中高度地球軌道／静止軌道の人口衛星向け、高信頼性かつ小型／軽量／低コストの耐放射線プラスチックパケージ製品を拡充
ドライバ内蔵GaN FET、デジタルアイソレータ2種、降圧レギュレータの計4製品を発売。
中高度地球軌道／静止軌道の人口衛星向け耐放射線プラスチックパケージ製品を拡充
ルネサス エレクトロニクス株式会社（代表取締役社長兼CEO: 柴田 英利、以下ルネサス）は、このたび、衛星の電源管理システム向けに、耐放射線プラスチックパッケージ製品を拡充しました。新製品は、ローサイドドライバ内蔵100V GaN FET 「ISL73033SLHM」、デジタルアイソレータ「ISL71610SLHM（100Mbps）」と「ISL71710SLHM（150Mbps）」、ポイントオブロード（POL）降圧レギュレータ「ISL71001SLHM/SEHM」、の4製品です。耐放射線性の特性レベルを確保しながら、プラスチックパッケージによる基板面積の削減とコスト面での優位性を兼ね備えており、サイズ、重量、電力（SWaP）を削減しつつ、長い寿命が要求される地球の中高度地球軌道（MEO）や静止軌道（GEO）上のミッションや、小型衛星（Smallsat）、高密度電子機器に宇宙グレードのソリューションを提供します。GaN FET のISL73033SLHM とアイソレータISL71610SLHM 、降圧レギュレータISL71001SLHMは量産を開始、アイソレータISL71710SLHMは2021年9月、降圧レギュレータISL71001SEHM は 2021年第4四半期に発売開始予定です。
ルネサスのインダストリアル・コミュニケーション事業部、事業部長のPhilip Chesleyは次のように述べています。「新たなミッションのたびに、お客様はより多くの機能を求めてより大きな衛星ペイロードが必要になり、衛星システムのSWaP増加につながってきました。ルネサスの新しいプラスチックパッケージICにより、お客様は15年以上の寿命を持つ高軌道ミッションに必要な信頼性と放射線特性を維持しながら、セラミックパッケージに比べて基板面積を最大50%削減することができます。」
従来、セラミック製の密閉型パッケージは、高い信頼性を確保することができる一方、サイズや重量とトレードオフの関係にありました。ルネサスの耐放射線プラスチックパッケージICは、性能を犠牲にすることなく基板面積とコストを削減できます。ルネサスは、2017年以来、地球低軌道の小型衛星用耐放射線プラスチックパッケージICを提供しています。新製品が加わったことにより、複数の軌道範囲に対応し、様々な衛星のサブシステムやペイロードに必要な耐放射線性能と最適なコストバランスを提供します。
プラスチックパッケージICが過酷な宇宙環境での動作においても品質を保つことを保証するため、新製品のICには宇宙用品質規格QML-Vと同等レベルの生産テストが行われ、全デバイスが放射線ロット保証テスト（RLAT）を受けます。
この生産テストには、超音波顕微鏡（CSAM）、X線、温度サイクル、スタティックおよびダイナミックバーンイン、目視検査が100%含まれており、宇宙用プラスチック封止マイクロエレクトロニクスに関するSAE AS6294/1規格に準拠しています。また、追加のスクリーニングとして、HAST、寿命試験、耐湿性に関するアセンブリおよびウェハのロットごとのロット保証テストを実施します。
新製品は、低線量率（LDR）では最大75krad（Si）の総電離量（TID）で、シングルイベント効果（SEE）では60MeV•cm2/mgまたは86MeV•cm2/mgの線形エネルギー付与（LET）で特性試験を行っています。ISL71001SEHMは、高線量率（HDR）の場合、TIDが最大100krad（Si）です。
ローサイドドライバ内蔵100V GaN FET、ISL73033SLHMの主な特長
- 世界最高水準のGaN FETドライバとGaN FETを1つのパッケージに収め、ゲート設計の簡素化と効率化を実現
- SMD 0.5耐放射線 MOSFETと比較して、基板面積を20%削減可能
- VDS=100V、IDS=30A、7.5mΩ（typ.）のRDSONを実現
- 超低ゲート電荷量 14nC (typ.)
- 内蔵ドライバは、4.5V安定化ゲート駆動電圧と3A/2.8Aのシンク／ソース機能を搭載
デジタルアイソレータ、ISL71610SLHM／ISL71710SLHMの主な特長
- 巨大磁気抵抗（GMR）絶縁技術により、既存の宇宙グレードオプトカプラと比較して優れた放射線耐性を実現
- 絶縁性能2.5kVRMS
- 最大データレート：ISL71610SLHMは100Mbps、ISL71710SLHMは150Mbps
- 1.3mAの静電容量とキャリアノイズやクロックノイズのない低EMI
降圧型レギュレータ、ISL71001SLHM/SEHMの主な特長
- 6A同期整流型POLレギュレータにより、小型パッケージで高い電力変換効率を実現
- ピーク効率95%の高効率
- 固定スイッチング周波数1MHz
- 可変出力電圧
ルネサスは、複数の配電アーキテクチャで使用可能なパワーマネージメント製品を提供しています。ユーザは、既存のアーキテクチャに新たな耐放射線プラスチックICを、新たな製造フローにより追加することができます。また、デジタルアイソレータISL71610SLHMとISL71710SLHMは、ルネサスの耐放射線CANバストランシーバやRS-422トランシーバ製品群と組み合わせて、シリアル通信システムに使用することができます。
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