Современная электроника №2/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 17 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2020 ответственных за регулирование экс- порта технологий и продукции воен- ного назначения. Классификация продукции Inter- national Rectifier, представленная в таблице 1, основана на постановлении, опубликованном 10 ноября 2014 года. Тем не менее необходимо помнить, что подразделение ведомства, ответствен- ного за соблюдение национальной без- опасности при экспортных поставках из США, – Отдел промышленности и безопасности Министерства торгов- ли США – сохраняет за собой право вносить поправки в постановление в любое время. На протяжении более 30 лет International Rectifier HiRel Products предлагает уникальный перечень высо- конадёжной продукции для преобра- зования и управления энергией, кото- рая находит широкое применение в условиях воздействия жёстких внеш- них факторов, характерных для бор- товой аппаратуры ракетно-космиче- ской техники, авиационной аппарату- ры и другой электроники специального назначения. Далее кратко представле- ны категории радиационно-стойкой продукции компании IR. Р АДИАЦИОННО - СТОЙКИЕ MOSFET- ТРАНЗИСТОРЫ Компания IR внесла существенный вклад в создание мощных транзисто- ров MOSFET с малым сопротивлени- ем канала при включении. В 1978 году была разработана технология произ- водства MOSFET-транзисторов с гек- сагональной (шестиугольной) фор- мой ячейки – HEXFET. Такая фор- ма ячеек обеспечивает высокую плотность их упаковки на площади кристалла. Размер ячейки – 5 мкм. В 1989 году с использованием этой тех- нологии было создано первое поколе- ние радиационно-стойких MOSFET- транзисторов, стойких к дозовым эффектам, – поколение GEN4. Диапа- зон напряжений составлял 100…500 В ( n -канал) и 60…200 В ( p -канал). Второе поколение (R5) радиаци- онно-стойких силовых MOSFET- транзисторов с полосковой структу- рой ячеек (StripFET) было выпущено в 1998 году. Их отличает особая надёж- ность при работе в предельных режи- мах. Транзисторы StripFET имеют более компактную ячейку (1,5 мкм) и пониженные потери на проводи- мость и переключение по сравнению с HEXFET в диапазоне напряжений до 200 В. Кроме того, транзисторы поко- ления R5 имеют улучшенные показа- тели стойкости к одиночным радиа- ционным эффектам SEB и SEGR. Диа- пазон напряжений составлял 30…250 В ( n -канал) и 60…200 В ( p -канал). В 2002 году выпущены транзисто- ры поколения R6, имеющие лучшее в своём классе значение сопротивления открытого канала R DS(ON) . В этих транзи- сторах, также изготовленных по техно- логии StripFET и имеющих размер ячей- ки 0,6 мкм, улучшена область безопас- ной работыпри воздействии ТЗЧ. Форма кристалла лучше подходит для обеспе- чения показателя R DS (on) /Q G . Диапазон напряжений в n-канале – 100…600 В. Технология управления затвором логическим уровнем впервые появи- лась в MOSFET-транзисторах поколе- ния R7. Эти транзисторы были разра- ботаны специально для преобразовате- лей POL и синхронного выпрямления. Показатели TID/SEE сходны с показа- телями устройств поколения R6. Диа- пазон напряжений составил 60…250 В ( n -канал) и 60 В ( p -канал). Транзисторы поколения R8, которые былипредставленыв 2012 году, выполне- ныпоTrench-технологии (вертикальное расположение затвора). Благодаря верти- кальному расположениюзатвора транзи- сторы этого типа имеют минимальный размер ячейки (0,5 мкм) и самое низ- кое сопротивление открытого канала. Показатели TID/SEE сходны с показате- лями устройств поколенияR6. Диапазон напряжений в n -канале – 30…60 В. В 2017 году компания выпустила пер- вые транзисторы поколения R9 на осно- ве собственной платформы. По сравне- нию с предыдущими новая технология предлагает улучшение размеров, веса и мощности. Это особенно важно в таких системах, как спутники с высокопро- изводительной бортовой аппаратурой. MOSFET-транзисторы с максимальным рабочим напряжением 100 В и током 35 А идеально подходят для ответствен- ных применений, требующих сро- ка активного существования 15 лет и выше. Целевые применения включа- ют в себя DC/DC-преобразователи кос- мического уровня качества, преобра- зователи напряжений промежуточной шины, контроллеры электроприводов и другие устройства с высокой скоро- стью переключения. Разработанные модели IRHNJ9A7130 и IRHNJ9A3130 характеризуются стой- костью в области дозовых эффектов 100 и 300 крад соответственно. Типо- вое значение сопротивления откры- того канала R DS (ON) составляет 25 мОм, что на 33% меньше, чем у транзисто- ров предыдущего поколения. В соче- тании с повышенным током стока (35 против 22 А) это позволяет обеспечи- вать новым транзисторам повышен- ную плотность мощности и снижен- ные потери мощности в коммутацион- ных применениях. Новые транзисторы характеризуются повышенной стой- костью к воздействию тяжёлых заря- женных частиц (ТЗЧ) с линейными потерями энергии до 90 МэВ•см 2 /мг, что на 10% лучше, чем у транзисторов предыдущих поколений. Оба устрой- ства выполнены в лёгком герметичном керамическом корпусе для поверхност- Таблица 1. Классификация продукции подразделения International Rectifier по ECCN Вид продукции Классификационный номер экспортного контроля (ECCN) Диоды (корпусированные и кристаллы, диоды Шоттки, быстродействующие) EAR99 MOSFET-транзисторы без специфицированных показателей радиационной стойкости (исполнение: корпусированные и кристаллы) EAR99 Интегральные микросхемы без специфицированных показателей радиационной стойкости (корпусированные и кристаллы, например драйверы затворов) EAR99 Радиационно-устойчивые DC/DC-преобразователи (SEE < 80 МэВ•см 2 /мг; TID < 100 крад, например серии AMA, AMF, AMR, L.., H…, D…) EAR99 Радиационно-стойкие MOSFET-транзисторы (корпусированные и кристаллы, TID > 100 крад, SEE > 80 МэВ•см 2 /мг, например поколения R5, R6, R7) 9E515.e (EAR99) Радиационно-стойкие MOSFET-транзисторы (корпусированные и кристаллы, TID > 500 крад, SEE < 80 МэВ•см 2 /мг, например поколения GEN IV) 3E001 Радиационно-стойкие MOSFET-транзисторы (корпусированные и кристаллы, TID > 100 крад, < 500 крад; SEE < 80 МэВ•см 2 /мг, например поколения GEN IV) EAR99 Радиационно-стойкие микросхемы драйвера затворов RIC7113 (корпусированные и кристаллы) 9E515.e (3E001) (EAR99) Радиационно-стойкие полупроводниковые реле (TID > 100 крад) 9E515.e (EAR99) Радиационно-стойкие DC/DC-преобразователи (TID > 100 крад; SEE > 80 МэВ•см 2 /мг, например серии M3G, LS, GH, S, DH, ARA) 9E515.e (EAR99) Радиационно-стойкие DC/DC-преобразователи, выполненные на печатной плате (TID > 100 крад; SEE > 80 МэВ•см 2 /мг, например серии MX, EX, ZX) 9E515.e (EAR99)