[實用新型]一種宇航用半導(dǎo)體器件總劑量輻射試驗通用偏置裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621198042.1
• 申請日: 2016-10-28
• 公開（公告）號: CN206209062U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂賀;羅磊;張洪偉;于慶奎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空間技術(shù)研究院
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 龐靜

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種用于宇航用元器件總劑量輻射試驗的通用偏置裝置，屬于宇航半導(dǎo)體器件總劑量輻射試驗領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在目前空間環(huán)境中，存在一種總劑量輻射效應(yīng)，而航天器為了能夠在復(fù)雜的空間環(huán)境中正常工作，需要對航天器進(jìn)行抗輻射效應(yīng)的加固設(shè)計。而在加固設(shè)計過程中，需要給出半導(dǎo)體器件抗輻射能力指標(biāo)，所以首先需要對宇航用半導(dǎo)體器件進(jìn)行抗輻射能力評估，對宇航用元器件進(jìn)行地面總劑量模擬實驗，獲得宇航用半導(dǎo)體器件的抗總劑量輻照能力指標(biāo)。而目前地面總劑量模擬實驗主要是采用鈷源產(chǎn)生的γ射線進(jìn)行總劑量效應(yīng)模擬實驗。而鈷源總劑量模擬試驗中，為了模擬器件在空間飛行器內(nèi)的使用狀態(tài)和可能出現(xiàn)的最惡劣情況，試驗器件通常是在加電的狀態(tài)下進(jìn)行輻照，這樣就需要設(shè)計制作加電偏置電路，保證器件在被輻照時，器件處于靜態(tài)加電狀態(tài)。因此，目前地面模擬的半導(dǎo)體器件總劑量試驗幾乎均需要設(shè)計輻照試驗偏置電路板。

面對未來的發(fā)展趨勢，宇航用半導(dǎo)體器件的總劑量試驗，需要設(shè)計一種低成本、高效率、可重復(fù)使用、通用性強(qiáng)、有效輻射面積大的偏置電路板。

然而，目前國內(nèi)外對于總劑量試驗所用的偏置電路板，大多都是根據(jù)不同器件靜態(tài)偏置加電狀態(tài)所單獨(dú)設(shè)計的試驗電路板，不同器件由于有不同的管腳定義與不同的加電狀態(tài)，致使不同器件的輻照偏置電路板不能互相使用，一種偏置電路板只能用于一種器件的總劑量試驗，造成偏置電路板的利用率不高，試驗成本較高；另外，每款器件都要單獨(dú)設(shè)計制作偏置電路板，造成總劑量試驗周期較長，嚴(yán)重制約了器件抗輻射能力的評估速度，對于快速發(fā)展的航天事業(yè)來說，這種情況是急需改善的。此外，目前國內(nèi)外所制作的偏置電路板上，除了需要被輻射的器件及夾具之外，還有一些偏置電路所需的電阻、電容，這 些阻容元件占據(jù)偏置電路板的大量空間，使得這個電路板的有效輻射面積不大，而由于鈷源輻射場的均勻性限制，具有相同劑量率的輻照面積有限，如果電路板的有效輻射面積不大，就可能使得一次試驗不能加上所有試驗器件，在目前輻照源有限的機(jī)時情況下，這些都是非常不利的。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單、成本低、通用性強(qiáng)、有效輻射面積大的宇航用半導(dǎo)體器件總劑量輻射試驗通用偏置裝置。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：一種宇航用半導(dǎo)體器件總劑量輻射試驗通用偏置裝置，其特征在于包括母板、多塊通用子板和多個試驗器件夾具，其中，

母板，包含電源接口和N個互不相連的母板卡槽，母板卡槽上包含電源連接點(diǎn)和器件連接點(diǎn)，電源接口中的連線點(diǎn)均并聯(lián)接入到母板卡槽中相應(yīng)的電源連接點(diǎn)；

試驗器件夾具，形狀和管腳排列與被輻照器件相匹配，各管腳焊接在母板背面的母板卡槽器件連接點(diǎn)上；

通用子板，由電源連接點(diǎn)、器件管腳連接點(diǎn)和阻容元件連接處組成，垂直插在母板卡槽中，其電源連接點(diǎn)和器件管腳連接點(diǎn)與母板卡槽的電源連接點(diǎn)和器件連接點(diǎn)一一對應(yīng)。

所述通用子板的阻容元件連接處由縱橫二維焊接點(diǎn)陣列組成，每列縱向焊接點(diǎn)對應(yīng)連接一個電源連接點(diǎn)，每行橫向焊接點(diǎn)對應(yīng)連接一個器件管腳連接點(diǎn)。

所述母板卡槽內(nèi)每個電源連接點(diǎn)和器件連接點(diǎn)處對應(yīng)安裝一對金屬彈片，通用子板插入到母板卡槽中，通過金屬彈片使通用子板垂直固定在母板卡槽中。

所述試驗器件夾具集中平鋪安置在母板正面。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實用新型采用立體式子母板插接的方式，可以減小電路板面積，相 同面積大小的電路板上可以放置更多的待輻照器件，提高電路板的有效利用率；

(2)本實用新型的通用電路板上可以同時進(jìn)行多款器件的試驗，對于不同的器件，只需配備不同的通用子板，無需更換母板，且通用子板可以批量化生產(chǎn)，只需根據(jù)器件不同的加電偏置，焊上不同的電阻電容，選通不同的電源電壓即可，極大提高了電路板的可重復(fù)使用率，減少開發(fā)制作電路板的周期和成本。

(3)本實用新型采用在母版卡槽內(nèi)設(shè)置金屬彈片來垂直固定通用子板，整個偏置電路板拆分靈活、通用性強(qiáng)、操作簡單、成本低、具有推廣應(yīng)用價值。

(4)本實用新型采用不同的試驗器件夾具適應(yīng)不同的器件封裝形式，即對于封裝形式不同，管腳定義與加電偏置不同的器件，通過焊接不同的試驗器件夾具，即可使用同一塊母板完成總劑量輻射試驗。

(5)本實用新型試驗器件夾具集中平鋪安置在母版正面，有效輻照面積大，單位面積內(nèi)的輻照效率高。

附圖說明

圖1為通用偏置裝置外形結(jié)構(gòu)示意圖；