Renesas presenta nuovi prodotti Rad-Hard ad elevata affidabilità in package plastico

Pensati per i satelliti in orbita media e geosincrona, la nuova linea di prodotti garantisce elevata affidabilità e permette una riduzione dei valori SWaP; l’integrazione in un unico package di gate driver e FET GaN fornisce prestazioni di assoluta eccellenza.

Renesas Electronics ha presentato oggi una nuova linea di dispositivi resistenti alle radiazioni (rad-hard) con package plastico per i sistemi di gestione delle alimentazioni dei satelliti. I quattro nuovi dispositivi includono il regolatore buck ISL71001SLHM/SEHM, gli isolatori digitali ISL71610SLHM, ISL71710SLHM ed il GaN FET ISL73033SLHM da 100V con driver low-side integrato. Combinando i livelli di garanzia rad-hard, il risparmio dell’area occupata sul PCB ed i vantaggi in termini di costi dei package plastici, il nuovo portafoglio offre soluzioni per satelliti con missioni in orbita terrestre media o geosincrona (MEO, GEO) con elevati requisiti di durata, così come per piccoli satelliti (smallsat) e per elettronica ad elevata densità, riducendo al contempo i costi, le dimensioni, il peso e la potenza.

I nuovi dispositivi si affiancano al portafoglio di prodotti resistenti alle radiazioni con package plastico che Renesas ha introdotto nel 2017 per i satelliti in orbita terrestre bassa. Questa linea di circuiti integrati con package plastico supporta applicazioni in diversi livelli orbitali, fornendo le adeguate prestazioni contro le radiazioni e fornendo al tempo stesso il bilanciamento ottimale dei costi per un impiego in un’ampia varietà di sottosistemi satellitari.

“In ogni nuova missione, i clienti vogliono maggiori funzionalità, che richiedono payload satellitari più grandi e tradizionalmente questo si traduce in un maggiore SWaP per i sistemi satellitari”, ha affermato Philip Chesley, Vice Presidente della Industrial and Communications Business Division di Renesas. “Con i nuovi circuiti integrati di Renesas, i clienti possono godere dei vantaggi SWaP forniti dai package plastici e risparmiare fino al 50 percento dell’area della scheda rispetto all’utilizzo dei dispositivi ceramici, pur mantenendo l’affidabilità e la garanzia contro le radiazioni richieste per missioni orbitali più elevate con durata di vita che vanno anche oltre i 15 anni.”

Tradizionalmente, i circuiti integrati resistenti alle radiazioni venivano prodotti quasi esclusivamente utilizzando package in ceramica sigillati ermeticamente che raggiungevano l’affidabilità richiesta, ma presentavano significativi svantaggi in termini di dimensioni e peso. I nuovi circuiti integrati rad-hard in package plastico di Renesas aiutano gli utilizzatori a ridurre l’ingombro ed i costi dell’elettronica senza compromettere in alcun modo le prestazioni.

Per garantire che i circuiti integrati con package plastico offrano il massimo livello qualitativo richiesto per il funzionamento in ambienti spaziali critici, i nuovi dispositivi sono sottoposti a test di produzione analoghi ai QMLV e tutti i dispositivi sono sottoposti a “Radiation Lot Acceptance Testing” (RLAT).

I test di produzione condotti sul 100% dei dispostivi includono test tramite Scanning Acoustic Microscopy (CSAM), X-Ray, cicli termici, burn-in statico e dinamico, ispezione visiva e test in linea con lo standard SAE AS6294/1 per circuiti integrati con package plastico per applicazioni spazio. Lo screening aggiuntivo include test di garanzia del lotto per assemblaggio e sui wafer vengono condotti test HAST, test di durata e di sensibilità all’umidità.

I componenti rad-hard sono completamente testati a livelli ionizzanti (TID) fino a 75krad (Si) per le basse concentrazioni di radiazioni (LDR) ed a livelli di energia (Linear Energy Transfer; LET) di 60MeV•cm²/mg o 86MeV•cm²/mg per gli effetti da singolo evento (SEE). Il ISL71001SEHM è testato a livelli ionizzanti (TID) fino a 100krad (Si) per alti livelli di radiazioni (HDR). 

Principali caratteristiche del GaN FET da 100V con low side driver integrato ISL73033SLHM:

• Integra il GaN FET ed il driver in un singolo package in modo da semplificare la progettazione ed aumentare l’efficienza
• Riduzione del 20% dell’area occupata rispetto ad un MOSFET SMD 0,5 rad-hard.
• V_DS = 100V e I_DS = 30A con un valore di R_DSON di soli 7,5mΩ (typ)
• Bassissima capacità di gate (totale): 14nC (typ)
• Driver integrato con tensione di pilotaggio regolata a 4,5V e corrente di sink/source rispettivamente di 3A/2,8A

Principali caratteristiche degli isolatori digitali ISL71610SLHM / ISL71710SLHM:

• Tecnologia di isolamento “Giant Magneto Resistive” (GMR) in grado di fornire una migliore immunità alle radiazioni rispetto agli optoisolatori per applicazioni spaziali
• Tensione di isolamento di 2,5kV_RMS
• Data rate fino a 100Mbps per il ISL71610SLHM e 150Mbps per il ISL71710SLHM
• Corrente di quiescenza di soli 1,3mA, basse EMI

 Principali caratteristiche del convertitore Buck ISL71001SLHM/SEHM:

• Regolatore sincrono da 6A in grado di fornire elevata efficienza di conversione in un package molto compatto
• Elevata efficienza fino al 95%
• Frequenza di commutazione fissa fino a 1MHz
• Tensione di uscita regolabile

Renesas offre numerosi prodotti per la gestione dell’alimentazione che possono essere utilizzati in differenti architetture con i clienti che possono impiegare questi nuovi dispositivi rad-hard con package plastico nelle architetture esistenti. I circuiti integrati ISL71610SLHM e ISL71710SLHM possono anche essere utilizzati in combinazione con i transceiver CAN rad-hard e “rad-tol” di Renesas e con le famiglie transceiver RS-422 utilizzati in sistemi di comunicazione seriale.

I circuiti integrati ISL71610SLHM, ISL73033SLHM e ISL71001SLHM sono già disponibili, il chip ISL71710SLHM sarà disponibile a settembre 2021 ed il ISL71001SEHM nell’ultimo trimestre del 2021. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente link.