环境试验箱主要是用于时变效应试验。除另有规定外，应能够将特定的加速退火温度变化维持 C内。

按照试验大纲对试验器件进行辐射和加速退火试验（如果需要进行时变效应试验），试验流程图见 图1。该试验大纲应包含器件说明、辐射条件、器件偏置条件、剂量测定系统、工作条件、测量参数和测 试条件以及加速退火试验条件（必要时）

4.1样品的选择和处置

只有满足试验大纲中规定的电特性指标的器件才可以用于辐射试验。除另有规定外，试验样品应 具有相同的封装类型且在母体中随机抽取。每只器件应单独编号出口产品标准，以便在辐射前后进行识别比较。对 于静电放电敏感器件，应采取适当的处置措施以防止器件损伤

其响应是不同的。除非有以往试验或设计上证明老 炼对总剂量辐射响应的影响可以忽略（电参数符合辐射后规定的范围），否则应进行下述工作之一： a）承制方在进行总剂量辐射试验前，应按规定条件对样品进行老炼； b 承制方应提供用户可以接受的修正因子，把老炼对样品总剂量辐射响应的影响考虑进去，修正 因子用于修正未经老炼样品的辐射响应，

试验前应根据实际情况采用剂量测定仪器或辐射源衰变修正计算方法确定受试器件所处位置的辐 射剂量率，以确保试验剂量水平和均匀性的要求。 应采用下述两种方法之一确定受试器件所接受的剂量： a）辐射期间，采用合适的剂量测定仪器进行测试； 6 对原先的剂量测定值进行修正，得到在此间隔时间段内°Co辐射源的衰减幅度。采取合适的 修正方法将测量或经计算得到的剂量测量材料中的剂量转换为受试器件所接受的剂量值。

4.4铅/铝（Pb/AI）屏蔽盒

试验样品应放置于Pb/AI屏蔽盒内，以降低低能散射辐射引起的剂量增强效应。屏蔽盒外层采用 厚度不小于1.5mm的铅，内层采用厚度不小于0.7mm的铝制成。这种Pb/Al屏蔽盒可以对Si以及 热释光剂量计(TLD)如CaF2提供带电粒子近似平衡的环境。在下述情况下，应测量Pb/A1屏蔽盒内 辐射场的强度： a）辐照开始时； b）车 辐射源更换时； c）辐射源、屏蔽盒或试验夹具方向或结构改变时。 测量时应将剂量计(例如一个TLD)放于器件辐射屏蔽盒中接近受试器件的位置。如果可以证明 低能散射辐射足够小，剂量增强效应不会引起剂量测定的误差，也可以不使用Pb/A1屏蔽盒。

试验器件应辐射至试验大纲规定的剂量水平（允差士10%以内）。如果需要对一组试验器件进行多 次辐射，应在每次辐射后对器件进行电参数测试

量率进行试验可能得不到最劣试验条件的结果。有一些器件的失效是由于晶体管增益下降所导致的。 注：对于一些应用于空间辐射剂量率水平或过剩基极电流随剂量率的降低而增加的双极和BiCMOS器件，为了获 得器件性能的保守估计，试验可能依据条件C选用最低剂量率来完成。

对于条件A（标准条件），集成电路选用辐射剂量率范围为0.5Gy(Si)/s～3Gy(Si)/s，半导体分 选用剂量率范围为0.5Gy(Si)/s～20Gy(Si)/s。在一系列试验中，每一辐射剂量水平采用的剂量 以不同，但是在辐照期间，剂量率的变化不应超过士10%。

对于条件B，仅对MOS器件来说，如果在预期应用中最大剂量率小于0.5Gy(Si)/s，试验） 采用预期应用中的最大剂量率来开展试验。除非满足4.12.1b)中规定条件，否则进行4.12.2中 加速退火试验，

对于条件C(可选择条件)，如果得到了试验参与方的认可，可以采用预期应用中的剂量率来开

由于辐射效应与温度相关，试验器件在辐照时所处的环境温度应为24℃士6℃，这一温度可以通 过测量试验箱中靠近试验夹具位置的温度获得。电性能测试环境温度应为25℃士5℃。如果器件进 行移地测试，器件温度增加不应超过辐射环境温度10℃C。如要求其他温度范围，应作出规定。

试验大纲中应规定需进行的电参数测量和功能测试。为了验证测试系统、辐射前后数据的有效性： 应至少对一只控制用样品根据器件规范给出的工作条件进行测试。对于自动测试设备，如果可以将器 件结温的升高降至最低，就可以对测试顺序不加限制。对于手动测试，参数测试顺序的选择应保证尽可 能短的测试周期。当需要对器件进行一系列参数测试时，测试的原则是功耗最低的参数最先测试，然后 测量功耗较高的参数，最后测量功耗最高的参数。 应在同一个测试系统上对器件进行辐射前后的电测试，且应保持相同的电参数测试顺序。适当采 用脉冲型电参数测试方法，可以避免热效应及随后的退火效应。器件如需要进行加速退火试验（见 4.12），应先进行辐射前的老炼试验，以排除与老炼相关的失效。

试验大纲中应规定是采用原位测试还是移位测试的方法（这取决于获得试验数据可能的预期应 用）。采用原位测试的方法可以避免辐射后由时变效应引起的变化，但是如果器件在辐射时施加的是静 态偏置电压，而进行电测试时要求在总的辐射周期相当一部分时间内施加动态偏置电压，这将对测试结 果引入误差。移位测试方法可以进行较为全面的电性能测试，但是如果器件辐射后具有明显的时变效 应，则会导致测试结果不准确

在进行辐照 在整个辅射系统放置于进 试验所规定的位置后，应检查系统的连接、漏电（见3.4)以及噪声水平是否符合要求。为了确保

系统工作的准确性和稳定性 中所要求的全部工作条件 验器件取出后进行

除器件外加偏置，并将器件管脚插人导电泡沫（或类似短路方式），这可以将辐射后的时变效应产生的影 响降至最低。

4.9.3偏置和负载条件

在辐射和加速退火试验中应采用试验大纲规定的器件偏置条件，且其变化范围应在规定值的 土10%之内。当条件已知时，应施加能导致器件在预期应用中产生最多辐射感生缺陷或最恶劣辐射损 伤的偏置条件。每一只器件所施加的偏置条件均应与试验大纲保持一致，辐射前后应及时检查器件的 偏置条件。选定负截时应注意控制器件结温使其尽量最低

除另有规定外，应遵循以下时间间隔： a）从一次辐射结束至电性能测试开始，时间间隔最多为1h b）如果需要进行多次辐射试验，进行电性能测试和将器件送回辐射源继续进行辐照的时间间隔 应控制在上次辐射结束后的2h内。 为了减小器件的时变效应，上述时间间隔应尽可能地短。测试过程中器件参数测试顺序应保持 变。

1.11补充室温退火试验

对处于非常低剂量率（如空间飞行的剂量率)辐射环境中的器件，4.1至4.10的试验条件过于保守。 虽然使用了相对较高的剂量率（如O.5Gy(Si)/s～3Gy(Si)/s)对器件进行辐照，补充室温退火试验却 提供了一种方法用以评估可能工作于低剂量率辐射环境下的器件性能。这一程序包括4.1至4.10规定 的对器件进行的辐射试验以及辐射后对器件进行一定时间的室温退火试验[见4.11.2c)]，以使得与漏 电流相关的、可能超出辐射前规定范围的参数恢复至规定范围内。这一过程可以让器件在以下情形时 有更高的接收率： a）器件在进行4.1～4.10试验时，由对辐照较为敏感的氧化层内感生的陷阱正电荷所引起的器 件失效情况； b）这些陷阱正电荷具有相对较高的退火速率。

4.11.1进行补充室温退火试验的必要性

以下判据用来确定器件是否需要进行补充室温退火试验： a) 既适用于MOS工艺也适用于双极工艺的器件； b) 器件仅发生了参数失效（相对于功能失效）。在整个总剂量辐射试验过程中，试验人员应采取 适当的方法以确定器件在试验中仅发生了参数失效； c) 试验器件发生的退火响应会修正参数响应的定义范围。当预期应用辐射剂量率足够低以至于 辐射感生陷阱正电荷在天气温度下发生的退火现象会引起器件性能的显著改变时，这种行为 会导致器件较高的接收率。当预期应用剂量率小于试验剂量率且小于0.001Gy(Si)/s时，就 应考虑进行补充室温退火试验。在整个总剂量辐射过程中，试验人员应采取适当的方法以确 保满足所需退火响应的试验技术。

4.11.2补充室温退火试验流程

mx = D spec R.

.......(1)

Dspee—规定的器件电离总剂量，Gy(Si)； Rmx一预期应用的最大辐射剂量率，Gy(Si)/s。 依据4.7与4.8规定对试验器件进行电参数测试，如果试验器件通过了后续室温退火后的 参数测试，尽管在之前的4.1至4.10中器件电参数失效，还应该认为器件的性能对于非常 的剂量率环境是可以接收的。

4.12MOS加速退火试验

加速退火试验用来评估MOS微电路在低剂量率环境中的最劣退化情况。本程序主要是依据规定 的温度、时间和偏置条件对辐射后的器件进行退火。当时变效应会引起器件性能显著退化或失效时，应 进行加速退火试验（见4.12.2）。在已知时变效应不会引起器件性能显著退化或失效（见4.12.1），或者 如4.12.1规定不需要考虑时变效应时，可以只进行4.1至4.10规定的标准试验。

2.1加速退火试验的必

试验人员应采取适当的方法以确定是否需要加速退火试验，应使用如下判据： a) 任何含有MOS单元（如晶体管或电容器）的器件或电路应进行4.12.2要求的试验： b) 下列情况下，可以不进行时变效应试验： 1) 已知设计电路中不含MOS单元； 2) 已知预期应用中的电离辐射总剂量小于50Gy(Si)； 3） 已知预期应用中器件辐射时间小于时变效应的时间； 4 试验采用的是预期应用剂量率条件； 5 通过特性测试表明，器件类型或工艺表现出的时变效应引起参数的变化不大于测量误差 （或其他规定的上限），且影响时变效应的因素在生产工艺可控范围之内； c）本程序对不含MOS单元工艺的器件进行加速退火试验不具有指导性。

4.12.2加速退火试验流程

如果器件按照试验大纲、器件规范或图纸中规定的总剂量水平通过了4.1至4.10或4.11（如果使用 了该程序），且不属于4.12.1中规定可不进行时变效应试验的情况，应按照下列要求进行加速退火 试验。 a 附加试验 1）采用标准试验条件（4.1至4.10），使每只器件再接受0.5倍规定剂量的附加辐照。注意， 此时不进行由学测试，

如果器件按照试验大纲、器件规范或图纸中规定的总剂量水平通过了4.1至4.10或4.11(如果使 程序），且不属于4.12.1中规定可不进行时变效应试验的情况，应按照下列要求进行加速退

1）采用标准试验条件（4.1至4.10），使每只器件再接受0.5倍规定剂量的附加辐照。注意 此时不进行电学测试：

2）如果器件满足下述测试要求，可以不进行4.12.2a)中1)规定的附加0.5倍辐照： 电路的传输延迟、输出驱动和最小工作电压向辐射前量值的恢复程度均不大于 4.12.2b）规定的加速退火试验引起的恢复量值； 一辐射和加速退火试验采用的偏置是加速退火试验中器件参数响应的最劣偏置。 最劣辐射和退火偏置的特性测试应在规定的总剂量水平下进行，应至少包括静态和动态偏置 下的辐射试验条件，每种情况都按照4.12.2b）规定进行最劣静态偏置条件下的加速退火 试验。

依据下列任一条件，在环境试验箱内对每一只处于最劣静态偏置状态下的器件进行加热： 1）在100℃±5℃温度下加热168h士12h； 2 经过特性测试已经证明的一组温度和时间，它引起相关参数如传输延迟、输出驱动和最小 工作电压的变化相当于或大于4.12.2b)中1)规定条件引起的变化； 3） 经过特性测试已经证明的一组温度和时间，它引起由相同工艺制造的NMOS试验用晶体 管中大于60%的陷阱空穴且小于10%的界面态发生了退火，须证明试验晶体管的辐射响 应能够代表受试器件的辐射响应

依据下列在一条件，在环境试验箱内对每一只处于最劣静态偏置状态下的器件进行加热： 1）在100℃±5℃温度下加热168h±12h； 2） 经过特性测试已经证明的一组温度和时间，它引起相关参数如传输延迟、输出驱动和最小 工作电压的变化相当于或大于4.12.2b)中1)规定条件引起的变化； 3 经过特性测试已经证明的一组温度和时间，它引起由相同工艺制造的NMOS试验用晶体 管中大于60%的陷阱空穴且小于10%的界面态发生了退火，须证明试验晶体管的辐射响 应能够代表受试器件的辐射响应

加速退火试验后，应依据4.8和4.9规定进行器件的电参数测试。

试验报告应至少包括器件型号、序列号、承制方、封装类型、控制规范、日期代码以及承制方给出的 其他识别码。 应在图纸或图表报告中给出器件的偏置电路、电参数测试电路、测试装置布局（包括采用的材料、距 离等细节），以及辐照中测试时所采用的测试系统的电学噪声和漏电流值。 每一份数据都应包括试验日期、采用的辐射源、辐射偏置条件、辐射和电参数测试时器件所处的环 境温度、每次辐射的持续时间、辐射结束至开始电参数测试的时间间隔、电参数测试的持续时间、测试结 束至开始下一步辐射（如有需要）的时间间隔、辐射剂量率、电参数测试条件、剂量测试系统、辐射试验程 序以及辐射总剂量。 应记录每只器件辐射前后的试验数据，并与原始数据一起保存。试验中发生的任何异常事件都应 进行详细记录并作报告。如果进行了加速退火试验车库设计规范和图纸，应对此进行描述。任何需要交付的辐射试验程序 和试验数据都应在器件规范、图纸或采购订单中加以规定

应在相关文件中规定以下内容： a）器件型号、数量和控制规范（见4.1)； 辐射剂量测定要求（见4.3）； c） 辐射剂量水平包括辐射总剂量和辐射剂量率（见4.5和4.6）： d）若与4.7不同，应规定辐射、电测试和运输时的温度； e） 待测试的电参数以及测试时器件的工作条件（见4.8）； f) 测试条件，如辐照中测试或移地测试（见4.9）； g) 辐射期间器件的偏置条件（见4.9.3)； h) 辐照结束至测试的时间间隔（见4.10）； i) 补充室温退火试验要求（必要时）（见4.11）

应在相关文件中规定以下内容： a）器件型号、数量和控制规范（见4.1)； 辐射剂量测定要求（见4.3）； c） 辐射剂量水平包括辐射总剂量和辐射剂量率（见4.5和4.6）； d）若与4.7不同，应规定辐射、电测试和运输时的温度； e) 待测试的电参数以及测试时器件的工作条件（见4.8）； f) 测试条件，如辐照中测试或移地测试（见4.9）； g) 辐射期间器件的偏置条件（见4.9.3)； h) 辐照结束至测试的时间间隔（见4.10）； i) 补充室温退火试验要求（必要时）（见4.11）

j）加速退火试验要求（必要时）（见4.12)； k）要求与器件一起提交的文件(见4.13)。

地下室标准规范范本j）加速退火试验要求（必要时）（见4.12)； k）要求与器件一起提交的文件（见4.13)。

j）加速退火试验要求（必要时）（见4.12）；

图1电离辐射试验程序流程图