瞬时γ辐射会引起系统级封装(system-in-package,SiP)中的瞬时剂量率效应(transient dose rate effect,TDRE),在SiP内部产生闩锁光电流和瞬态光电流,对SiP的正常工作产生影响。本文以国产SZ0501型SiP作为研究对象,提出了一种基于电源分布网络(power distribution network,PDN)模型的SiP瞬时剂量率效应的瞬态仿真方法。该方法基于电源完整性和信号完整性(power integrity and signal integrity,PI-SI)仿真方法,对闩锁光电流在SiP内部电源网络引起的直流压降和瞬态光电流引发的瞬时电源噪声进行了仿真分析,定性评估了二者的影响。仿真结果表明,闩锁光电流在SiP中引起的直流压降可以忽略不计,而瞬态光电流导致的电源噪声则显著降低了电源稳定性。与SiP中的共享电源网络相比,PCB测试板中的独立电源网络在瞬时剂量率效应中具有更高的稳定性。最后,通过结合以往的SiP和PCB测试板的瞬时γ射线辐照实验结果对仿真结果进行了验证,实验结果同样表明独立电源网络具有更高的稳定性。研究结果为分析电源分布网络对电子系统瞬时剂量率效应的影响提供了指导意义。
