[发明专利]一种基于SIP模块的老炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于SIP（System In a Package，系统级封装）模块的老炼方法，特别是一种包含了处理器实现、FLASH或其他非易失性存储器实现及FPGA（现场可编程门阵列）实现的SIP模块的老炼方法，可作为SIP模块可靠性实验中老炼过程的实现，属于集成电路技术领域。

背景技术

片上系统集成是微系统集成技术的一个重要方向。随着武器系统、空间系统和飞行器的小型化、可编程和高可靠的需求日益加剧，电子控制系统的减负已经成为系统优化的主要手段，片上系统集成正是迎合这样的需求，将处理器、FPGA、存储器、AD/DA等功能模块根据具体要进行集成，实现系统的动态可配置和高集成度。片上系统集成将以前若干个芯片及配套的部分电路板集成至一个封装中，用以前一个芯片的面积和重量完成了一个系统的工作，并同时将功耗降低、开发难度降低、开发周期缩短，进而实现电子系统的整体体积与重量小型化、功能不减弱甚至多样化、系统组成模块化、可靠性增强等。

同时，片上集成系统的可靠性保障十分重要。片上系统集成有着产品种类多、应用范围广、客户要求多等特点，因此，片上系统集成的可靠性考核需要摸索出一套针对不同种类模块的不同考核方法，同时要贴合片上系统集成的特点、满足片上系统集成的特殊要求，以满足不同类型模块的需求。

集成电路在使用寿命周期中的失效率包括早期失效期、偶然失效期和损耗失效期三个阶段，总体来说满足“浴盆曲线”分布方式。早期失效期是影响电路使用可靠性的重要阶段。老炼是指在产品寿命的早期阶段对产品施加电应力和热应力的一种筛选实验，是一种诱发缺陷电路提早失效的无损可靠性筛选实验，是保障集成电路可靠性的必要手段之一。

因为SIP模块是基于单芯片集成电路的，所以其单独功能模块的失效机理和失效规律同单芯片十分相似，其可靠性保障手段也需要从单芯片着手。而同时，SIP模块又和单芯片集成电路不同，SIP模块需要针对整个模块各个单芯片总体进行考虑和设计，单芯片的老炼方法和步骤不完全适用于SIP模块。因此，对于SIP模块来说，老炼是保障模块可靠性的重要手段，是整个产品链条的重要环节，十分必要开展，且已经迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种基于SIP模块的老炼方法，该方法充分利用SIP模块自身功能实现了SIP模块的老炼，大大减小了SIP模块与老炼系统之间连接电路的复杂性，降低老炼过程中外围电路对SIP模块的影响，同时也方便了故障分析。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于SIP模块的老炼方法，在老炼箱中实现，所述SIP模块包括程序运行空间模块、处理器模块CPU、非易失性存储模块FLASH和FPGA，具体实现方法如下：

（1）、将SIP模块老炼程序存储到非易失性存储模块FLASH中，其中所述SIP模块老炼程序包括引导程序、FPGA老炼配置程序、SIP主程序和配置程序，其中FPGA老炼配置程序为FPGA老炼时所加载运行的程序，SIP主程序为程序运行空间模块、处理器模块CPU和非易失性存储模块FLASH老炼时所运行的程序，配置程序用于处理器模块CPU向FPGA加载FPGA老炼配置程序，所述引导程序用于处理器模块CPU从非易失性存储模块FLASH中搬移SIP模块老炼程序中的FPGA老炼配置程序、SIP主程序和配置程序至程序运行空间模块；

（2）、将SIP模块通过插座与老炼板连接，一个SIP模块对应一个插座，每个插座上设置一个信号监测模块，一个老炼板上设置一个或多个插座，将一个或多个老炼板与老炼箱连接，使每个SIP模块的供电电路、信号输入电路、信号监测模块以及接地电路均与老炼箱实现电连接；

（3）、老炼箱提供设定的温度、电压、输入信号之后，SIP模块上电，每个插座上设置的信号监测模块开启，对SIP模块的老炼过程进行监测；

（4）、处理器模块CPU启动引导程序将非易失性存储模块FLASH中存储的FPGA老炼配置程序、SIP主程序和配置程序首先引导至程序运行空间模块内运行，引导完成后，处理器模块CPU根据所述配置程序对FPGA配置电路进行访问，将FPGA老炼配置程序按照配置时序要求加载到FPGA中；

（5）、在老炼箱中，SIP模块中的FPGA依据FPGA老炼配置程序在设定老炼时间内持续运行；SIP模块中的处理器模块CPU、程序运行空间模块、非易失性存储模块FLASH依据SIP主程序在设定老炼时间内，通过处理器模块CPU对程序运行空间模块、非易失性存储模块FLASH进行持续的访问、控制；