抗辐射封装加固器件典型失效模式

赵鹤然 ，王吉强，李靖旸，康 敏，孔 明

（1.中国电子科技集团公司第四十七研究所，沈阳110000；2.中国科学院金属研究所，沈阳110016）

1 引 言

太空资源是一种战略资源。太空作为国际间潜在激烈竞争的舞台，其中的各种射线会对星载电子设备中的器件产生危害，辐射粒子与器件材料相互作用将导致器件电学性能退化。随着卫星技术的发展，在不断提高卫星性能的同时，设法极力延长卫星在充满辐射的空间中的工作寿命也是必要之举。为提高卫星等航天器的抗辐射能力，当今世界许多国家都在致力于器件抗辐射加固技术的研究[1-3]。器件的抗辐射加固技术是辐射环境下电子系统或装置可靠工作的保障，包括从材料的选择到器件内部的元件结构、制作工艺、电路设计以及屏蔽封装等一系列加固技术。其中，封装加固是通过直接屏蔽空间辐射的方式，避免芯片受到辐射的影响。

2 空间辐射与封装加固

运行在空间的各类人造卫星及航天器会受到地球带电粒子、太阳辐射、宇宙射线等各种辐射。在近地空间环境中，造成总剂量效应的辐射来源主要是辐射带电子和辐射带质子。

质子在通过物质时，主要与靶物质原子中的壳层电子发生非弹性碰撞而导致原子的电离和激发。原子电离后会产生次级电子。如果次级电子能量足够大，会继续在物质中运动，产生不可忽视的效应。

电子与靶物质的原子也会发生电离与激发。不同的是，电子由于质量较小，发生电离与激发后运动方向有较大变化，同时还会产生轫致辐射，继续作用于物质。……