Современная электроника №2/2021

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 падающего на кристалл от любой сто- роны корпуса, определяется телесным углом, под которым эта сторона видна из точки расположения кристалла. Оче- видно, что величина телесного угла уве- личивается с уменьшением расстояния между кристаллом и боковой стенкой, и значение D должно возрастать, что и наблюдается при расчётах для кор- пуса типа III (см. табл. 1). С помощью геометрических построений несложно показать, что этот эффект уменьшается с увеличением высоты стенок, что под- тверждается полученными результата- ми для корпуса типа II. Для более полного анализа зависи- мости значения D от положения кри- сталлов активных элементов на плате необходимо сравнить спектры рассе- янных первичных и сгенерированных вторичных электронов, а также тор- мозных гамма-квантов всеми стен- ками и защитными экранами корпу- са для каждого транзистора. Следует отметить, что одной из возможных причин зависимости значения D от положения кристалла на плате в кор- пусе типа III может быть также эффект теневого экранирования транзисто- рами друг друга. При этом изменение размеров корпуса может существен- но изменить вид полей ионизирую- щих излучений. Все эти особенности требуют проведения дополнительных исследований. Заключение Таким образом, с помощью про- граммного комплекса Geant4 рас- смотрены способы снижения уров- ня поглощённой дозы D кристаллами активных элементов с использовани- ем экранов радиационной защиты на основе композита W-Cu в гибрид- ных металлических корпусах блоков радиоэлектронных средств четвёртого поколения при воздействии электро- нов круговой орбиты с углом накло- нения i = 30°, высотой H = 8000 км. Показано, что увеличение массовой толщины основания и крышки корпу- сов экранами до значения 1,67 г/см 2 позволяет снизить дозовую нагрузку в 3,5...3,7 раза при минимуме и в 3,9...4,1 раза – при максимуме сол- нечной активности. Оптимизация защиты путём опускания верхнего слоя композита W-Cu к основанию до высоты 1,2 мм уменьшает значе- ние D в 6,8...9,3 раза при минимуме и 7,6...10,7 раза – при максимуме солнеч- ной активности. Литература 1. Ефремов Г. и др. Новые материалы локальной радиационной защиты. Физи- ка и химия обработки материалов. 2003. № 1. С. 34–37. 2. Заболотный В. Т., Старостин Е. Е., Кочетков А. В. Оптимальные составы для локальной защиты бортовой электрони- ки от космической радиации. Физика и химия обработки материалов. 2008. №5. С. 15–18. 3. Василенков Н. А. и др. Специализирован- ные радиационно-защитные корпуса для изделий микроэлектроники. Технологии в электронной промышленности. 2015. № 4. С. 85–88. 4. Spratt J. P. Effectiveness of IС shielded packages against space radiation. IEEE Trans. Nucl. Sci. 1997. Vol. 44. № 6. URL: https:// doi.org/10.1109/23.658984. P. 2018–2025. 5. Fan W. S. Shielding considerations for satellite microelectronics. IEEE Trans. Nucl. Sci. 1996. P. 2790–2796. URL: https://doi. org/10.1109/23.556868. № 6. Vol. 43. 6. Богатырёв Ю. В. и др. Экраны локаль- ной радиационной защиты изделий микроэлектронной техники. Вопро- сы атомной науки и техники. Физика радиационного воздействия на ради- оэлектронную аппаратуру. 2014. Вып. 4. С. 53–56. 7. Белоусов Е. Л., Ушкар М. Н. Конструиро- вание блоков бортовой авиационной аппаратуры связи. Н. Новгород. НГТУ. 2005. С. 237. 8. Чумаков А. И. Действие космической радиации на интегральные схемы. М. Радио и связь. 2004. С. 320. 9. Geant4 Collaboration. URL: http://geant4. web.cern.ch. 10. OMERE 5.3. TRAD Tests & Radiations. URL: https://www.trad.fr/en/space/omere- software. 11. Баранов В. Ф. Дозиметрия электронного излучения. М. Атомиздат. 1974. С. 232. Положение на плате D, рад/сут минимум солнечной активности максимум солнечной активности тип корпуса I тип корпуса II тип корпуса III тип корпуса I тип корпуса II тип корпуса III VT1 36,01 9,96 4,63 117,13 29,82 13,53 VT2 35,62 10,05 5,24 115,74 29,79 15,27 VT3 36,63 9,86 4,32 119,47 29,61 12,36 VT4 35,81 10,03 4,79 116,63 29,93 13,60 VT5 36,74 9,87 3,95 119,38 29,37 11,12 VT6 36,18 10,06 4,42 117,86 30,27 12,71 Таблица 1. Суммарные поглощённые дозы в кристаллах кремниевых транзисторов, расположенных в корпусах всех типов, от электронов круговой орбиты с углом наклонения i = 30° и высотой H = 8000 км НОВОСТИ МИРА К РОШЕЧНЫЙ ПОЛНОЦВЕТНЫЙ ЛАЗЕРНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ AR- ОЧКОВ TDK разработала полноцветный лазерный модуль размером 6,7 × 5,5 мм и высотой 2,7 мм и весом всего 0,35 г для AR-очков до- полненной реальности. Рынок очков допол- ненной реальности (AR) с использованием лазерных диодов, по прогнозам, вырастет почти в 100 раз в течение следующих десяти лет, и TDK стремится выйти на этот рынок. Полноцветный лазерный модуль использу- ет плоскую световодную схему (PLC) от NTT для объединения всех цветов в один оптиче- ский путь. PLC и три лазерных чипа исполь- зуются в новой конструкции узла меньше- го размера – всего одной десятой размера обычного модуля. Чтобы продемонстриро- вать работу полноцветного лазерного моду- ля его установили в очки RETISSA Display 2, которые представляют собой изделие от QD Laser. В дополнение к AR и VR-очкам мо- дуль применим и в других приложениях. Например, в проекционных дисплеях для легковых автомобилей. Полноцветный ла- зерный модуль чрезвычайно лёгок и весит всего 0,35 г. Три лазерных диода имеют дли- ны волны соответственно 636 нм (красный), 520 нм (зелёный) и 455 нм (синий), с выход- ной мощностью каждого цвета менее 5 МВт. Модуль оснащён фотоприёмником и терми- стором для контроля внутренней темпера- туры блока и предотвращения перегрева. www.tdk.com