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面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级MRAM磁屏蔽封装技术与抗磁场干扰设计.docx
资料介绍
面向存算一体芯片的模拟计算阵列中存算一体芯片的车规级MRAM磁屏蔽封装技术与抗磁场干扰设计
摘要
车载MRAM器件在汽车环境中面临来自电机、逆变器和高压线束的强磁场干扰（磁场强度可达3500Oe），可能导致MTJ器件中存储数据的误翻转。本文针对车载存算一体芯片的抗磁场干扰需求，系统分析了MRAM的磁屏蔽封装技术——包括晶圆级Co金属屏蔽层、封装级NiFe合金屏蔽罩和多层复合屏蔽结构，通过优化屏蔽材料的磁导率、厚度和覆盖率，将3500Oe外部磁场下的误码率降低至10^-12以下，为车载存算一体芯片提供了高可靠性的抗磁场干扰解决方案。
一、磁场干扰对MRAM的影响
1.1 干扰来源
汽车中的磁场干扰主要来源于牵引电机（磁场强度可达1000-2000Oe）、逆变器（500-1500Oe）和高压线束（200-500Oe）。在电动汽车中，这些磁场源距离MRAM芯片的距离可能在10-50cm以内，干扰强度足以影响MTJ中自由层的磁矩方向。
1.2 失效机制
当外部磁场强度超过MTJ的矫顽力（典型值500-1000Oe）时，自由层的磁矩方向可能被强制翻转，导致存储数据发生错误。对于车规级存算一体芯片，要求在3500Oe的外部磁场下误码率低于10^-12。
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