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ST마이크로일렉트로닉스, 우주항공용 Rad-Hard 아날로그 제품군 강화 |
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혁신적인 아날로그 증폭기 제품군에 대해 완벽한 QML V 인증 달성
세계 선도적 종합 반도체사이자 우주항공용 반도체의 선도기업인 ST마이크로일렉트로닉스 (www.st.com)는 QML V 인증을 공식 획득한 증폭기 신제품 4종을 추가함으로써 자사의 유러피안 Rad-Hard 우주항공 포트폴리오를 확장한다고 발표했다. QML V 인증을 달성함으로써, 견고성이 매우 뛰어나고, 우주에서 발생될 수 있는 극한 환경 조건에서도 동작할 수 있으며, 소자의 내구성을 더 오래 보장해 주는 ST의 아날로그 방사능 경화 (radiation-hardened) 소자 제품군을 강화하게 되었다.
ST의 고신뢰성 및 표준 제품 사업부 총괄 본부장인 알베르토 디 마르코 (Alberto De Marco)는 “위성산업협회 (Satellite Industry Association)에 따르면, 세계 위성 산업은 안정적이며 지속적으로 성장하고 있다. 지난 5년 동안 11.2%의 연평균 산업성장률을 달성하였으며, 2010년 전세계 시장규모는 1,681억 달러 규모였다[1].”면서 “엔터테인먼트, 내비게이션, 통신 등과 같이 일상 생활에 위성이 많이 활용됨에 따라서, 이번에 출시한 신제품처럼 우주에서 발생하는 높은 방사선 수준을 견딜 수 있는 전자 부품의 기능 및 신뢰성이 매우 중요해지고 있다.”고 말했다.
ST는 선량률 (단위시간에 나가는 방사선량)이 낮은 300 krad (Si) 조건에서의 이온화 방사선에 대한 자체 표준 경도 (TID, Total Ionization Dose hardness)를 구축함으로써 우주항공 산업계의 기준이 되고 있다. 따라서 ELDRS-프리 (Enhanced Low Dose Rate Sensitivity free) IC를 통합한 RNA (Hardness Assurance) 인증 제품을 최초로 공급할 수 있게 되었다. ST는 또한 SEL (Single Event Latch-up)-프리 및 SEFI (Single Event False Interrupt)-프리 부품을 적용하여 중이온에 의해 발생하는 손상에 대해 최고의 경도를 제공하고 있다. 이들 신제품으로, ST는 아날로그 부품이 우주에서 사용될 때 특히 문제가 되는 SET (Single Event Transient)라는 중이온 때문에 생기는 트랜션트 글리치 (transient glitch)로부터 보호 기능을 제공함으로써 지속적으로 시장을 선도하고 있다.
- 신제품 소자는 다음과 같다: RHF43B의 쿼드 버전이자 산업 표준 제품에 대한 대체 제품인 RHF484. 플랫-14W 패키지로 제공되며, QML V 인증은 2011년 8월에 획득했다.
- RHF310, RHF330 등은 다양한 단일-조건 애플리케이션에 최적화된 초저전력 5V OP 앰프이다. 120MHz 및 1.0GHz 버전은 이미 QML V 인증을 획득했다. 550MHz RHF350은 2011년 4분기에 인증받을 예정이다.
ST의 우주용 아날로그 소자들은 SET (Single Event Transient)에 대해 특수한 감쇠 기능을 제공하도록 설계되었으며, 낮은 진폭과 단기 글리치 (small duration glitch)에 대해 완벽하게 특성화되었다.
ST의 모든 Rad-Hard 아날로그 IC들은 매우 낮은 전력소모 특성을 제공하며, BICMOS 기술을 사용하여 설계되었다. 이들 소자들은 우주 인증을 획득하면 EPPL (European Product Part List)에 추가되어 CNES ( Centre National d’Etudes Spatiales)로부터 적극적인 지원을 받게 된다.
ST QML V 아날로그 제품의 주요 특징
- QML V 인증 300krad (Si) TID (Total Ionizing Dose)
- ELDRS (Enhanced Low Dose Rate Sensitivity) 프리
- 110 MeV/mg/cm² @ 125 °C 조건에서 SEL (Single Event Latch up) 내성 지원
- SET에 대해 완벽한 특성화
- 밀봉 패키지
- 유럽 수출을 위한 인증 획득
우주항공용 반도체에 대해서
우주용 부품에 대한 주요 요건은 밴 알렌 (Van Allen) 방사선대, 태양풍과 태양 폭발, 은하우주선 (galactic cosmic ray) 등과 같은 다양한 원인으로 인해 우주 공간에서 나타나는 방사선을 견딜 수 있는 성능이다.
방사선 경화 또는 Rad-Hard 소자들은 다양한 파티클, 일반적인 양성자, 전공, 중이온 등에 노출되더라도 공칭 성능과 긴 수명으로 이러한 환경에서 동작할 수 있다. 중이온에 노출된 경우에 반도체 소자, 특히 아날로그 제품의 트랜션트 동작이 중요하다.
TID (Total Ionization Dose) 테스트는 해당 선량율 조건 (높거나 낮거나 강화되어 낮을 수 있음)에서 제품의 양성자와 전공에 의해 일반적으로 발생하는 이온화에 대한 경도를 krad (Si)로 측정한다.
중이온에 대한 경도는 고장이 발생할 때까지 에너지를 증가시켜 각 부품에 대한 영향을 검증하는 인증 디바이스에 대한 테스트를 통해 측정된다. 다양한 BICMOS 아날로그 제품 테스트는 다음과 같다:
- SEL (Single Event Latch Up)
- SET (Single Event Transient)
- SEFI (Single Event False Interrupt)
고신뢰성에 대한 우주항공 산업의 요구는 방사선 요구사항을 한층 벗어난다. ESCC (European Space Components Committee) 또는 이전까지 DSCC (Defense Supply Columbus Center)로 알려져 있던 DLA (국방군수기관) 등과 같은 공인기관들이 공급업체들이 인증을 받을 수 있는 방법과 인증 공급업체들이 디바이스를 제조하여 인증할 수 있는 방법에 대해 기술한 사양을 유지하고 있다.
ST는 이들 기관에 가입하여 적극적으로 활동하고 있으며 (ST는 1977년 최초로 ESCC 인증을 받았다), 이러한 세계적인 공인 품질 시스템 모두에 기반하여 우주항공 제품을 제공하고 있다.
QML V 소자는 DLA (국방군수기관)이 발행한 군사 표준 MIL-STD-38535, 군사 표준 MIL-STD-883 등과 같은 사양을 준수하여 인증 및 제조되었다. QML V 인증은 QML V 사양에 의해 공식적으로 정의된 신뢰성 및 방사선 테스트를 포함하고 있다.
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lee7032500@korea.com
