Краткий курс: Базовые механизмы формирования

УТВЕРЖДАЮ
Председатель оргкомитета школы-семинара
генеральный директор ФГУП «НИИП»,
канд. техн. наук, доцент
А.М. Членов
Тематическая программа
V Российской межотраслевой школы-семинара «Методы оценки
и обеспечения радиационной стойкости изделий
электронной техники» (Пицунда-2008)
1 Краткий курс. Базовые механизмы формирования радиационных
эффектов в полупроводниковых приборах (ПП) и интегральных схемах
(ИС).
Лекция 1. Ионизирующие излучения (ИИ) ядерного взрыва (ЯВ),
космического пространства (КП), ядерных энергетических установок и аварий типа
LОСА на атомных электростанциях. Основные эффекты воздействия факторов
ЯВ, КП и АЭС на ПП и радиоэлектронную аппаратуру (РЭА). Технические
средства радиационных испытаний изделий электронной техники (ИЭТ).
Моделирующие установки (МУ).
50 мин. Лектор: В.Н. Улимов, д.т.н., доцент (ФГУП «НИИП»).
Лекция 2. Структурные радиационные эффекты в ПП и ИС. Образование
первичных и вторичных радиационных дефектов. Изменение свойств
полупроводниковых материалов при облучении. Изменение основных параметров
ПП и ИС при облучении.
50 мин. Лектор: В.Н. Улимов, д.т.н., доцент (ФГУП «НИИП»).
Лекция 3. Поверхностные дозовые эффекты в КМОП и биполярных
структурах. Устойчивость сложных микропроцессорных схем к полной
накопленной дозе. Эффект низкой интенсивности в биполярных микросхемах,
связанный с накоплением дефектов в толстом пассивирующем окисле. Модель
поверхностных
состояний
эффекта
низкой
интенсивности.
Методики
прогнозирования эффекта низкой интенсивности в БиКМОП микросхемах.
50 мин. Лектор: В.С. Першенков, д.т.н., проф. (МИФИ).
Лекция 4. Вторичные электромагнитные эффекты (ВЭЭ) в РЭА при
воздействии импульсного ИИ. Обзор основных видов ВВЭ в РЭА,
классификация ВЭЭ, физические механизмы возбуждения ВЭЭ, методическое
и техническое обеспечение проведения испытаний РЭА на стойкость к ВЭЭ.
50 мин. Лектор: В.Ф. Зинченко, д.ф.-м.н., доцент (ФГУП «НИИП»).
Лекция 5. Воздействие электромагнитных импульсов (ЭМИ) на РЭА, ПП и
ИС. Источники и параметры ЭМИ. ЭМИ-оружие, его ожидаемые параметры и
угрозы (по зарубежным данным). Формирование сигнала наводки в узлах и
модулях аппаратуры. Основные эффекты, вызванные воздействием одиночных
импульсов напряжения (ОИН) на ПП и ИС. Моделирование воздействия ОИН.
1
Методы и средства экспериментального определения показателей импульсной
электрической прочности ПП и ИС. Методы обеспечения стойкости ПП и ИС в
составе аппаратуры к воздействию ЭМИ.
50 мин. Лектор: П.К. Скоробогатов, д.т.н., проф. (ЭНПО «СПЭЛС»).
2 Методические основы радиационных испытаний.
Лекция 6.
Нормативно-методические документы, регламентирующие
методы оценки и подтверждения радиационной и электромагнитной стойкости
материалов, электрорадиоизделий (ЭРИ) и РЭА. Характеристика и порядок
применения нормативных документов (НД) по методам испытаний ЭРИ и РЭА на
спецстойкость, требования к составу и содержанию программ испытаний.
50 мин. Лектор: В.Ф. Герасимов, к.т.н., доцент (22 ЦНИИИ МО РФ).
Лекция 7. Обеспечение радиационной и электромагнитной стойкости РЭА
на этапах разработки. Основные организационные и технические мероприятия по
обеспечению радиационной и электромагнитной стойкости РЭА, их краткая
характеристика и особенности применения. Методы оценки стойкости РЭА.
Порядок выбора комплектующих элементов ЭРИ для обеспечения требуемой
стойкости РЭА. Нормативно-методическое обеспечение.
50 мин. Лектор: В.Ф. Герасимов, к.т.н., доцент (22 ЦНИИИ МО РФ).
Лекция 8.
Современные (практические) методы испытаний ИЭТ.
Физические основы концепции НД (КГВС, РД, РМ), заложенные в рекомендуемых
НД методах испытаний. Нормы испытаний (НИ) как способ учета характеристик
ИИ и структуры испытываемых изделий. Достоинства и недостатки “метода НИ” по
сравнению с испытаниями, проводимыми с целью получения справочных данных.
Учет
влияния
спектрально-энергетических
и
амплитудно-временных
характеристик ИИ и структуры ИЭТ на их стойкость (требования стандартов и
реальная ситуация). Проблемы учета
этого влияния при радиационных
испытаниях. Сравнение отечественных методов испытаний с зарубежными
стандартами испытаний.
50 мин х 2. Лектор: А.А. Романенко, к.т.н., доцент (ФГУП «НИИП»).
Лекция 9.
Уровень бессбойной работы (УБР) и время потери
работоспособности (ВПР) – одни из основных показателей радиационной
стойкости ИЭТ. Методы определения УБР и ВПР по результатам испытаний на
МУ. Вероятностные оценки УБР по непрерывно изменяющимся параметрам (ток
потребления) и пороговым сбоям (тиристорный эффект). Зависимость УБР от
формы импульса ИИ. Методы приведения УБР и ВПР, определенных при
испытаниях на МУ, к типовой форме импульса ИИ и к реальным условиям.
Проблема обеспечения сопоставимости результатов испытаний на различных МУ.
50 мин. Лектор: В.С. Фигуров, к.т.н., доцент (ФГУП «НИИП»).
Лекция 10. Высокопроизводительные малогабаритные источники ИИ и
лазерные имитаторы. Основные параметры малогабаритного рентгеновского
аппарата типа «АРСА». Формирование поглощенной дозы в активных областях
типовых ПП и ИС под действием ИИ установки «АРСА». Организация дозиметрии.
Методика совместного использования рентгеновского аппарата типа «АРСА» и
импульсных лазерных имитаторов типа «Радон-5» и «Радон-8». Результаты
сравнительных испытаний ИС.
50 мин х 2. Лектор: П.К. Скоробогатов, д.т.н., профессор (ЭНПО «СПЭЛС»).
2
Лекция 11. Основные этапы обеспечения радиационной стойкости
аппаратуры
космических
объектов.
Задачи,
решаемые при
создании
аппаратуры космических объектов с заданным уровнем стойкости к
воздействию ИИ КП: расчетные оценки локальных дозовых нагрузок и
характеристик тяжелых заряженных частиц в критических узлах РЭА; выбор
комплектующих элементов на основе анализа имеющейся информации о
радиационной стойкости ИЭТ; проведение испытаний элементов и узлов РЭА
на стойкость к воздействию ИИ КП; выдача заключения о стойкости РЭА к
ионизационным (дозовым) эффектам и эффектам одиночных событий.
50 мин х 2. Лектор: В.Ф. Зинченко, д.ф.-м.н., доцент (ФГУП «НИИП»).
Лекция 12. Программа обеспечения стойкости (ПОСТ) бортовой РЭА
космических аппаратов к воздействию ИИ КП - эффективное средство
выполнения требований по радиационной стойкости с высокой степенью
достоверности при оптимальных материальных затратах. Рекомендации по
конкретизации типовых видов работ для каждого из этапов разработки
аппаратуры,
позволяющие
повысить
эффективность
мероприятий
по
обеспечению требуемой радиационной стойкости аппаратуры в целом.
50 мин. Лектор: В.М. Ужегов, к.т.н., доцент (ФГУП ЦНИИмаш).
3. Круглый стол. Выступления. Дискуссия.
Ученый секретарь ФГУП «НИИП»,
к.т.н., доцент
А.С. Гусев
3