ЖУРНАЛ СТА 3/2013

Схема ШИМ-контроллера, в которой применяется LM119, практически не- восприимчива к значительным измене- ниям напряжения и тока смещения. Как следует из результатов испытаний [3], эта схема тестировалась при воздействии низких мощностей поглощённых доз ионизирующих излучений (ELDRS) до значений поглощённых доз 50 крад (Si) и 100 крад (Si) с изменением частоты на 1%. Для поглощённой дозы 100 крад (Si) при сопоставлении данных, полу- ченных при воздействии большой мощ- ности дозы (HDR) и низкой мощности дозы (LDR), различий не обнаружено. Эта схема много раз была испытана при больших мощностях дозы (HDR) до поглощённой дозы 450 крад (Si) опять же с изменением частоты менее чем на 1%. Интересные сведения об устойчиво- сти ИМС LM119 можно получить из врезки «Краткое изложение результатов испытаний сдвоенного компаратора LM119 на воздействие ионизирующих излучений с низкой мощностью дозы». Результаты исследований ИМС LM136 Источник опорного напряжения LM136 применяется во всех изделиях космической категории качества компа- нии CRANE Electronics для получения опорного напряжения, на основе кото- рого формируется выходное напряже- ние. Изменение в выходном напряже- нии является суммой смещения опор- ного напряжения и смещения входного напряжения усилителя. Значение изме- ренного изменения выходного напря- жения при испытаниях воздействием низкой мощности дозы ионизирующего излучения может быть использовано для определения суммы смещений обеих этих составляющих, а сравнение значе- ний смещений, полученных при испы- таниях воздействиями доз высокой и низкой мощностей, может быть исполь- зовано для определения влияния пре- дельной накопленной дозы при воздей- ствии ионизирующего излучения не- большой мощности на каждую из этих составляющих. В данных, полученных при испыта- нии ИМС LM136 воздействием высо- кой мощности дозы до значения погло- щённой дозы 100 крад (Si), обнаружено стойкое изменение выходного напря- жения 0,3%. В данных, полученных при испытаниях преобразователя SMRT на воздействие небольшой мощности дозы ионизирующего излучения (ELDRS) при поглощённой дозе 100 крад (Si), об- наружено смещение выходного напря- 98 СТА 3/2013 АППА Р А Т НЫЕ С Р Е ДС Т В А / ИС ТОЧНИКИ ПИ Т АНИЯ www.cta.ru К РАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ СДВОЕННОГО КОМПАРАТОРА LM119 НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ С НИЗКОЙ МОЩНОСТЬЮ ДОЗЫ Общие положения Хорошо известно, что эффекты, вызван- ные суммарной накопленной дозой радиа- ции, могут быть причиной ухудшения пара- метров и, в конечном счёте, функционально- го сбоя в электронном устройстве. Повреж- дение происходит посредством образования электронно-дырочной пары, передачи и захвата дырок в диэлектрических зонах. В современных микросхемах, созданных по КМОП-технологии c технологическими нормами 0,6 мкм и менее, большая часть раз- рушения обнаруживается в менее толстых изолирующих зонах. Устройства же, исполь- зующие биполярные компоненты с малой концентрацией носителей, проявляют чув- ствительность к воздействию ионизирующих излучений с небольшой мощностью дозы (ELDRS). В настоящее время общепринят метод прогнозирования чувствительности к ELDRS или моделирования чувствительно- сти к низкой мощности дозы при комнатной температуре и воздействии облучения 50–100 рад (Si)/с (Condition A в стандарте MIL-STD-883G Test Method 1019.7). В тече- ние последних 10 лет был проверен ряд уско- ряющих методик, включая отжиг при повы- шенной температуре, подобный тому, кото- рый применяется для МОП-устройств, и облучение при различных температурах. Однако ни одна из этих методик не была признана столь же успешной и для обширно- го ряда построенных на биполярных компо- нентах линейных устройств и/или устройств смешанных сигналов, используемых в аппа- ратуре космических кораблей. Самое последнее требование, включён- ное в стандарт MIL-STD-883G Test Method 1019.7, предписывает, чтобы устройства, потенциально склонные к воздействию ELDRS, «были испытаны при предполагае- мой во время применения мощности (по- глощённой) дозы, при принятой низкой мощности дозы до уровня поглощённой дозы, превышающего значение предельной накопленной дозы, или по ускоренным ме- тодикам, таким как облучение при повы- шенной температуре с учётом допуска на деградацию параметра прибора». Недавно опубликованный стандарт MIL-STD-883 Test Method 1019.7, хоть и предусматривает ускоренное испытание, но по существу тре- бования этого стандарта надо понимать так, что перед тем как назначать испытания по ускоренным методикам, должны быть выполнены испытания на ELDRS при низ- кой мощности дозы для подтверждения приемлемости ускоренного испытания на основе результатов воздействия низкой мощности дозы на компоненты. Исходя из ограничений ускоренного испытания и в целях обеспечения соответ- ствия требованиям MIL-STD-883G Test Me- thod 1019.7 Condition D были проведены ис- пытания рассматриваемой микросхемы на ELDRS при мощности дозы 10 мрад (Si)/с. Установка для испытаний на стойкость к дозовым эффектам Испытания на ELDRS были проведены с использованием радиационной установки Radiation Assured Devices’ Longmire Labora- tories (Колорадо-Спрингс). В качестве источ- ника ELDRS применялся излучатель GB-150, модифицированный для обеспечения пано- рамной экспозиции. Стержни из 60 Co были зафиксированы на основании излучателя. Во время облучения стержень поднимался элек- тронным таймером-контроллером, и воздей- ствие осуществлялось в воздухе. Мощность дозы излучателя могла изменяться от при- близительно 1 мрад (Si)/с до максимального значения порядка 50 рад (Si)/с и зависела от расстояния от источника. Для испытания на ELDRS при низкой мощности дозы устрой- ства размещались на расстоянии приблизи- тельно 2 метра от стержней из 60 Co. Калиб- ровка излучателя осуществлялась Radiation Assured Devices’ Longmire Laboratories с использованием термолюминесцентных до- зиметров (TLD), зарегистрированных в Na- tional Institute of Standards and Technology (NIST). Условия радиационных испытаний Сдвоенный компаратор LM119 облучался при различных электрических условиях: при подаче однополярного напряжения 10 В и при подключении всех выводов к земле. Устройства облучались до макси- мального значения поглощённой дозы 50 крад (Si) со считыванием данных при значениях 10, 20, 30 и 50 крад (Si). Контроль электрических параметров производился в течение 1 часа после окончания каждого пе- риода облучения. После каждого периода облучения в течение 2 часов устройства воз- вращались для накопления следующей дозы радиации. Для обеспечения требуемой мощности дозы 10 мрад (Si)/с плата с мик- росхемой при испытании на ELDRS была помещена в камеру с источником 60 Co и расположена в свинцово-алюминиевом © СТА-ПРЕСС