè)電阻以監(jiān)控每個(gè)VCC端口的電流，位于相同行線上的GND端口均電性連接在一起且再經(jīng)由另一個(gè)電阻連接至地GND，m個(gè)行線上相應(yīng)具有m個(gè)電阻以監(jiān)控每個(gè)GND端口的電流。該ADC轉(zhuǎn)換器檢測n+m個(gè)電阻的電流信號以轉(zhuǎn)換為n+m個(gè)數(shù)字信號，該MCU通過控制該模擬電路選擇器選擇各個(gè)電流信號至ADC轉(zhuǎn)換器，該MCU接收ADC轉(zhuǎn)換后的各個(gè)電流信號進(jìn)行分析，當(dāng)?shù)趇行，第j列檢測到大電流，可以判斷第i行，第j列的SRAM芯片發(fā)生閂鎖。優(yōu)選地，該SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)還包括放大電路，各個(gè)電流信號經(jīng)該放大電路放大后再由該ADC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
[0013]接下去，對本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處做詳細(xì)介紹。
[0014]實(shí)施例1
[0015]閂鎖檢測簡化的原理圖如圖1所示，4個(gè)SRAM芯片N1、N2、N3、N4排列為2X2陣列，VCC作為列線，GND作為行線。電阻R1-R4用于監(jiān)控每根電源/地的電流，其I歐阻值提供一個(gè)電壓降，該電壓經(jīng)放大電路MAX4376 (圖未示)放大后由子板控制器的ADC (也可以采用單獨(dú)的ADC芯片)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，作為監(jiān)控的信號。
[0016]也就是說，3狀11芯片附、吧、吧、財(cái)?shù)乃膫€(gè)￥0:端口作為列線，SRAM芯片N1、N2、N3、N4的四個(gè)GND端口作為行線，位于相同列線上的VCC端口均電性連接在一起且再經(jīng)由一個(gè)電阻連接至電源VCC，如SRAM芯片N1、N2的VCC端口電性連接在一起且再經(jīng)由電阻Rl連接至電源VCC，SRAM芯片N3、N4的VCC端口電性連接在一起且再經(jīng)由電阻R2連接至電源VCC。2個(gè)列線上相應(yīng)具有2個(gè)電阻Rl、R2以監(jiān)控每個(gè)VCC端口的電流。位于相同行線上的GND端口均電性連接在一起且再經(jīng)由另一個(gè)電阻連接至地6冊，如SRAM芯片N1、N3的GND端口電性連接在一起且再經(jīng)由電阻R3連接至地GND，SRAM芯片N2、N4的GND端口電性連接在一起且再經(jīng)由電阻R4連接至地GND。2個(gè)行線上相應(yīng)具有2個(gè)電阻R3、R4以監(jiān)控每個(gè)GND端口的電流。
[0017]假設(shè)SRAM芯片N4芯片出現(xiàn)閂鎖，電阻R2、R4將檢測到大電流。該MCU實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)SRAM芯片的閂鎖情況，當(dāng)檢測到閂鎖發(fā)生后，通過系統(tǒng)總線發(fā)送給母板(上位機(jī))，并復(fù)位該SRAM芯片。
[0018]實(shí)施例2
[0019]在本實(shí)用新型中，使用256片SRAM的電源與地組成16X16陣列，則總共需要檢測32路電流信號，可通過模擬電路選擇器MAX4051分別選擇各個(gè)電流信號至ADC轉(zhuǎn)換器，監(jiān)控
頻率每秒一次。
[0020]針對256塊SRAM芯片，如果使用本發(fā)明的矩陣檢測機(jī)制，那么256塊芯片只需2塊模擬電路選擇器，MCU只需提供2路AD轉(zhuǎn)換，8個(gè)控制引腳，每一次檢測只需要32次的AD轉(zhuǎn)換。
[0021]而對于原來的芯片栓鎖檢測機(jī)制，每一塊芯片需要一個(gè)檢測電路，每一個(gè)檢測電路都要消耗一個(gè)MCU的AD轉(zhuǎn)換引腳，假如一塊PCB上放256片芯片，如果選擇一塊16路的模擬選通器芯片，那么就需要16塊模擬選通器，共需要16路AD轉(zhuǎn)換引腳，另外需要64個(gè)MCU的控制引腳，而且MCU必須進(jìn)行256次的AD轉(zhuǎn)換才能對所有的芯片進(jìn)行一次檢測，對于一塊普通的MCU是沒有那么多的資源的。
[0022]比較可見，使用本發(fā)明的矩陣檢測機(jī)制AD轉(zhuǎn)換通道是原來的芯片的引腳數(shù)量只需原來的12.5%，轉(zhuǎn)換的AD次數(shù)是原來的12.5%。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)，其特征在于:其用于檢測若干個(gè)SRAM芯片的閂鎖，該若干個(gè)SRAM芯片呈nXm矩陣式排列，n、m均為正整數(shù)，該SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)包括MCU、模擬電路選擇器、ADC轉(zhuǎn)換器、n+m個(gè)電阻，每個(gè)SRAM芯片的VCC端口作為列線，每個(gè)SRAM芯片的GND端口作為行線，位于相同列線上的VCC端口均電性連接在一起且再經(jīng)由一個(gè)電阻連接至電源VCC，η個(gè)列線上相應(yīng)具有η個(gè)電阻以監(jiān)控每個(gè)VCC端口的電流，位于相同行線上的GND端口均電性連接在一起且再經(jīng)由另一個(gè)電阻連接至地GND，m個(gè)行線上相應(yīng)具有m個(gè)電阻以監(jiān)控每個(gè)GND端口的電流，該ADC轉(zhuǎn)換器檢測n+m個(gè)電阻的電流信號以轉(zhuǎn)換為n+m個(gè)數(shù)字信號，該MCU通過控制該模擬電路選擇器選擇第i行以及第j列的電流信號至ADC轉(zhuǎn)換器，該MCU接收ADC轉(zhuǎn)換后的電流信號，根據(jù)電流大小是否超過某個(gè)閾值判斷第i行，第j列的SRAM芯片是否發(fā)生閂鎖。
2.如權(quán)利要求1所述的SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)，其特征在于:該SRAM芯片單粒子閂鎖測試機(jī)還包括放大電路，各個(gè)電流信號經(jīng)該放大電路放大后再由該ADC轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號。
【文檔編號】G11C29/56GK203535964SQ201320735260
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】貢頂 申請人:蘇州珂晶達(dá)電子有限公司