【摘要】：VDMOS是航天器上常用的大功率開關(guān)器件,是航天器電源系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)的重要組成部分。隨著新型航天器對高性能國產(chǎn)元器件的迫切需求,國產(chǎn)VDMOS上星使用是必然趨勢。然而目前國產(chǎn)VDMOS缺少基于應(yīng)用狀態(tài)的相關(guān)可靠性試驗數(shù)據(jù),難于形成完善的應(yīng)用指南和建議以指導設(shè)計師使用。本文通過測量~(60)Coγ射線和重離子輻照條件下4款進口和國產(chǎn)宇航用VDMOS閾值電壓、漏電流等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的變化情況,對典型VDMOS的電離總劑量效應(yīng)和單粒子效應(yīng)規(guī)律進行了研究;結(jié)合航天八院宇航型號需求,評價了研究對象的抗輻射性能是否滿足要求�；诘湫蛻�(yīng)用狀態(tài),開展了板級熱真空試驗,研究了+70℃熱真空環(huán)境中國產(chǎn)RCS7422SAU1型P溝VDMOS的管殼溫升與工作電壓、電流、開關(guān)頻率的關(guān)系。通過上述研究獲得了國產(chǎn)VDMOS上星使用所缺少的相關(guān)可靠性數(shù)據(jù),并將相關(guān)研究結(jié)果應(yīng)用到航天八院院標編制中,后續(xù)可以指導設(shè)計師有效使用國產(chǎn)器件。研究表明:國產(chǎn)RCS7422SAU1型P溝VDMOS的抗電離總劑量效應(yīng)性能可以達到100krad(Si),滿足GEO軌道在軌工作八年需求;LET=99.8MeV·cm~2/mg的離子輻照下,RCS7422SAU1在0V和+5V柵壓下其漏極安全工作電壓為-100V,不需要降額,滿足GEO軌道使用要求;相同電壓、電流、開關(guān)頻率下,RCS7422SAU1的管殼溫升要優(yōu)于可替代的進口器件IRHN9150。
【圖文】：

典型 TO 、SMD 封裝的宇航用 VDMOS Fig. 1-1 The photo of typical VDMOS、銀河宇宙射線、太陽粒子事件中的航用電子器件發(fā)生電離總劑量效應(yīng)射效應(yīng)。進一步的地面模擬試驗和在衛(wèi)星電子系統(tǒng)中的電子器件產(chǎn)生嚴，最終可能導致衛(wèi)星在軌發(fā)生異常空間飛行中心對1980年至2005年間

45%的異�，F(xiàn)象是由于電子器件的空間輻射效應(yīng)引起的（如圖1-2示）[7]。在二十世紀初期發(fā)射升空的APEX衛(wèi)星搭載了VDMOS單粒子效應(yīng)測試儀，一年內(nèi)監(jiān)測到的單粒子燒毀達二百余次。圖 1-2 美國 NASA 馬歇爾空間飛行中心統(tǒng)計的衛(wèi)星故障分布圖Fig. 1-2 The distribution of satellites failure from Marshall space flight center in NASA除抗輻射性能外，熱特性也是VDMOS宇航應(yīng)用需要關(guān)注的重點問題之一。在電子設(shè)備中，VDMOS在大電流或高電壓的工作狀態(tài)下，很容易發(fā)生熱損傷，造成器件的失效。并且隨著器件所應(yīng)用的環(huán)境越來越復雜，尤其是在高溫條件下，VDMOS的參數(shù)退化情況更為顯著。VDMOS在軌應(yīng)用時由于太空中沒有空氣流通，，
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V443

【參考文獻】

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本文編號：2648153