KR20160110683A - 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법 - Google Patents

집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시에에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치는 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자에 전류를 인가하는 전원 공급부, 정상 집적회로소자를 촬영하는 촬영부 및 촬영부에서 촬영한 영상으로부터 비정상 집적회로소자의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역의 이미지를 추출하는 이미지 추출부를 포함한다.

Description

집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법{Apparatus for improving and Method of improving radiation resistant of integrated circuit elements}
본 발명은 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집적회로소자의 내방사선 특성을 개선할 수 있는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법에 관한 것이다.
일반적으로, 집적회로소자의 일종인 ASIC(Application Specific Integrated circuit) 소자를 비롯한 마이크로 제어기 칩은 방사선에 매우 민감하다. 이와 같은 집적회로소자는 경우에 따라 방사선에 노출될 수 있는데, 집적회로소자가 방사선에 노출되면 집적회로소자를 구성하는 CPU, ALU, Memory, Register 등의 핵심 구성요소들이 손상되면서 집적회로소자는 기능이 손실된다. 따라서, 방사선이 발생되는 환경에서 집적회로소자가 방사선으로부터 기능이 손실되는 것을 방지해야 된다.
종래에는, 집적회로소자가 방사선의 일종인 감마선 피폭에 의해 기능이 손실되는 것을 방지하기 위하여 집적회로소자의 플라스틱 패키지 전체에 리드와 같은 차폐부재를 부착하여 방사선을 차폐했다. 그러나, 집적회로소자의 플라스틱 패키지 전체에 차폐부재를 부착하는 것은 불필요한 영역까지 차폐부재가 부착되어 매우 비효율적이며 불필요한 비용을 야기시키는 문제가 있다.
한국공개특허공보 제2006-0113632호
본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
차폐부재가 낭비되는 것을 방지함으로써 효율적으로 차폐부재를 사용하면서 동시에 집적회로소자의 내방사선 특성을 개선할 수 있는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법을 제공함에 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치는, 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자에 전류를 인가하는 전원 공급부; 상기 비정상 집적회로소자를 촬영하는 촬영부; 및 상기 촬영부에서 촬영한 영상으로부터 상기 비정상 집적회로소자의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역의 이미지를 추출하는 이미지 추출부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법은, 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자에 전류를 인가하는 전원 공급단계; 상기 비정상 집적회로소자를 촬영하는 촬영단계; 상기 촬영단계에서 촬영한 영상으로부터 상기 비정상 집적회로소자의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역의 이미지를 추출하는 이미지 추출단계; 및 상기 이미지 추출단계에서 추출된 이미지를 바탕으로 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자의 전체영역 중 상기 핫스팟영역과 대응되는 영역에 차폐부재를 부착하는 차폐부재 부착단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치 및 개선방법은, 실험을 통하여 집적회로소자의 전체영역 중 감마선 피폭에 취약한 영역을 알아내고 실험을 통해 알아낸 감마선 피폭에 취약한 영역에만 필요한 만큼의 차폐부재를 부착함으로써, 집적회로소자를 구성하는 CPU, ALU, Memory, Register 등의 특정영역이 누적 감마선 피폭에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있어 집적회로소자의 내방사선 특성을 개선할 수 있는 동시에 차폐부재를 필요한 만큼만 효율적으로 사용할 수 있어 불필요한 차폐부재가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법을 순서대로 도시한 순서도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법을 간략하게 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치에 대하여 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치는 전원 공급부(110)와, 촬영부(120)와, 이미지 추출부(130)를 포함한다.
전원 공급부(110)는 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가한다.
비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가하면 누적 감마선 피폭에 의해 손상된 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 집적회로소자를 구성하는 CPU, ALU, Memory, Register 등의 특정영역에 누설전류로 인한 열 반응이 발생한다. 전원 공급부(110)는 비정상 집적회로소자(11)의 특정영역에 열 반응이 발생하도록 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가한다.
촬영부(120)는 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한다.
본 실시예에서, 촬영부(120)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한다. 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가하면 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 특정영역에 열 반응이 발생하는데, 비정상 집적회로소자(11)의 특정영역에 발생하는 열 반응은 육안으로 확인할 수 없기 때문에 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 특정영역에 발생하는 열 반응을 감지하기 위하여 적외선 열화상 카메라를 이용하여 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한다.
이미지 추출부(130)는 촬영부(120)에서 촬영한 영상으로부터 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역(11a)의 이미지를 추출한다.
구체적으로, 이미지 추출부(130)는 열 반응이 감지된 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한 영상으로부터 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역(11a)의 위치와 크기를 추출하여 핫스팟영역(11a)의 이미지를 추출한다. 여기서, 핫스팟영역(11a)은 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 누설전류로 인해 열 반응이 발생한 특정영역을 말한다. 이와 같이, 이미지 추출부(130)는 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 핫스팟영역(11a)을 육안으로 확인할 수 있도록 핫스팟영역(11a)의 이미지를 추출한다.
본 실시예에서, 이미지 추출부(130)에서 추출된 이미지를 바탕으로 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착한다.
이미지 추출부(130)에서 추출된 핫스팟영역(11a) 영역의 이미지를 기초로 하여 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 비정상 집적회로소자(11)의 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착한다. 핫스팟영역(11a)은 집적회로소자의 전체영역 중 감마선 피폭에 취약한 구성요소가 배치된 영역이다. 즉, 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 감마선 피폭에 취약한 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착하여 감마선 피폭으로부터 차폐하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 비정상 집적회로소자(11)의 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착함으로써, 집적회로소자를 구성하는 CPU, ALU, Memory, Register 등의 특정영역이 누적 감마선 피폭에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있어 집적회로소자의 내방사선 특성을 개선할 수 있다. 또한, 차폐부재(L)를 필요한 만큼만 효율적으로 사용할 수 있어 불필요한 차폐부재(L)가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 이미지 추출부(130)는 촬영부(120)에서 촬영한 영상으로부터 추출된 특정영역의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교하고, 특정영역의 밝기가 미리 설정된 밝기 이상이면 특정영역을 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)로 추출한다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법에 대하여 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법을 순서대로 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법을 간략하게 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법은 전원 공급단계(S100)와, 촬영단계(S200)와, 이미지 추출단계(S300)와, 차폐부재 부착단계(S400)를 포함한다.
전원 공급단계(S100)는 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가한다.
도 3의 (a)를 참조하면, 전원 공급부(110)를 통해 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가하면 누적 감마선 피폭에 의해 손상된 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 집적회로소자를 구성하는 CPU, ALU, Memory, Register 등의 특정영역에 누설전류로 인한 열 반응이 발생한다. 따라서, 전원 공급단계(S100)는 비정상 집적회로소자(11)의 특정영역에 열 반응이 발생하도록 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가한다.
촬영단계(S200)는 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한다.
도 3의 (b)를 참조하면, 촬영단계(S200)는 촬영부(120)를 통해 비정상 집적회로소자(11)를 촬영할 수 있는데, 본 실시예에서 촬영단계(S200)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한다. 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가하면 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 특정영역에 열 반응이 발생하는데, 비정상 집적회로소자(11)의 특정영역에 발생하는 열 반응은 육안으로 확인할 수 없기 때문에 특정영역에 발생하는 열 반응을 감지하기 위하여 적외선 열화상 카메라를 이용하여 비정상 집적회로소자(11)를 촬영한다.
이미지 추출단계(S300)는 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)를 추출한다.
도 3의 (c)를 참조하면, 이미지 추출단계(S300)는 이미지 추출부(130)로부터 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역(11a)의 위치와 크기를 추출하여 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)를 추출한다. 여기서, 핫스팟영역(11a)은 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 누설전류로 인해 열 반응이 발생한 특정영역을 말한다. 이와 같이, 이미지 추출단계(S300)는 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 핫스팟영역(11a)을 육안으로 확인할 수 있도록 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)를 추출한다.
본 실시예에서, 이미지 추출단계(S300)는 비교단계(S310)와, 획득단계(S310)를 포함한다. 비교단계(S310)는 촬영단계(S200)에서 촬영한 영상으로부터 추출된 특정영역의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교한다. 획득단계(S320)는 특정영역의 밝기가 미리 설정된 밝기 이상이면 특정영역을 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)로 획득한다.
차폐부재 부착단계(S400)는 이미지 추출단계(S300)에서 추출된 이미지를 바탕으로 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착한다.
도 3의 (d)를 참조하면, 차폐부재 부착단계(S400)는 이미지 추출단계(S300)에서 이미지 추출부(130)로부터 추출된 핫스팟영역(11a) 영역의 이미지(I)를 기초로 하여 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 비정상 집적회로소자(11)의 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)의 전면에 차폐부재(L)를 부착한다.
핫스팟영역(11a)은 집적회로소자의 전체영역 중 감마선 피폭에 취약한 구성요소가 배치된 영역이다. 따라서, 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 감마선 피폭에 취약한 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착하여 감마선 피폭으로부터 차폐하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 비정상 집적회로소자(11)의 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착함으로써, 집적회로소자를 구성하는 CPU, ALU, Memory, Register 등의 특정영역이 누적 감마선 피폭에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있어 집적회로소자의 내방사선 특성을 개선할 수 있다. 또한, 차폐부재(L)를 필요한 만큼만 효율적으로 사용할 수 있어 불필요한 차폐부재(L)가 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것이 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
L : 차폐부재
11 : 비정상 집적회로소자
12 : 정상 집적회로소자
110 : 전원 공급부
120 : 촬영부
130 : 이미지 추출부
S100 : 전원 공급단계
S200 : 촬영단계
S300 : 이미지 추출단계
S400 : 차폐부재 부착단계

Claims (7)

  1. 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가하는 전원 공급부(110);
    상기 비정상 집적회로소자(11)를 촬영하는 촬영부(120); 및
    상기 촬영부(120)에서 촬영한 영상으로부터 상기 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역(11a)의 이미지를 추출하는 이미지 추출부(130);를 포함하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 추출부(130)에서 추출된 이미지를 바탕으로 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 상기 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬영부(120)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 상기 비정상 집적회로소자(11)를 촬영하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 추출부(130)는 상기 촬영부(120)에서 촬영한 영상으로부터 추출된 특정영역의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교하고, 상기 특정영역의 밝기가 상기 미리 설정된 밝기 이상이면 상기 특정영역을 상기 핫스팟영역(11a)의 이미지로 추출하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선장치.
  5. 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실된 비정상 집적회로소자(11)에 전류를 인가하는 전원 공급단계(S100);
    상기 비정상 집적회로소자(11)를 촬영하는 촬영단계(S200);
    상기 촬영단계(S200)에서 촬영한 영상으로부터 상기 비정상 집적회로소자(11)의 전체영역 중 열 반응이 발생한 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)를 추출하는 이미지 추출단계(S300); 및
    상기 이미지 추출단계(S300)에서 추출된 이미지를 바탕으로 누적 감마선 피폭에 의해 기능이 상실되지 않은 정상 집적회로소자(12)의 전체영역 중 상기 핫스팟영역(11a)과 대응되는 영역(12a)에 차폐부재(L)를 부착하는 차폐부재 부착단계(S400);를 포함하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 촬영단계(S200)는 적외선 열화상 카메라를 이용하여 상기 비정상 집적회로소자(11)를 촬영하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 이미지 추출단(S300)계는 상기 촬영단계(S200)에서 촬영한 영상으로부터 추출된 특정영역의 밝기와 미리 설정된 밝기를 비교하는 비교단계(S310)와, 상기 특정영역의 밝기가 상기 미리 설정된 밝기 이상이면 상기 특정영역을 상기 핫스팟영역(11a)의 이미지(I)로 획득하는 획득단계(S320)를 포함하는 집적회로소자의 내방사선 특성 개선방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060113632A (ko) 2003-07-16 2006-11-02 맥스웰 테크놀러지스 인코포레이티드 신뢰성을 높이는 반도체 소자의 패키징

Patent Citations (1)

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