CN110108966B - 辐射效应测试板、系统、获取连接线长度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种辐射效应测试板、系统、获取连接线长度的方法及装置，所述辐射效应测试板包括子板、母板以及连接线；连接线连接在子板与母板之间；连接线用于在辐射效应测试过程中将子板和母板分隔与连接线长度相等的距离；其中，连接线的长度为根据在辐射效应测试过程中母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量确定；从而，实现将本申请辐射效应测试板的子板与母板进行分离，避免了在对待测器件进行辐射效应测试的过程中，因中子束流辐照到母板上的敏感器件而造成的对待测器件辐射效应测试的干扰，进而，提高了测试待测器件的辐射效应的准确度。

Description

辐射效应测试板、系统、获取连接线长度的方法及装置

技术领域

本申请涉及电子器件可靠性技术领域，特别是涉及一种辐射效应测试板、系统、获取连接线长度的方法及装置。

背景技术

大气空间存在由大量的辐射粒子组成的复杂辐射环境，其中，辐射粒子是由银河宇宙射线和太阳抛射的太阳宇宙射线进入到地球大气中，并与大气中的氮和氧发生交互作用而形成，主要包括中子、质子、电子、γ射线、π介子、μ介子等。当辐射粒子中的中子入射到航空和地面电子系统会引起单粒子效应，从而威胁电子设备的安全工作。

根据JESD89A国际标准，半导体器件在应用环境下的实时错误率总体评价方法包括两种：一是实际应用环境下的非加速实时测量；二是加速实验，包括高能中子实验、热中子实验和α粒子实验，获得实验数据后再外推到实际应用环境。

开展加速实验时，辐射粒子在轰击被测器件的同时，有可能同时轰击除被测器件之外的其它器件，如测试板上的FPGA(Field-Programmable Gate Array，即现场可编程门阵列)、存储器等，从而，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术不能准确地获取器件的单粒子效应测试结果。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术不能准确地获取器件的单粒子效应测试结果的问题，提供一种辐射效应测试板、系统、获取连接线长度的方法及装置。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种辐射效应测试板，包括子板、母板以及连接线；

连接线连接在子板与母板之间；连接线用于在辐射效应测试过程中将子板和母板分隔与连接线的长度相等的距离；

其中，连接线的长度为根据在辐射效应测试过程中母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量确定；

子板用于连接待测器件；母板用于连接外部测试设备。

在其中一个实施例中，连接线为高速连接线；

连接线的一端设有第一高速连接头的公头，另一端设有第二高速连接头的公头；

子板上设有第一高速连接头的母头；母板上设有第二高速连接头的母头；

第一高速连接头的公头连接第一高速连接头的母头；第二高速连接头的公头连接第二高速连接头的母头。

在其中一个实施例中，第一高速连接头的母头设于子板的边缘；

子板上还设有无源器件以及用于连接待测器件的测试工位；无源器件分别连接第一高速连接头的母头、测试工位。

在其中一个实施例中，第二高速连接头的母头设于母板的边缘；

母板上还设有主控芯片、配置芯片、存储芯片、电源器件以及通讯接口；

主控芯片分别连接配置芯片、存储芯片、电源器件、通讯接口以及第二高速连接头的母头。

一种辐射效应测试系统，包括上述辐射效应测试板；还包括电源设备、示波器、信号发生器以及上位机；

电源设备、示波器、信号发生器和上位机分别连接辐射效应测试板的母板；上位机分别连接电源设备、示波器和信号发生器。

在其中一个实施例中，还包括屏蔽罩；母板置于屏蔽罩内。

一种用于获取上述辐射效应测试板中的连接线长度的方法，包括以下步骤：

获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量；

根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度。

在其中一个实施例中，根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度的步骤中，基于以下公式获取连接线的长度：

其中，L表示连接线的长度；F表示靶心处的中子通量；t表示辐照时长；A表示母板相对于中子束流的有效截面积；F_total表示母板受到的总中子通量。

一种获取连接线长度的装置，包括：

数据获取模块，用于获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量；

长度获取模块，用于根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

辐射效应测试板包括子板、母板以及连接线；连接线连接在子板与母板之间；连接线用于在辐射效应测试过程中将子板与母板分隔连接线的长度；其中，连接线的长度为根据在辐射效应测试过程中母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量确定，从而，实现将本申请辐射效应测试板的子板与母板进行分离，避免了在对待测器件进行辐射效应测试的过程中，因中子束流辐照到母板上的敏感器件而造成的对待测器件辐射效应测试的干扰，进而，提高了测试待测器件的辐射效应的准确度。

附图说明

图1为一个实施例中辐射效应测试板的结构示意图；

图2为另一个实施例中辐射效应测试板的结构示意图；

图3为一个实施例中辐射效应测试系统的结构示意图；

图4为另一个实施例中辐射效应测试系统的结构示意图；

图5为又一个实施例中辐射效应测试系统的结构示意图；

图6为一个获取连接线长度的方法步骤的流程示意图；

图7为一个获取连接线长度的装置的结构框图；

图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元器件被认为是“连接”另一个元器件，它可以是直接连接到另一个元器件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元器件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决传统技术不能准确地获取器件的单粒子效应测试结果的问题，在一个实施例中，参照图1所示，供了一种辐射效应测试板，包括子板11、母板13以及连接线15；

连接线15连接在子板11与母板13之间；连接线15用于在辐射效应测试过程中将子板11和母板13分隔与连接线的长度相等的距离；

其中，连接线长度为根据在辐射效应测试过程中母板13相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板13处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板13受到的总中子通量确定；

子板11用于连接待测器件；母板13用于连接外部测试设备。

需要说明的是，在对待测器件进行辐射效应测试时，需要将待测器件安装在测试板上，通过测试板给待测器件供电，并向待测器件输入测试信号，采集待测器件在中子束流辐照下的输出信号，观察输出信号的变化，以达到测试待测器件的辐射效应的目的。具体的，本申请辐射效应测试板的子板用于连接待测器件，通过子板向待测器件供电，并利用子板采集待测器件在测试过程中的输出信号，并将输出信号通过连接线传输给母板；母板用于连接外部测试设备；连接线用于将子板和母板分隔连接线长度的距离，避免母板遭受过强的中子束流辐照，使其上的敏感器件产生干扰信号，而影响待测器件的辐射效应的测试准确度。其中，连接线长度为根据在辐射效应测试过程中母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量确定，具体请参照本申请获取连接线长度的方法的各实施例中的描述。

在一个示例中，外部测试设备包括示波器、电源设备和信号发生器，其中，示波器用于观察通过辐射效应测试板采集的待测器件处于中子束流辐照下的输出信号的变化；电源设备用于通过辐射效应测试板向待测器件供电；信号发生器用于生成测试信号，并通过辐射效应测试板传输给待测器件。

为了能够提高信号传输的效率，在一个示例中，参照图2所示，连接线15为高速连接线151；

高速连接线151的一端设有第一高速连接头的公头153，另一端设有第二高速连接头的公头155；

子板11上设有第一高速连接头的母头111；母板13上设有第二高速连接头的母头131；

第一高速连接头的公头153连接第一高速连接头的母头111；第二高速连接头的公头155连接第二高速连接头的母头131。

在又一个示例中，连接线为高频连接线；

高频连接线的一端设有第一高频连接头的公头，另一端设有第二高频连接头的公头；

子板上设有第一高频连接头的母头；母板上设有第二高频连接头的母头；

第一高频连接头的公头连接第一高频连接头的母头；第二高频连接头的公头连接第二高频连接头的母头。进一步的，高频连接头可为SMA(Small A Type，小A型)连接头或BNC(Bayonet Neill-Concelman，尼尔-康塞曼卡口)连接头。

为了进一步的减低对待测器件的辐射效应测试的干扰，子板上不设置敏感器件，而将敏感器件全部设置在母板上，避免子板因设有敏感器件而对待测器件的辐射效应测试造成影响，在一个示例中，第一高速连接头的母头设于子板的边缘；

子板上还设有无源器件以及用于连接待测器件的测试工位；无源器件分别连接第一高速连接头的母头、测试工位。在一个示例中，测试工位设于子板的中间，无源器件围绕测试工位设置。

进一步的，第二高速连接头的母头设于母板的边缘；

母板上还设有主控芯片、配置芯片、存储芯片、电源器件以及通讯接口；

主控芯片分别连接配置芯片、存储芯片、电源器件、通讯接口以及第二高速连接头的母头。在一个示例中，主控芯片设于母板的中间，配置芯片、存储芯片、电源器件以及通讯接口围绕主控芯片设置。

本申请辐射效应测试板的各实施例中，在子板和母板之间连接预设长度的连接线，从而，实现将本申请辐射效应测试板的子板与母板进行分离，避免了在对待测器件进行辐射效应测试的过程中，因中子束流辐照到母板上的敏感器件而造成的对待测器件辐射效应测试的干扰，进而，提高了测试待测器件的辐射效应的准确度。

在一个实施例中，参照图3所示，提供了一种辐射效应测试系统，包括上述辐射效应测试板10；还包括电源设备31、示波器33、信号发生器35以及上位机37；

电源设备31、示波器33、信号发生器35和上位机37分别连接辐射效应测试板10的母板13；上位机37分别连接电源设备31、示波器33和信号发生器35。

需要说明的是，本申请辐射效应测试系统的具体工作过程如下：

上位机控制电源设备向待测器件提供输入电流，并采集待测器件的当前电流并传输给上位机。上位机控制信号发生器提供输入信号作为测试信号，并采集待测器件的当前输出信号并传输给上位机，上位机根据当前电流和当前输出信号判断待测器件是否出现辐射效应。上位机控制示波器采集待测器件的当前输出信号，通过示波器观察当前输出信号的变化。

进一步的，参照图4所示，本申请辐射效应测试系统还包括离子束发射设备39；上位机37控制离子束发射设备39向待测器件41发射离子束。

为了进一步的将母板与中子束流进行隔离，进一步提高待测器件的辐射效应的测试精度，在一个实施例中，参照图5所示，还包括屏蔽罩43；母板13置于屏蔽罩43内。屏蔽罩可阻挡中子束流，防止中子束流辐照到母板上，连接线穿过屏蔽罩连接子板和母板。

本申请辐射效应测试系统的各实施例中，能够准确地采集到待测器件的输出信号，进而能够准确地测试待测器件的辐射效应。

在一个实施例中，参照图6所示，提供了一种用于获取本申请辐射效应测试板各实施例中所述的辐射效应测试板的连接线长度的方法，包括以下步骤：

步骤S110，获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量；

步骤S120，根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度。

需要说明的是，母板相对于中子束流的有效截面积是指母板上遭受中子束流辐照的有效面积。

在一个示例中，根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度的步骤中，基于以下公式获取连接线的长度：

其中，L表示连接线的长度；F表示中子源靶心处的中子通量；t表示母板处于中子束流辐照下的辐照时长；A表示母板相对于中子束流的有效截面积；F_total表示母板受到的总中子通量。

本申请用于获取本申请辐射效应测试板各实施例中所述的辐射效应测试板的连接线长度的方法的各实施例中，能够为连接在子板和母板之间的连接线选取合适的长度，保证能够隔离子板和母板，提高测试待测器件的辐射效应的准确度，也避免连接线过长增加制造成本。

应该理解的是，虽然图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，参照图7所示，还提供了一种获取连接线长度的装置，包括：

数据获取模块71，用于获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量；

长度获取模块73，用于根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度。

关于获取连接线长度的装置的具体限定可以参见上文中对于获取连接线长度的方法的限定，在此不再赘述。上述获取连接线长度的装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种获取连接线长度的方法。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量；

根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及母板受到的总中子通量；

根据有效截面积、中子通量、辐照时长和总中子通量，获取连接线的长度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种辐射效应测试板，其特征在于，包括子板、母板以及连接线；

所述连接线连接在所述子板与所述母板之间；所述连接线用于在辐射效应测试过程中将所述子板和所述母板分隔与所述连接线的长度相等的距离；其中，所述连接线的长度为根据在辐射效应测试过程中所述母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、所述母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及所述母板受到的总中子通量确定；

所述子板上不设置敏感器件，所述敏感器件全部设置在所述母板上；

所述子板用于连接待测器件；所述母板用于连接外部测试设备。

2.根据权利要求1所述的辐射效应测试板，其特征在于，所述连接线为高速连接线；所述高速连接线的一端设有第一高速连接头的公头，另一端设有第二高速连接头的公头；

所述子板上设有第一高速连接头的母头；所述母板上设有二高速连接头的母头；

所述第一高速连接头的公头连接所述第一高速连接头的母头；所述第二高速连接头的公头连接所述第二高速连接头的母头。

3.根据权利要求2所述的辐射效应测试板，其特征在于，所述第一高速连接头的母头设于所述子板的边缘；

所述子板上还设有无源器件以及用于连接待测器件的测试工位；所述无源器件分别连接所述第一高速连接头的母头、所述测试工位。

4.根据权利要求2或3所述的辐射效应测试板，其特征在于，所述第二高速连接头的母头设于所述母板的边缘；

所述母板上还设有主控芯片、配置芯片、存储芯片、电源器件以及通讯接口；

所述主控芯片分别连接所述配置芯片、所述存储芯片、所述电源器件、所述通讯接口以及所述第二高速连接头的母头。

5.一种辐射效应测试系统，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的辐射效应测试板；还包括电源设备、示波器、信号发生器以及上位机；

所述电源设备、所述示波器、所述信号发生器和所述上位机分别连接所述辐射效应测试板的母板；所述上位机分别连接所述电源设备、所述示波器和所述信号发生器。

6.根据权利要求5所述的辐射效应测试系统，其特征在于，还包括屏蔽罩；所述母板置于所述屏蔽罩内。

7.一种用于获取权利要求1至4任一项所述的辐射效应测试板中的连接线长度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、所述母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及所述母板受到的总中子通量；

根据所述有效截面积、所述中子通量、所述辐照时长和所述总中子通量，获取连接线的长度。

8.根据权利要求7所述的获取连接线长度的方法，其特征在于，根据所述有效截面积、所述中子通量、所述辐照时长和所述总中子通量，获取连接线的长度的步骤中，基于以下公式获取所述连接线的长度：

其中，

表示所述连接线的长度；

表示所述靶心处的中子通量；

表示所述辐照时长；

表示所述母板相对于中子束流的有效截面积；

表示所述母板受到的总中子通量。

9.一种用于获取权利要求1至4任一项所述的辐射效应测试板中的连接线长度的装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取母板相对于中子束流的有效截面积、中子源靶心处的中子通量、所述母板处于中子束流辐照下的辐照时长以及所述母板受到的总中子通量；

长度获取模块，用于根据所述有效截面积、所述中子通量、所述辐照时长和所述总中子通量，获取连接线的长度。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7或8所述方法的步骤。

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