Международная конференция МИКРОЭЛЕКТРОНИКА 2015 «Интегральные схемы и микроэлектронные модули – проектирование,

Международная конференция МИКРОЭЛЕКТРОНИКА 2015
«Интегральные схемы и микроэлектронные модули – проектирование,
производство и применение»
Разработки НПК «Технологический центр» для
применения в аппаратуре космического
назначения
28.09.15 – 03.10.15
Коняхин Валерий Вячеславович
2
Примеры применения БИС на БМК
НПК «Технологический центр»
Разработано более 500 типов БИС на БМК, в том числе для
Космических аппаратов:
ЕКС (блоки МЦА, ЛКА. ЦБК, БСО, БВМ около 60% от общего числа ИС),
«Меридиан», «Лабиринт», «Пион», «Аркон-2», «Электра»
«Луч», «ГЛОНАСС-М», «ГЛОНАСС-К», «Кондор», «Экспресс» и др.
 Системы управления разгонным блоком “Бриз-М”
 Космических кораблей: «Прогресс-М», «Союз-ТМА»
Экспресс-AM ,
Экспресс -AM33
Экспресс-AM44
Глонасс-M, Глонасс-К
КазСат, КазСат 2
Разгонный блок
«Бриз М»
(более 50 пусков)
«Прогресс-М»
(более 40 пусков)
«Союз-ТМА»
(более 30 пусков)
3
Семейство серий БМК
НПК «Технологический центр»
900 000
1 800 000
1 800 000
4
Серии 5503 и 5507
Основные параметры
категория качества
серия 5503 с напряжением питания
серия 5507 с напряжением питания
в каждой серии по 4 типа БМК объёмом
корпуса на 28, 42 и 64 выводов с шагом
устойчивость к электростатике не менее
надёжность не менее
«ВП»
5В±10%
3В ±10%
от 600 до 5 500 вентилей
1мм
2кВ
100 000 часов
Серии 5503 и 5507 введены в Перечень МОП 44 001.02-2011
5
Конструкция БМК серий 5503 и 5507
Стоимость и сроки изготовления
Стоимость освоения производства
от 300 000 до 850 000 рублей
(5 макетных + 20 опытных БИС).
Срок изготовления
от 2 до 4 месяцев.
Корпуса, контактирующие устройства, тара-спутники
6
28
44
68
100
144
176
208
240
Модернизация серий 5503 и 5507
7
Новые конструктивные исполнения
Т
4217.44-1
8
САПР «Ковчег» в образовательных программах.
Промышленная версия для БМК серий 5503 и 5507
Новые публикации книг в 2015 году:
• Библиотеки функциональных ячеек
• САПР «Ковчег» для проектирования микросхем
• Проектирование полузаказных микросхем на основе БМК
• Библиотека элементов для проектирования самосинхронных полузаказных БМК
www.asic.ru
9
Серия БМК 5529ТН на КНИ-структурах (0,25мкм)
 9 типов БМК объёмом 35, 75, 180, 380, 800, 900, 1250,1800 и 2200 тыс.
вентилей
. Категория качества «ВП».
 Технология КМОП – 0.25 мкм на структурах «кремний на изоляторе».
 Изготовитель кристаллов микросхем
ОАО «НИИМЭ и Микрон».
 Напряжение питания микросхем в диапазоне от 2,7В до 3,6В.
 Надёжность не менее 100 000 часов.
 Возможность реализации встроенных блоков ОЗУ.
 Оригинальные средства проектирования и прототипирования.
 Включены в Перечень изделий, разрешённых к применению в
аппаратуре специального назначения.
10
Серия БМК 5529 на КНИ-структурах (0,25мкм)
11
Серия БМК 5529 на КНИ-структурах (0,25мкм)
Параметры чувствительности микросхем к воздействию факторов с характеристиками
7.К11 (7.К12) по ГОСТ РВ 20.39.414.2:
• пороговые линейные потери энергии (ЛПЭ) тяжёлых заряженных частиц (ТЗЧ) по
тиристорному эффекту (ТЭ): Li.th.ТЭ
≥ 85 МэВ•см2/мг;
• сечение насыщения по ТЭ при воздействии ТЗЧ: Ϭis.ТЭ
≤ 1.2E-05 см2;
• пороговые ЛПЭ ТЗЧ по катастрофическим отказам (КО): Li.th.КО ≥ 85 МэВ•см2/мг;
• сечение насыщения по КО при воздействии ТЗЧ: Ϭis.КО
≤ 1.2E-05 см2;
• пороговые ЛПЭ ТЗЧ по отдельным сбоям (ОС): Li.th.ОС
≥ 68 МэВ•см2/мг;
• сечение насыщения по ОС при воздействии ТЗЧ: Ϭis.ОС
≤ 2E-06 см2/бит.
12
Серия БМК 5521 на объёмном кремнии (0,18мкм)
Основные параметры
 Категория качества «ОТК».
 Технология КМОП – 0.18 мкм с кольцевыми транзисторами.
 Изготовитель кристаллов микросхем ОАО «НИИМЭ и Микрон».
 Напряжение питания микросхем в диапазоне от 2,7В до 3,6В.
 Встроенные блоки ОЗУ.
 Оригинальные средства проектирования и прототипирования.
 Надёжность не менее 100 000 часов.
 Получены экспериментальные образцы.
Для включения в Перечень изделий, разрешённых к применению в
аппаратуре специального назначения, требуется проведение ОКР с
контролем «ВП».
13
Единство конструкций серий БМК 5529 и 5521
5529ТН01
5521ТН01
5529ТН03
5521ТН03
14
Единство конструкций серий БМК 5529 и 5521
5529ТН08
5521ТН08
15
Серия микросхем общего назначения 5529ТР015
в металлокерамическом корпусе 5123.28-2
15
16
Интерфейсные микросхемы LVDS/LVDM/M-LVDS
Обозначение
микросхемы
Описание
5529ТР015-688
Восемь передатчиков линии LVDS.
5529ТР015-689
Четыре передатчика линии LVDS и четыре
приемника линии LVDS/LVDM.
5529ТР015-695
Четыре приемопередатчика линии M-LVDS.
5529ТР015-696
Коммутатор линий LVDS/LVDM.
5529ТР015-697
Восемь приемников линии LVDS/LVDM.
5529ТР015-698
Восемь передатчиков линии LVDM.
5529ТР015-699
Четыре передатчика линии LVDM и четыре
приемника линии LVDS/LVDM.
17
Микросхемы передатчиков LVDS и LVDM
5529ТР015-688, 5529ТР015-698
Микросхемы 5529ТР015-688, 5529ТР015-698 включают в
себя 8 каналов передачи с раздельным управлением по
4 канала.
 Ближайшие аналоги микросхемы DS90LV031A.
 При сопротивлении 100 Ом выходной ток 3,5 мА
(5529ТН01-688).
 При сопротивлении 50 Ом выходной ток 7 мА
(5529ТН01-698).
 Рабочая частота до 200 МГц.
 Соответствуют стандарту ANSI/TIA/EIA-644.
 Проведение предварительных испытаний в 2015 г.
18
Микросхемы приемо-передатчиков LVDS и LVDM
5529ТР015-689, 5529ТР015-699
Микросхемы 5529ТР015-689, 5529ТР015-699 включают в
себя 4 канала передачи и 4 канала приема с раздельным
управлением.
 Ближайшие аналоги микросхем DS90LV031A и
DS90LV032A.
 При сопротивлении 100 Ом выходной ток 3,5 мА
(5529ТН01-689).
 При сопротивлении 50 Ом выходной ток 7 мА
(5529ТН01-699).
 Рабочая частота до 200 МГц.
 Входы LVDS/LVDM.
 Соответствуют стандарту ANSI/TIA/EIA-644.
 Проведение предварительных испытаний в 2015 г.
19
Микросхема приемников LVDS/LVDM
5529ТР015-697
Микросхема 5529ТР015-697 включает в себя 8 каналов
приема с раздельным управлением по 4 канала.
 Ближайший аналог микросхемы DS90LV032A.
 Рабочая частота до 200 МГц.
 Входы LVDS/LVDM.
 Соответствует стандарту ANSI/TIA/EIA-644.
 Проведение предварительных испытаний в 2015 г.
20
Микросхема коммутатора линий LVDS/LVDM
5529ТР015-696
Микросхема 5529ТР015-696
осуществляет функцию коммутатора
двух 2-разрядных LVDS/LVDM шин.
 Раздельное управление входами и
выходами.
 Управление мощностью выходов
(LVDS/LVDM).
 Рабочая частота до 200 МГц.
 Входы LVDS/LVDM.
 Соответствуют стандарту
ANSI/TIA/EIA-644.
 Доопределение LVDS/LVDM входов.
 Проведение предварительных
испытаний в 2015 г.
21
Микросхема приемо-передатчиков M-LVDS
5529ТР015-695
Микросхема 5529ТР015-695 включает в себя 4
полудуплексных канала линии M-LVDS с независимым
управлением.
 Рабочая частота до 200 МГц.
 Выходы M-LVDS.
 Доопределение цифровых входов.
 Проведение предварительных испытаний в 2015 г.
22
Многофункциональные цифровые микросхемы
5529ТР015-674 и 5529ТР015-675
Многофункциональные цифровые микросхемы (далее МФЦМ)
предназначены для замены серий ИС малой степени интеграции в аппаратуре
специального назначения (двоичная логика, мультиплексоры, триггеры,
регистры и счетчики различной организации и др.).
Перечень реализуемых МФЦМ 5529ТР015-674 функций:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Логические элементы
— 4 варианта.
Логические разветвители — 4 варианта.
Цифровые компараторы — 3 варианта.
Шифраторы
— 4 варианта.
Дешифраторы
— 8 вариантов.
Мультиплексоры
— 10 вариантов.
Сумматоры
— 3 варианта.
Формирователи
— 3 варианта.
RS триггеры
— 2 варианта.
D триггеры
— 7 вариантов.
JK триггеры
— 1 вариант.
12.
13.
14.
15.
16.
Регистры-защелки
— 10 вариантов.
Сдвиговые регистры
— 16 вариантов.
Регистры
— 12 вариантов.
Двоичные счетчики
— 14 вариантов.
Счетчики с переменным модулем счета
— 3 варианта.
17. Двоично-десятичные счетчики
— 10 вариантов.
18. Счетчики Джонсона
— 12 вариантов.
23
Многофункциональная цифровая микросхема
5529ТР015-674
Особенности:
 Регулируемая выходная нагрузочная способность.
 Радиационностойкая технология.
 Применение в аппаратуре специального и
космического назначения.
 МФЦМ реализует более 50 функций, аналогичных
микросхемам 74 серии.
24
Многофункциональная цифровая микросхема
5529ТР015-675
5529ТН015-675 содержит 511 различных комбинаций функций на
логических элементах, полностью охватывающих спектр возможных
вариантов простейших логических функций от 2-х и 3-х входных переменных,
а так же потенциально наиболее используемые варианты функций с
большим числом переменных.
МФЦМ 5529ТН015-675 включает:
 формирователи
— 5 вариантов;
 логические функции от 2-х переменных
— 70 вариантов;
 логические функции от 3-х переменных
— 216 вариантов;
 логические функции от 4-х переменных
— 88 вариантов;
 логические функции от 5-и переменных
— 32 варианта;
 логические функции от 6-и переменных
— 72 варианта;
 логические функции от 7-и переменных
— 8 вариантов;
 логические функции от 8-и переменных
— 20 вариантов.
Многофункциональная цифровая микросхема
5529ТР015-675
25
Выполняемые микросхемой 5529ТН015-675
функции при подаче адресного кода 000011110.
№
контакта
Имя входа
№
контакта
Логическая функция
выхода
25
26
27
28
02
03
04
05
A1
B1
A2
B2
A3
B3
A4
B4
19
18
17
16
14
13
12
11
𝐴1 + B1
𝐴1 + B1
𝐴2 + B2
𝐴2 + B2
𝐴3 + 𝐵3
𝐴3 + 𝐵3
𝐴4 + 𝐵4
𝐴4 + 𝐵4
26
Микросхемы 5529ТР015-674 и 5529ТР015-675
 Микросхема 5529ТР015-674 реализует 127 функций,
позволяет заменить 13 типов микросхем 74 серии (SN74ABT244,
74AC244SC, SN74LVC16244ADGGR, 74ABT244DB, 74AHC244PW,
74LVC1G125GW, 74LVT04PW, 74LVT16244BDL, SN74ALVC125DGVR,
MC74HC154DW, MC74HC245ADW, 74ABT125, 74AC139SC и др.)
 Микросхема 5529ТР015-675 реализует 511 функций,
позволяет заменить более 100 типов микросхем 74 серии
(74ALVT16244DL, IDT74FCT245ATPG, IDT74FCT16244АТРА,
CD74HC365M, SGA7489Z, CD74AC245M, MC74HC244ADWG,
PI74FCT541TS, SN74LS367AD, 74HC1G04GW, SN74ALVC04D ,
SN74LVC1G04DBVR, SN74AHC1G04DBV, , SN74ACT04PWR ,
SN74LV04APW, 74AHCT1G14GV, 74HC1GU04GV, 74LVC14ADB,
74ALVC04D, 74LVC3G04DC, 74HCT04BQ, MC74HCT04AD,
74HCT2G04G, 74VHC14M, MC74HC04AD, MC74HCU04AD,
74HC3G04DP, SN74LVC2G04DBV, 74HCT04BQ, SNJ54ALS04BW,
74HCT3G04DP, IDT74LVC04APG, IN74AC04D, MМ74HCT05М и др.).
27
Микросхема тиристорной защиты 1469ТК015
Микросхема предназначена для предохранения электронной аппаратуры космических
аппаратов от тиристорного эффекта, вызванного тяжелыми заряженными частицами и
протонами. Микросхема обеспечивает отключение питания от защищаемых микросхем с
помощью внешнего ключа Vt1 при превышении допустимого уровня тока потребления.
Напряжение питания от 3В до 5В
Микросхемы тиристорной защиты
1469ТК025 и 1469ТК035
28
Назначение
Микросхемы 1469ТК025 и 1469ТК035 защиты от тиристорного эффекта предназначены для
предохранения электронной аппаратуры космических аппаратов от тиристорного эффекта, вызванного
тяжелыми заряженными частицами (ТЗЧ) и протонами.
Особенности
• Напряжение питания 3,3В±10%.
• Задаваемый порог срабатывания защиты от
тиристорного защелкивания
• Задаваемые время реакции и время отключения питания
при защите от тиристорного эффекта
• Аналоговое регулирование тока нагрузки после
срабатывания защиты
• Необязательный дополнительный уровень защиты от
тиристорного защелкивания
• Сторожевой таймер с задаваемым временем таймаута
• Сигнализация о срабатывании защиты от тиристорного
защелкивания и таймауте сторожевого таймера
• Возможность внешнего управления
• Защита микросхемы от кратковременных нарушений
питания
• Разрешение для применения в специальной аппаратуре
Рекомендуемая схема включения
29
Микросхемы тиристорной защиты
1469ТК025 и 1469ТК035
Микросхемы тиристорной защиты 1469ТК025 и 1469ТК035
 Микросхемы предназначена для предохранения электронной аппаратуры
космических аппаратов от тиристорного эффекта, вызванного тяжёлыми
заряженными частицами и протонами
 ОКР завершена.
 Документация готовится к внесению в Перечень Минпромторга.
29
5
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
124498, МОСКВА, ПР.4806, Д.5, МИЭТ,
НПК «ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР»
ТЕЛЕФОН: +7 (499) 720-8992
ФАКС: +7 (495) 913-21-92
HTTP://WWW.ASIC.RU, СПЕЦБМК.РФ
E-MAIL: A.Denisov@TCEN.RU