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