Intersil三款耐辐射塑料封装IC助力卫星制造
在低地球轨道（LEO）运行的小型卫星为地球带来Wi-Fi和蜂窝覆盖，这引起了从未参与太空行业的投资者的高度关注和兴趣。前几百次小型卫星的发射成功次数有限，这些发射任务从小学项目和科学实验跨越到技术验证和接近实时的地球成像，这也创造了一个分散的市场。然而，随着大型小卫星星座的发展，这一切都在发生变化，传统卫星制造商专注于将宽带互联网普及到全球各个角落。
本白皮书探讨了新兴的小卫星星座市场，解释了制造商放弃一直用于航天飞行的传统抗辐射组件的原因，而后讨论电子元件制造商如何应对这个潜在的破坏性市场，并将新型耐辐射塑料IC与当今广泛使用的商用现成（COT）IC进行比较。
传统卫星的使命寿命通常很长（15-20年），并且覆盖轨道范围广泛（包括地球同步轨道（GEO）和深空飞行），它们具有高辐射等级要求以及严格的可靠性和质量要求。而LEO中低于范艾伦辐射带的小卫星，它们对辐射水平要求低，其可靠性和质量要求也不那么严格。图1展示了数百个互相连接形成LEO星座网络的小卫星。
图1 连锁的小卫星星座可实现全球互联网接入
计划用于更高LEO和更大卫星能力的大型星座能够降低带宽成本。这将需要更多的寿命稍长（约5年）、轨道较高（1100-1300km）、辐射水平更高以及可靠性和质量要求更严格的卫星。
由于这些新的大型卫星星座的技术要求比以前的小型卫星高，因此它们将推动IC的用量。小卫星和地面支持站的数量庞大，虽然技术或辐射要求不如传统卫星那样严格，但大型卫星星座仍然会带来相当大的成本和风险。为了降低成本，有一种倾向是选择与传统抗辐射组件相比成本低几个数量级的COTS组件，然后制定测试计划，执行测试并收集、分析结果。大多数IC公司都无法在内部进行辐射测试和电气屏蔽，外包测试会增加额外的成本。此外，创建、实施测试计划和分析数据的工时量非常重要，分析测试曲线便于理解测试组件在特定测试条件下的测试结果。最终，如果IC没有获得所需的结果，或在生产筛选中产量有很大波动，将会导致计划成本和进度上的风险。
而RENESAS的子公司Intersil公司创建了一个具有成本效益的耐辐射产品开发和制造流程，以满足这些新兴的小型卫星需求。如图2是通常采用镍/钯/金（Ni/Pd/Au）铅涂层的小尺寸表面塑料封装的新系列产品。这些IC在开发过程中将具有一次性的特性，其中总电离剂量（TID）高达30krad（Si），具有线性能量转换（LET）的单粒子效应（SEE）高达43MeV，军用温度范围为-55°C至+125°C。这些零件还将通过AEC-Q100认证，经过长达2000小时的老化测试、500次温度循环和封装湿度敏感度测试。与传统的抗辐射产品相比，这是一个截然不同的开发和制造流程，传统的抗辐射产品具有大型陶瓷封装，产品筛选流程中进行辐射测试，生产中每个部件进行温度和老化测试，所有这些都增加了IC成本。
图2 具有Ni/Pd/Au-Ag铅涂层的表面塑料封装的产品
与GEO相比，LEO中发生SEE的概率以及该事件或粒子潜在的相关能量水平可能更低，但这仍然是一个接近范艾伦带的卫星大型星座所考虑的问题。对于数字内容IC，如微处理器，SEE通常不是灾难性事件，功率循环或基于软件的校正通常会解决这个问题。但当涉及到为微处理器供电的设备或处理到微处理器的传感器数据信号时，则可能根据制造工艺的不同发生不同程度的破坏。如果功率器件或运算放大器受到重离子或粒子的影响，使得它们的输出在瞬态事件中被扰乱至不可接受的水平，则这些器件可能损坏连接至其输出的器件，如微处理器。在某些情况下，这可能意味着整个卫星任务的失败。
在最好的情况下，可能发生输出中断，这需要电力回收从而对该卫星的部分功能造成干扰。对于特定的IC，这些类型的事件只能在IC设计时得到缓解。用于LEO太空应用的COTS数字型IC更容易摆脱困境，但并不代表模拟或模拟混合信号IC组件就一定会出现同类问题。系统级的技术可以帮助解决这个问题，但是它们可能会增加设计、生产实施、分析和制造或采购周围系统的复杂性，这些都会增加卫星的成本。此外，它们还会增加系统解决方案的尺寸、重量和功率（SWaP），这直接违背了小卫星高性能低成本的目标。
因此，Intersil公司开发并推出了三款耐辐射塑料封装IC，分别是3.3V控制器局域网（CAN）收发器ISL71026M、40V四通道精密轨对轨输入和输出（RRIO）运算放大器ISL71444M，以及6A负载点（POL）电压调节器ISL71001M，分别如图3、4和5所示。ISL71026M和ISL71444M采用TSSOP表面贴装封装，ISL71001M采用QFP表面贴装封装，它们均具有Ni/Pd/Au铅涂层，以消除锡须生长的风险。
图3 3.3V CAN收发器ISL71026M的典型应用电路
图4 ISL71444M典型应用：单电源、高边电流检测放大器
图5 ISL71001M为FPGA提供POL电源的典型应用
这些部件结合了类似商业IC的性能、可靠的封装和卫星星座计划所需的抗辐射性能，成本低，并大大降低了风险。图6显示ISL71444M四运放提供了卓越的SET性能，其中包括输出建立时间小于3μs、重离子轰击的LET最多为43MeV*cm2/mg。此外，这些产品还非常适合运载火箭、医疗设备、高空航空电子设备和核电站等其他应用。
图6 ISL71444M四运放的单粒子瞬态性能
我们目前正处于航天业蓬勃发展的时期，大型卫星星座的出现在很大程度上将会改变行业的经济现状。长远来看，目前的卫星活动对行业的影响还有待考察，但与此同时，这些新兴趋势具有巨大的潜力。Intersil推出一系列耐辐射塑料部件，并继续使用其传统的抗辐射IC，以提供一个均衡的低成本解决方案，从而满足针对LEO、GEO和深空飞行的需求。
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MSL1 Packing Change for listed Renesas Products Product Change Notice (PCN) (PA22026)
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【产品】3.3V耐辐射CAN收发器，与ISO11898-2标准兼容
Intersil（Renesas收购）推出的3.3V耐辐射CAN收发器ISL72027BSEH与ISO11898-2标准兼容，提供高达5Mbps的数据速率，适用于需要控制器局域网（CAN）串行通信的卫星以及恶劣工业环境中的航空航天通信和遥测数据处理等。
INTERSIL SPACE PRODUCTS Highly Reliable, Efficient, Accurate Radiation Hardened and Radiation Tolerant ICs
型号- ISL71830SEH,ISL70023SEH,HS-139RH,ISL73444SEH,ISL70591SEH,ISL73100SEH,HS-565BEH,ISL73020SEH,ISL71010B50,ISL71590SEH,HS-4424RH,ISL72026BSEH,ISL73127EH,HS-0546RH,ISL71001SEHM,HS-1840AEH,ISL71090SEH25,HS-0547RH,ISL73061SEH,ISL71710SLHM,HS-26CLV31RH,HS-508BRH,HS-117EH,ISL70218SEH,ISL75051ASEH,ISL70040SEH,ISL73051ASEH,IS-1825BSEH,ISL75052SEH,ISL70005ASEH,HS-26C32RH-T,ISL70219ASEH,ISL72026SEH,ISL78845ASRH,ISL71841SEH,ISL71610M,ISL71610SLHM,HS-4423RH,,ISL73840SEH,HS-2420EH,ISL70024SEH,HS-1115RH,ISL73128EH,ISL738841ASEH,ISL73141SEH,HS-26CLV32EH,ISL73033SLHM,HS-4424BEH,ISL70001SEH,ISL71010B25,ISL72991RH,ISL70592SEH,HS-139EH,HS-3530ARH,ISL71001M,ISL70417SEH,ISL71090SEH12,ISL70321SEH,ISL70617SEH,ISL78841ASRH,ISL73841SEH,ISL70001ASEH,HS-4423BEH,ISL706CRH,HS-303CEH,ISL72028SEH,HS-4424EH,ISL7124SEH,ISL74422BRH,ISL72813SEH,ISL70517SEH,ISL70062SEH,ISL71030M,ISL71823ASRH,ISL72027BSEH,ISL71831SEH,ISL705BRH,ISL73590SEH,IS-2100ARH,ISL71043M,HS-303BRH,ISL70419SEH,ISL738845ASEH,ISL73847SEH,ISL71001SLHM,HS-117RH,ISL73814SEH,ISL74422ARH,ISL71218M,HS-201HSRH,ISL70005SEH,IS-1825BSRH,ISL28227SEH,HS-26C31RH-T,ISL7124SRH,HS-0548RH,HS-4424DEH,ISL705CRH,ISL72027SEH,ISL738840ASEH,ISLVERSALDEMO2Z,HS-4424BRH,ISL72814SEH,HS-26CLV32RH,ISL70001SRH,ISL73148SEH,HS-26CT31EH,ISL70227SRH,ISL78843ASEH,ISL71823BSRH,HS-26C31RH,HS-4423EH,,ISL7119EH,ISL73591SEH,ISL73052SEH,HS-26CT31RH,ISL73141SEHMF7,ISL706ARH,IS-139ASRH,ISL71091SEH33,HS-303AEH,HS-4423BRH,ISL70244SEH,ISL78840ASRH,HS-1135RH,ISL706CEH,ISL78841ASEH,ISL70100SEH,HS-1825AEH,ISL70020SEH,ISL71091SEH40,ISL7X590SEH,ISL73005SEH,IS-2100AEH,ISL73040SEHEV4Z,HS-26C32EH,ISL71043MEVAL1Z,ISL72028BSEH,HS-5104AEH,ISL73023SEH,IS-1825ASRH,HS-26CT32EH,ISL73040SEH,ISL70061SEH,ISL705BEH,HS-1840ARH-T,HS-26C32RH,ISL70227SEH,ISL706BRH,HS-26CT32RH,HS-303BEH,ISL71444M,IS-1845ASRH,ISL71040M,ISL70003ASEH,HS-OP470AEH,ISL71934M,ISL705ARH,ISL78843ASRH,HS-1825ARH,HS-302AEH,ISL73096RH,HS-1840BRH,HS-4424DRH,ISL705CEH,ISL73141SEHMFN,ISL71041M,HS-201HSEH,HS-303ARH,ISL73096EH,ISL73419SEH,ISL73062SEH,ISL78840ASEH,ISLRTG4DEMO1ZA,ISL71026M,ISL7119RH,IS-139ASEH,ISL73024SEH,IS-1715AEH,ISL706AEH,ISL738843ASEH,HS-26CLV31EH,HS-508BEH,HS-4080AEH,ISL73127RH,HS-1840ARH,ISL71710M,ISL70002SEH,ISL71090SEH75,HS-1145RH,ISL7457SRH,ISL70218SRH,IS-1845ASEH,ISL71091SEH10,ISL73041SEH,ISL78845ASEH,ISL73148SEHMF,ISL73244SEH,ISL706BEH,ISL73007SEH,HS-1840BEH,HS-3530AEH,ISL73592SEH,IS-1715ARH,ISL70444SEH,HS-26C31EH,ISL73128RH,ISL71091SEH20,ISL71840SEH,ISL71090SEH50,ISL73321SEH,HS-565BRH,ISL28417SEH,ISL705AEH,ISL71441M
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瑞萨Intersil推出的 ISL72027SEH型3.3V耐辐射CAN收发器，与ISO11898-2标准兼容，适用于呼叫卫星中的控制器局域网络串行通信以及恶劣工业环境中的航空航天通信和遥测数据处理
ISL71444MEVAL1Z Evaluation Board USER’S MANUAL
型号- H1045-DNP,31-5329-52RFX,H1045-00104-25V10-T,ISL71444MVZ,108-0740-001,H2505-DNP,H1045-00103-50V10-T,4-40X3/4-STANDOFF-METAL,H2512-00R00-1/8W-T,ISL71444MEVAL1Z,8X8-STATIC-BAG,ISL71444M,MBR0540T1G-T,H1065-00105-50V10-T,H2511-01003-1/10W1-T,4-40X1/4-SCREW-SS,ISL71444MEVAL1ZREVAPCB,H2511-00R00-1/10W-T,H2511-01002-1/10W1-T
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Powering Small Satellite Constellations with Plastic ICs White Paper
型号- ISL71444M,ISL71026M,ISL71001M
ISL71026MEVAL1Z High Reliability Space Evaluation Board User’s Manual
型号- 31-5329-52RFX,5000,5001,TDS5140,5002,RC0805JR-070RL,ERJ-6ENF60R4V,S-2262,C0805C104K5RACTU,5004,68000-236HLF,5788792-1,8112A,ERJ-6ENF4992V,ISL71026MEVAL1ZREVAPCB,C2012X5R1E106K,ISL71026MEVAL1Z,2204,ISL71026MVZ,ISL71026M,CR0805-8W-1002FT,69190-202HLF,575-4
【选型】最高标准！Intersil针对高可靠性和太空市场的抗辐射解决方案
Intersil推出了一系列高可靠、高效率、高标准的抗辐射IC（ISL70040SEH、ISL7202xSEH等），适用于空间应用和其他辐射环境
ISL71444M 19MHz 40V Quad Rail-to-Rail Input-Output, Low-Power Operational Amplifier
型号- ISL71444M,ISL71444MVZ,ISL71444MVZ-T7A,ISL71444MVZ-T,ISL71444MEVAL1Z
现货市场
服务
提供稳态、瞬态、热传导、对流散热、热辐射、热接触、和液冷等热仿真分析，通过FloTHERM软件帮助工程师在产品设计初期创建虚拟模型，对多种系统设计方案进行评估，识别潜在散热风险。
实验室地址： 深圳 提交需求>
可定制板装式压力传感器支持产品量程从5inch水柱到100 psi气压；数字输出压力传感器压力范围0.5~60inH2O，温度补偿范围-20~85ºС；模拟和数字低压传感器可以直接与微控制器通信，具备多种小型SIP和DIP封装可选择。
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授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
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