텍사스인스트루먼트(TI)는 자사의 우주용 아날로그 반도체 제품 포트폴리오에 다양한 임무를 수행할 수 있는 높은 신뢰성을 갖춘 플라스틱 패키지 제품들을 추가한다고 29일 밝혔다.

TI는 내성 강화 제품용 SHP(space high-grade in plastic) 제품 검사 규격을 개발하고, 이 SHP 규격을 충족하는 새로운 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 출시했다. 또 내방사선 스페이스 EP(Space Enhanced Plastic) 포트폴리오에 새로운 제품군을 추가했다. 플라스틱 패키지는 기존 세라믹 패키지 대비 설계 시 시스템 차원에서 풋프린트 축소 및 무게와 전력 감소, 출시 비용 절감을 달성할 수 있다.

종전 우주용 애플리케이션과 프로그램은 신뢰성을 보장하기 위해 완전히 밀폐된 세라믹 QML(Qualified Manufacturers List) V 등급 디바이스를 사용했다. 최근 뉴 스페이스 우주 프로그램의 상업적 접근을 높이기 위해 고안된 애플리케이션은 지구 저궤도(LEO, low Earth orbit)에서 단기 업무를 수행하며 통신과 연결성을 확장하는데 도움을 주고 있다. 애플리케이션의 시스템 크기와 무게를 줄여 우주 발사 비용을 절감할 수 있기 때문에 더 작은 크기의 부품에 대한 요구사항이 높아지고 있다. 바로 이런 용도로 플라스틱 볼 그리드 어레이(PBGA, Plastic substrate ball-grid array)와 플라스틱 패키징 디바이스가 기존의 우주용 반도체 패키지에 대한 대안을 제공한다.

TI의 SHP 규격은 IC가 극단적으로 가혹한 환경 조건에서 심우주 미션의 엄격한 설계 요구사항을 충족한다는 것을 뜻한다. SHP 규격은 내성 강화 반도체용 PBGA와 플라스틱 패키징을 포함한다. 10mm x 10mm x 1.9mm ADC12DJ5200-SP와 ADC12QJ1600-SP ADC는 TI의 SHP 규격을 충족하는 첫 제품군으로, 플립칩 BGA SHP 패키지를 적용했다. 이 ADC 제품들을 통해 동급 세라믹 패키지 디바이스를 사용할 때보다 디자인 크기를 7배 더 축소할 수 있으며, 최대 17.1Gbps 성능의 SerDes(serializer/deserializer)로 데이터 통신 속도를 극대화하고, 열 저항을 낮출 수 있다.

TI의 스페이스 EP 포트폴리오는 포괄적인 플라스틱 내방사선 전원 관리 및 신호 체인 솔루션으로, 소형의 대용량 LEO 위성 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 디바이스를 제공한다. 스페이스 EP 디바이스를 사용해 기존 세라믹 패키지 대비 보드 공간을 최대 50%까지 절약할 수 있으며, 레일-투-레일 입출력 동작으로 고성능 전원 공급을 달성할 수 있다.

TI의 스페이스 EP 포트폴리오에 가장 최근에 추가된 TPS7H5005-SEP PWM(펄스폭변조, pulse-width modulation) 컨트롤러는 다양한 전원 공급 토폴로지와 FET 아키텍처를 지원한다. TPS7H5005-SEP PWM 컨트롤러는 동기식 정류를 통해 전력 손실을 최소화해 동급 디바이스 대비 최소 5% 더 높은 전력 효율을 달성할 수 있다.