Как разрабатывают космические и военные микросхемы

Резкое изменение температуры больше влияет на механическую деформацию. Из трех экспериментов на 2-х платах не работает процессор Atmel, в BGA с шариками 0.3мм и шагом 0.8мм. Платы были выключены. На низкой орбите 300-500км (там где и люди летают) годовая доза может быть 100 рад и менее, соответственно даже за 10 лет набранная доза будет переносима гражданскими микросхемами.

Несколько раз читал (в том числе здесь на форуме), что обогрев должен быть спроектирован так, чтобы питание на основное устройство подавалось только после прогрева до разрешенной температуры. Если устройство и подогрев включатся одновременно, температура действительно будет расти быстрее.

Если подогрев не работает или отсутствует, а устройство включится при температуре ниже допустимой, это может привести к необратимым последствиям? Например при низкой температуре становясь диэлектриком. После пропайки работа восстановилась. Температура -55 является критической для некоторых видов микросхем. Работа светодиода связана с протеканием электрического тока через p-n-переход кристалла и рекомбинацией носителей зарядов.

В итоге получается очень сложная температурная характеристика работающего светодиода, учитывающая и сочетающая все перечисленные факторы. Как правило, подобные эффекты накладываются друг на друга и лишь усугубляют результат изменения температуры.

Как разрабатывают космические и военные микросхемы

Здесь и далее целесообразно рассматривать диапазон температур окружающей среды, внутри которого сохраняется работоспособность светодиода и верны приведенные значения величин. Температура внутри камеры повышалась до верхнего исследуемого предела (+55 °С) и выдерживалась таковой в течение получаса для устранения переходных процессов.

Что за история с арестом людей, продававших микросхемы из США в Россию?

Далее измерялась вольт-амперная характеристика в режиме постоянного прямого тока с учетом разогрева. Результаты измерения записывались в виде файла, содержащего информацию о температуре, при которой было сделано измерение. Таким образом, каждый светодиод каждого цвета имел не менее 20 значений всех параметров на каждой температуре в диапазоне от –60 до +60 °С с шагом в 20 °С (7 дискретов).

Их динамический диапазон и уровень напряжения питания не должны повлиять на излучательные параметры светодиодов при изменении температуры из-за нарушения электрического режима. Так выглядит семейство кривых при разных температурах.

Природа различных температурных условий работы светодиодов и физические основы причин возникновения изменений их параметров с температурой

Рис. 10 иллюстрирует изменение потребляемой мощности Pdis и динамического сопротивления Rdyn светодиодов на основе InGaN/AlGaN/GaN. Энергетические характеристики светодиодов также существенно зависят от температуры. Поэтому ограничимся рассмотрением и сравнением зависимостей осевой силы света и светового потока от температуры.

А давайте спутник в радиационную защиту завернем, и гражданские микросхемы поставим

Возможное, многие из вас думали после ситуации с Фобос-Грунтом — что такого особенного в микросхемах для космоса и почему они столько стоят? Почему нельзя поставить защиту от космического излучения?

Возвращаясь к проблеме продолжительности работы и стабильности параметров светодиодов, стоит обсудить еще одну очень важную сторону этой темы — влияние температуры на характеристики излучения. Однако как при очень низких (–20…–60 °С), так и при высоких (до +80 °С) температурах данную зависимость (IV(Ta)) нельзя считать корректной при оценке энергетики оптического излучения светодиода.

Еще по этой теме: