EFT干扰下的微处理器敏感度研究

摘要

随着半导体器件制造工艺和导线互连技术的提高，纳米工艺尺寸的微处理器已成为芯片市场的绝对主流。更高的集成度和更低的工作电压使得微处理器面临的电磁兼容（EMC)问题愈加棘手，特别是原先不受重视的电快速瞬变脉冲（EFT)干扰己成为影响微处理器正常工作的重要因素。此外，微处理器寿命周期的电磁可靠性（EMR)与其EM C敏感度的变化密切相关。本文基于EFT干扰下的集成电路（1C)级上电微处理器敏感度测试平台，分别以标准EFT发生器和1C级 EFT发生器作为干扰源，分析EFT干扰引起微处理器失效的机理，研究不同的EFT干扰对微处理器EM C敏感度的影响。结合老化测试，使用1C级 EFT发生器作为干扰源，研究微处理器老化过程中EFT敏感度的变化情况，并探究了造成微处理器EFT敏感度变化的原因和机理。
　　第一部分介绍了 EFT敏感度的测试方法。首先对EFT脉冲信号特性进行分析，包括其形成机制，脉冲波形和能量。然后分别对系统级和1C级EFT敏感度的测试
　　方法进行介绍，分析了二者在集成电路EMC敏感度测试方面的优势和劣势。经过综合考虑，最终选取1C级的EFT脉冲异步注入法作为微处理器EMC敏感度研究的测试方法。
　　第二部分对不同EFT干扰下的微处理器EMC敏感度展开研究。首先结合所选微处理器和1C级 EFT敏感度测试方法进行测试配置，包括测试平台的搭建，测试板的设计和测试代码调试。然后系统地探究了微处理器在EFT干扰下的可能失效类型和失效机理。最后，通过对微处理器EFT测试结果的分析，研究了不同EFT干扰对微处理器敏感度的影响，并确认了 EFT干扰下微处理器的失效类型。
　　第三部分探究了老化过程中微处理器EFT敏感度的变化情况以及造成敏感度变化的原因。首先设定老化条件，制定了老化EFT测试方案。然后分析研究了可能造成微处理器性能降级的器件损耗机理。最后，测试了两种温度应力条件下微处理器EFT敏感度的变化情况，并对测试结果进行了详细分析，发现加速老化主要影响电源网络的EMR，造成微处理器的EFT敏感度性能下降。

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