ZHCAB99 December 2020 TCAN1144-Q1 , TCAN1146-Q1
TI 使用收集的工艺测试芯片实验数据来估算器件瞬态故障。在计算中还可以使用来自供应商和代工厂的其他数据,具体取决于用于器件的工艺技术。自 2000 年以来,TI 一直在对工艺测试芯片进行有针对性的辐射暴露测试,并且已成为此领域公认的行业领军者。TI 的数据与国际半导体技术路线图 (ITRS) 中提供的软错误高度相关。目前,TI 并不了解有任何失效估算标准包含瞬态故障的时基故障率估算模型。
在测试芯片上获取的数据已被用于确定 SRAM 位和顺序数字逻辑的单粒子翻转 (SEU) 基本故障率。对于组合逻辑的单事件瞬态 (SET) 事件,会进行进一步的估算。这种失效模式在理论上是可能的,但 TI 在迄今为止进行的任何测试中均未生成这种失效模式。ROM、模拟和封装时基故障对瞬态故障没有影响,因此未包含在此计算中。
SEU 故障率考虑了暴露于两种基本粒子之下的情形:α 粒子和中子。α 粒子暴露主要发生在封装塑封材料内的放射性材料中。应使用低 α 塑封材料以尽可能降低此故障率。中子粒子暴露主要是撞击地球的宇宙粒子导致的。在地球上的运行高度和位置对暴露率都有影响,赤道附近的高海拔高度位置具有最高的暴露率。除了在几英尺铅、水或类似屏障后面运行装置外,中子粒子的管理没有其他有效方法。本报告中的所有估算均基于 JEDEC JESD89A 半导体器件中 α 粒子和地球宇宙射线诱发的软错误的测量与报告,并假设中子通量 = 1(美国纽约市海平面高度下的实测中子暴露率)。