了解空间级半导体的可靠性和资质

文章：Rajan Bedi

为了提供下一代卫星服务，航天器制造商正在利用超深亚微米半导体的集成、机载处理和功耗优势。

许多新空间公司正在基于商业级半导体，通常制造用于生产高收益率，在陆地环境中为消费者应用提供大的密度，快速速度和低功耗。寿命在五到十年之间，工作温度范围为0至+ 70°C。

为了提供更好的可靠性，一些新闻空间公司正在使用工业或汽车级半导体，其温度范围为-40至+ 110°C。

为了为空间用户提供进一步的产品保证和可追溯性，增强塑料保证了−55°C到+125°C的部件，以及批管理，例如，没有代工厂、批次和晶圆之间的差异。一些硅供应商也提供QCOTS和COTS+组件，这些组件已经被筛选到更高的可靠性，以解决已知的塑料部件失效机制。老化测试确定并消除少年弃置物，还有湿度和排气检查，以及x射线和C-SAM检查，以核实芯片构造的完整性。每一种评估都有正式的标准，有些是在一整批中进行的，而诸如辐射测试等破坏性调查是在小样本上进行的。

为了送塑料件，首先将设备放入特定的ESD托盘中，捆扎在ESD板，浸渍剂包和湿度水平指示器之间，然后在被置于置于密封袋之前。最后，在拳击之前，ESD保护形式提供防止冲击和振动的保护，如下所示。

作为筛选和鉴定流程的示例，用于为空间应用提供塑料封装的半导体，Teledyne E2V提供商业级，多核，PowerPC或使用45 nm SOI工艺制造的基于ARM的微处理器，如下所示。这些可以送到NASA限定流动，用于筛选的塑料装置，以消除包括静态/动态烧坏，温度循环和加速 - 应力测试的早期故障，以及视觉，X射线和C-SAM检查确认制造。这些检查中的每个支票都存在正式标准。MIL-STD-883，JESD22等根据您的任务的可靠性需求（连续可用性地理电信，LEO小卫星星座或短持续时间），可以采购三种不同的筛选（质量）选项。

传统卫星制造商为现有构建(如EM、EQM和FM)采购。这是供应商特有的，但在某些情况下，用于原型的工程样品只在环境+25°C下进行测试(请与您的供应商联系!)具有代表性的EQM部件的温度范围从−55°C到+125°C，并完成了许多标准的合格测试。飞行级组件将根据某些认证的质量水平(如QML或ESCC)完成完整的认证流程。

为了运送高可靠性陶瓷部件，首先将设备放入特定的ESD托盘中，在将ESD板之间绑定到密封件中。ESD保护表格在包装之前提供防冲击和振动的保护。飞行级组件与一致性证书和数据包装一起放置在容器中，然后如下所示捆绑并密封。

作为提供空间级，密封，陶瓷包装半导体的筛选和鉴定流程的示例，Teledyne E2V提供宽带ADC和DAC，如下所示。这些可以传送到QMLV SMD或ESCC EPPL，包括耐久性测试，以消除早期故障，例如，烧坏和加速的寿命，以及非侵入性和破坏性的电气，机械和热检查，以确认设备结构，如松散的颗粒（Pind），ESD，振动和微段。这些评估中的每一个都存在正式标准，例如MIL-STD-883，MIL-PRF-38535等，其中筛选范围从EM到EQM到FM。

对于非密封陶瓷包，已经创建了一种新的DLA QMLY认证，以消除包括晶圆 - 批量验收测试，PIND检查，温度循环，加速烧伤，延长寿命以及X射线/ C-SAM检测的故障验证程序集的完整性。这些评估中的每一个（MIL-STD-883，MIL-PRF-38535）存在正式标准，其中筛选范围从EM到EQM到FM。符合ESCC 9000符合ESCC 9000，在设备可以正式认证并包含在EPPL中，必须考虑至少111个死亡。

您可以下载或订购列出的免费海报，并比较各种质量等级的筛选水平这里。直到下个月，第一个告诉我为什么BME陶瓷电容器越来越多地用于半导体的人将赢得一个火箭科学家的课程世界巡演的t恤。祝贺来自美国达拉斯的约翰，他第一个回答了我的谜语以前的文章。