本發(fā)明涉及芯片老化試驗技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置和方法。

背景技術(shù)：

實踐證明大多數(shù)設(shè)備的故障率是時間的函數(shù)，典型故障曲線稱之為浴盆曲線(Bathtub curve,失效率曲線)。浴盆曲線是指產(chǎn)品從投入到報廢為止的整個壽命周期內(nèi)，其可靠性的變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律。如果取產(chǎn)品的失效率作為產(chǎn)品的可靠性特征值，它是以使用時間為橫坐標，以失效率為縱坐標的一條曲線。因該曲線兩頭高，中間低，有些像浴盆，所以稱為“浴盆曲線”。失效率隨使用時間變化分為三個階段：早期失效期、偶然失效期和耗損失效期。早期失效期(Infant Mortality)：表明產(chǎn)品在開始使用時,失效率很高,但隨著產(chǎn)品工作時間的增加,失效率迅速降低。偶然失效期，也稱隨機失效期(Random Failures)：這一階段的特點是失效率較低，且較穩(wěn)定，往往可近似看作常數(shù)，產(chǎn)品可靠性指標所描述的就是這個時期，這一時期是產(chǎn)品的良好使用階段。而航天產(chǎn)品中的正常使用階段是在太空中或其他不便于維修的場所，因此度過早期失效期進入性能較為平穩(wěn)的隨機失效期后進入使用、保證器件在正常使用中保持穩(wěn)定的性能是研究的重點。

抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器可能由于硅片的晶格缺陷、制造過程中的材料純凈度問題、氣相存在雜質(zhì)等因素導致一些工藝缺陷。抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器為一次性編程器件，編程過程實際是利用高壓將MOS管的柵氧化層擊穿與否，達到存儲“0”或“1”的目的。編程的過程實際上是一個破壞性的過程，因此在編程之后的器件可能因為工藝的缺陷而出現(xiàn)一些潛在問題，而這些潛在問題只有在使用之后才會逐漸顯現(xiàn)。

因此如何讓編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器度過早期失效期，如何盡早地發(fā)現(xiàn)可能的潛在缺陷，剔除問題器件，篩選出合格芯片是目前的研究重點之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗方法，包括：

步驟1，將編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器進行第一溫度烘焙，持續(xù)至少64小時后完成靜態(tài)老化，所述第一溫度為140～150℃；

步驟2，調(diào)整溫度至第二溫度，向靜態(tài)老化后的所述存儲器發(fā)送激勵信號，并采集所述存儲器響應(yīng)所述激勵信號獲得的信號處理數(shù)據(jù)，持續(xù)至少160小時后完成動態(tài)老化，所述第二溫度為100～125℃；

步驟3，根據(jù)預存的校驗數(shù)據(jù)對所述信號處理數(shù)據(jù)進行校驗。

作為一種優(yōu)化方案，所述步驟3之后還包括步驟4：根據(jù)所述校驗篩選獲得功能正常的存儲器。

作為一種優(yōu)化方案，所述步驟3中的校驗數(shù)據(jù)通過所述存儲器內(nèi)編輯的程序運行所述激勵信號而獲得。

作為一種優(yōu)化方案，所述步驟2還包括向所述存儲器進行最高5.5V供電。

作為一種優(yōu)化方案，所述第一溫度為150℃。

作為一種優(yōu)化方案，所述第二溫度為125℃。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置，包括：溫控箱、信號控制器、計算機；

所述溫控箱用于：

響應(yīng)所述信號控制器的控制將編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器進行第一溫度烘焙，所述第一溫度為140～150℃，持續(xù)至少64小時后調(diào)整溫度至第二溫度，持續(xù)至少160小時進行動態(tài)老化，所述第二溫度為100～125℃；

所述信號控制器用于：

控制所述溫控箱的溫度調(diào)節(jié)和持續(xù)時間，和

自所述計算機獲取激勵信號并在所述動態(tài)老化過程中發(fā)送至所述存儲器，并采集所述存儲器響應(yīng)所述激勵信號獲得的信號處理數(shù)據(jù)；

所述計算機用于：

向所述信號控制器發(fā)送所述激勵信號，和

根據(jù)預存的校驗數(shù)據(jù)對所述信號處理數(shù)據(jù)進行校驗，所述校驗數(shù)據(jù)通過所述存儲器內(nèi)編輯的程序運行所述激勵信號而獲得。

作為一種優(yōu)化方案，所述計算機還用于：根據(jù)所述校驗篩選獲得功能正常的存儲器。

作為一種優(yōu)化方案，還包括直流穩(wěn)壓電源；

所述直流穩(wěn)壓電源用于：向所述信號控制器進行供電，和響應(yīng)所述信號控制器的控制在所述動態(tài)老化過程中向所述存儲器進行最高為5.5V的供電；

所述信號控制器還用于在所述動態(tài)老化過程中控制所述直流穩(wěn)壓電源連通所述存儲器。

作為一種優(yōu)化方案，所述溫控箱內(nèi)還設(shè)置有防靜電耐高溫的芯片安裝板，所述存儲器通過所述芯片安裝板安裝于所述溫控箱內(nèi)并與所述信號控制器電氣連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、利用靜態(tài)老化和動態(tài)老化相結(jié)合的方式讓編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器進行超負荷工作而使缺陷在短時間內(nèi)暴露，快速度過早期失效期后再進入正常使用，避免在使用時發(fā)生故障。

2、本發(fā)明提出的150℃為靜態(tài)老化溫度的極限溫度，而溫度過低則無法有效地實現(xiàn)靜態(tài)老化，因此最低可以為140℃。

3、本發(fā)明提出的第二溫度中125℃為動態(tài)老化過程的極限溫度，由于動態(tài)老化中還需要進行數(shù)據(jù)的收發(fā)和程序的運行，超過125℃的過高溫度極易導致運行狀態(tài)下的芯片損壞。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中：

圖1是一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗方法；

圖2是一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置。

具體實施方式

下文結(jié)合附圖以具體實施例的方式對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當指出的是，還可以使用其他的實施例，或者對本文列舉的實施例進行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會脫離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)。

在本發(fā)明提供的一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗方法的實施例中，如圖1所示，包括：

步驟1，將編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器進行第一溫度烘焙，持續(xù)至少64小時后完成靜態(tài)老化，所述第一溫度為140～150℃；

步驟2，調(diào)整溫度至第二溫度，向靜態(tài)老化后的所述存儲器發(fā)送激勵信號，并采集所述存儲器響應(yīng)所述激勵信號獲得的信號處理數(shù)據(jù)，持續(xù)至少160小時后完成動態(tài)老化，所述第二溫度為100～125℃；

步驟3，根據(jù)預存的校驗數(shù)據(jù)對所述信號處理數(shù)據(jù)進行校驗。

為了讓所述編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器度過早期失效期，也為了將潛在的缺陷盡早暴露，本實施利用靜態(tài)老化和動態(tài)老化相結(jié)合的方式使存儲器芯片長時間處于惡劣環(huán)境高強度負荷工作的狀態(tài)，加速早期失效期的進程。在經(jīng)過靜態(tài)老化和動態(tài)老化之后的校驗是核實其數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)與預先計算好的對應(yīng)數(shù)據(jù)是否符合：若不符合則說明該芯片出現(xiàn)損壞，無法正常工作；若數(shù)據(jù)相符則說明該芯片仍處于正常工作狀態(tài)，該芯片可裝機使用。

本實施例中靜態(tài)老化和動態(tài)老化的時間都是最少時間，實際操作中可能因具體需求而延長老化時間，但是根據(jù)實驗測試效果，從老化效果上看，不宜再縮短老化時間。

本實施例中靜態(tài)老化和動態(tài)老化的兩個溫度中，所述第一溫度優(yōu)選為150℃，所述第二溫度優(yōu)選為125℃。從多次實驗數(shù)據(jù)看來，一旦靜態(tài)老化的第一溫度超過150℃，所述存儲器芯片極易發(fā)生高溫損毀，因此本發(fā)明提出的150℃為靜態(tài)老化溫度的極限溫度，而溫度過低則無法有效地實現(xiàn)靜態(tài)老化，因此最低可以為140℃，但采用140℃時需要相應(yīng)地延長靜態(tài)老化時間。第二溫度中125℃同樣為動態(tài)老化過程的極限溫度，由于動態(tài)老化中還需要進行數(shù)據(jù)的收發(fā)和程序的運行，超過125℃的過高溫度極易導致運行狀態(tài)下的芯片損壞。而低于125℃的第二溫度下同樣需要延長動態(tài)老化的時間，但是低于100℃下的動態(tài)老化則基本上無法有效實現(xiàn)動態(tài)老化的效果，因此本實施例中最低采用100℃進行所述動態(tài)老化。

所述步驟3之后還包括步驟4：根據(jù)所述校驗篩選獲得功能正常的存儲器。

所述步驟3中的校驗數(shù)據(jù)通過所述存儲器內(nèi)編輯的程序運行所述激勵信號而獲得。

所述步驟2還包括向所述存儲器進行最高5.5V供電。本實施例中動態(tài)老化狀態(tài)下對存儲器的供電同樣采用最高負荷電壓的方式，5.5V為所述存儲器的最高可承受電壓。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，如圖2所示，本發(fā)明提供了一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置，包括：溫控箱、信號控制器、計算機；

所述溫控箱用于：

響應(yīng)所述信號控制器的控制將編程后的抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器進行第一溫度烘焙，所述第一溫度為140～150℃，持續(xù)至少64小時后調(diào)整溫度至第二溫度，持續(xù)至少160小時進行動態(tài)老化，所述第二溫度為100～125℃；

所述信號控制器用于：

控制所述溫控箱的溫度調(diào)節(jié)和持續(xù)時間，和

自所述計算機獲取激勵信號并在所述動態(tài)老化過程中發(fā)送至所述存儲器，并采集所述存儲器響應(yīng)所述激勵信號獲得的信號處理數(shù)據(jù)；

所述計算機用于：

向所述信號控制器發(fā)送所述激勵信號，和

根據(jù)預存的校驗數(shù)據(jù)對所述信號處理數(shù)據(jù)進行校驗，所述校驗數(shù)據(jù)通過所述存儲器內(nèi)編輯的程序運行所述激勵信號而獲得。

所述計算機還用于：根據(jù)所述校驗篩選獲得功能正常的存儲器。

采用本實施例所述的裝置可以實現(xiàn)同時對多片抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器的老化處理，降低和縮短老化試驗過程所帶來的成本和時間，提高生產(chǎn)效率。

所述抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置還包括直流穩(wěn)壓電源；

所述直流穩(wěn)壓電源用于：向所述信號控制器進行供電，和響應(yīng)所述信號控制器的控制在所述動態(tài)老化過程中向所述存儲器進行最高為5.5V的供電；

所述信號控制器還用于在所述動態(tài)老化過程中控制所述直流穩(wěn)壓電源連通所述存儲器。

所述溫控箱內(nèi)還設(shè)置有防靜電耐高溫的芯片安裝板，所述存儲器通過所述芯片安裝板安裝于所述溫控箱內(nèi)并與所述信號控制器電氣連接。

作為一種實際操作實施例，可以從老化試驗的步驟上將所述老化試驗裝置看成為靜態(tài)老化系統(tǒng)和動態(tài)老化系統(tǒng)。

參看圖2，一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗裝置至少包括：靜態(tài)老化系統(tǒng)和動態(tài)老化系統(tǒng)。

靜態(tài)老化系統(tǒng)包含溫控箱、靜態(tài)烘焙容器，用以完成靜態(tài)烘焙試驗；靜態(tài)烘焙試驗中被試器件不加電、不加激勵。

靜態(tài)老化系統(tǒng)中溫控箱滿足150℃高溫持續(xù)工作要求；靜態(tài)老化系統(tǒng)中靜態(tài)烘焙容器具有防靜電、耐高溫等特性。

動態(tài)老化系統(tǒng)包含溫控箱、直流穩(wěn)壓電源、激勵信號控制器、動態(tài)老化試驗板、數(shù)據(jù)通信設(shè)備、計算機等，用以完成動態(tài)老化試驗。動態(tài)老化試驗中被試器件加電、加激勵。

動態(tài)老化系統(tǒng)中直流穩(wěn)壓電源為激勵信號控制器和試驗板供電，激勵信號控制器實現(xiàn)對抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器地址總線和控制總線的激勵信號輸出并完成對PROM芯片的數(shù)據(jù)讀取，動態(tài)老化系統(tǒng)中的動態(tài)老化試驗板設(shè)計有PROM存儲器芯片的鎖緊機構(gòu)，PROM存儲器芯片安裝于動態(tài)老化試驗板上，動態(tài)老化試驗板置于溫控箱內(nèi)。激勵信號控制器將采集的PROM存儲器芯片數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)通信設(shè)備傳輸至計算機，計算機用于對比校驗，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集比對工作。

參看圖1，一種抗輻照柵氧擊穿型PROM存儲器編程后老化試驗流程，提出一種老化試驗方案。

步驟一：150℃條件下，進行64小時的靜態(tài)烘焙；

步驟二：5.5V供電、125℃條件下，進行160小時的動態(tài)老化；

步驟三：動態(tài)老化過程中，利用激勵信號控制器讀取PROM芯片數(shù)據(jù)，并將讀出的數(shù)據(jù)傳輸至計算機與原始文件進行比對；

步驟四：篩選出功能正常的芯片，結(jié)束試驗。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等同替換。另外，在本發(fā)明的教導下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本發(fā)明的保護范圍。