СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-1

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ ханические и электрические характе ристикимикродвигателя оказались за висимыми от различных типов иони зирующих излучений, таких как элек тронные и протонные пучки или рентгеновское лучение. При этом бы ло обнаружено непредусмотренное ограничение угла поворота выходно го вала и в некоторых случаях времен ное или постоянное «заклинивание» вала. Физические эффекты радиаци онного воздействия аналогичныизме нениям, выявленным при тестирова нии акселерометра ADXL04. Экспери ментальные результаты показывают следующее: ● рентгеновское излучение вызывает неконтролируемое увеличение ско ростивращенияисходящего вала уже при накопленной дозе до 100 крад. В то же время при заземлении опреде лённых выводов цепей управления и обратной связи такой эффект не наблюдается и при накопленной до зе 3 Мрад; ● электронный поток порядка (1…3) × × 10 13 /см 2 вызывает непредусмотрен ный останов вращения вала. С при менением заземляющего поликрем ниевого слоя влияние такого потока может быть в значительной степени устранено; ● протонный поток порядка 10 13 /см 2 существенно влияет на характерис тики вращения двигателя. ВЧ реле. Типовое применение та ких реле в космической аппратуре – это антенны с электронным скани рованием. Лаборатория NASA (Jet Propulsion Laboratory) провела испы тания двух ВЧ реле, которые отлича ются только местоположением изо лирующего слоя (см. рис. 4) [5]. Для тестирования был использован ис точник гамма излучения Co 60. В за висимости от взаимного расположе ния металлизированного и изолиру ющего слоёв, а также от полярности и величины подаваемого образцово го напряжения, установлено, что при положительном образцовом напря жении и стандартной геометрии изо лирующего слоя, расположенного непосредственно у металлизирован ного слоя, уже при накопленной дозе 100…150 крад происходит сбой в ра боте реле. З АКЛЮЧЕНИЕ Уменьшение чувствительностиМЭМС к радиационным воздействиям за трудняется существующей методо логией их проектирования (отсут ствуют типовые радиационно стой кие библиотечные решения), а также «классической» кремниевой техноло гией, которая не является радиацион но стойкой на некоторых стадиях производства [7]. Поскольку к настоящему времени действующие методики и норма тивная документация по тестирова нию полупроводниковых гибридных структур «законно» применяются по отношению к МЭМС, необходимо от метить следующие важные направле ния дальнейшего развития проекти рования, производства и тестирова ния радиационно стойких модулей МЭМС: ● разработка методов проектирования радиационно стойких и тестопри годных структур МЭМС; ● выбор и апробация кремниевых тех нологий для производства радиаци онно стойких МЭМС; ● разработка методологии для «раз дельного» радиационного тести рования структур МЭМС (в части микроэлектроники и микромеха ники). Л ИТЕРАТУРА 1. Osinder S., Garrison A., Champion J. MEMS and Microstructures in Aerospace Applica tions, Taylor&Francis, 2006. 2. Knudson A., Buchner S., McDonalds P. The effect of radiation on MEMS accelerome ters, IEEE Transactiion on Nuclear Science. Nov. 1998. Vol. 43. 3. Edmonds L., Swift G., Lee C. Radiation response of a MEMS accelerometer : an electrostatic force, IEEE Transactiion on Nuclear Science. Dec. 1999. Vol. 45. 4. Space Radiation Effects and Microelectro mechanical Systems. Short Cource. NGC, NY, 2002. 5. Clure S., Edmands I. Radiation effects in MEMS: RF relays. IEEE Transactiion on Nu clear Science. Dec. 1998. Vol. 49. 6. Marshall P., Marshall C. Proton effects and test issues for satellite applications. IEEE Nu clear and Space Radiation Effect Conference: Short Cource. VA, 1999. 7. Lacoe R. CMOS scaling, design principles and hardenind by design methodologies. IEEE Nuclear and Space Radiation Effect Confe rence: Short Cource. CA, 2003. 11 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2011 Альтернативная конфигурация Контактный мост стандартной конфигурации Ведущий конденсатор Диэлектрик Золото Подложка Рис. 4. Два варианта структуры ВЧ реле Реклама Телефон: +7 (495) 220-64-93, (981) 709-04-82, (960) 276#28#41 Факс: +7 (812) 333-27-55 (авт.) • info@spectr #pcb.ru • www.spectr #pcb.ru © СТА-ПРЕСС