Радиационные испытания озу СЕРИИ 541

Г. Г. ДАВЫДОВ

Научный руководитель – О. А. КАЛАШНИКОВ.

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

РАДИАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОЗУ СЕРИИ 541

Заводом «Интеграл» (г. Минск, Беларусь) изготовлены микросхемы памяти емкостью 4Кбит, предназначенные для работы в специальных условиях: 541РУ1 с организацией 4Кх1 и 541РУ2 с организацией 1Кх4. Были проведены испытания с целью оценки соответствия микросхем ОЗУ требованиям по радиационной стойкости.

Для контроля параметров микросхем в процессе испытаний использовался специально разработанный блок функционального контроля (БФК), который сопрягается с ПК через параллельный порт Centronics, и необходимое ПО. БФК позволяет реализовать несколько алгоритмических функциональных тестов ОЗУ – поле «0», поле «1», шахматное поле. Кроме того, ОЗУ может устанавливаться в различные режимы, необходимые для контроля электрических параметров и характеристик – тока потребления и выходных уровней логических «0» и «1».

В результате лазерных испытаний установлено следующее:

· Тиристорный эффект и катастрофические отказы отсутствуют во всем диапазоне воздействия вплоть до предельного.

· При уровне мощности дозы более 5×108 ед./с ячейки памяти переключались из в противоположное состояние. Зависимость числа сбоев от мощности дозы показана на рис. 1.

(а) (б)

Рис. 1. Зависимости числа сбоев ОЗУ 541РУ2 от мощности дозы при хранении поля "0" (а) и поля "1" (б)

В процессе рентгеновских испытаний, наряду с функционированием и статическими электрическими параметрами, контролировалось изменение времени выборки адреса. При этом часть ИС облучалась в режиме хранения информации, а часть – в режиме непрерывного считывания. В результате испытаний установлено следующее:

· ток потребления ОЗУ монотонно уменьшается с ростом уровня дозы;

· выходные напряжения высокого и низкого уровней и время выборки адреса при накоплении дозы практически не изменяются;

· уровень стойкости определяется отказом по функционированию.

Наиболее критичным является режим облучения при записанном поле "1"; отказ практически всех ячеек наблюдается уже при 150000 ед. для РУ1 и 200000 ед. для РУ2.

После проведенных исследований можно утверждать, что микросхема 541РУ2 оказалась более стойкой к воздействию g-излучения, чем 541РУ1. Также можно говорить о меньшей стойкости ячеек памяти с записанными в них лог.«1», чем с лог. «0». Можно также отметить влияние функционального режима при облучении на стойкость. Для 541РУ1 критичным оказался режим циклической записи/считывании, а для 541РУ2 – режим хранения информации.

Таблица 1

Параметр	Уровень сбоя
Лазер, ед./с	Рентген, ед.
Микросхема	Поле «0»	Поле «1»	Хранение	Циклическое считывание
Поле 0	Поле 1	Поле 0	Поле 1
541РУ1	5×108	5×108	600000	300000	700000	400000
541РУ2	1,5×109	1,5×109	800000	600000	500000	600000

В результате проведенных испытаний можно сделать вывод, что исследуемые микросхемы не соответствуют требованиям по стойкости к импульсному g-излучению.