Composants pour le spatial : le plastique, c’est fantastique
Texas Instruments troque les boîtiers céramique de ses composants pour le spatial contre des boîtiers plastique durcis résistant aux rayonnements. Cela concerne aussi bien les missions d’exploration de l’espace lointain que les missions courtes en orbite basse autour de la terre.
Par le passé, les programmes spatiaux utilisaient des composants électroniques certifiés QLM (Qualified Manufacturers List) classe V, hermétiquement scellés et en céramique, dans un souci de fiabilité. Aujourd’hui, les applications spatiales orientées vers les missions courtes en orbite basse autour de la terre – ce que certains désignent par le « nouvel âge spatial » – génèrent un besoin croissant de composants plus compacts, afin de réduire la taille et le poids des systèmes, et donc le coût de lancement.
Le fait est que certains boîtiers BGA plastique (PBGA) et composants encapsulés en boîtier plastique peuvent relever ce défi et constituent alors une alternative aux composants en boîtier céramique pour le spatial, tout en respectant les exigences de fiabilité et de résistance aux rayonnements.
Conscient de cette tendance, Texas Instruments vient de lancer ses premiers circuits analogiques pour le spatial en boîtiers plastique durcis résistant aux rayonnements et adressant aussi bien les missions d’exploration de l’espace lointain que les missions courtes en orbite basse autour de la terre. Il s’agit en l’occurrence de convertisseurs analogique-numérique (CAN) et de semiconducteurs de puissance.
Les nouveaux composants de TI exploitent deux nouvelles spécifications de boîtiers plastique. La spécification SHP (Space High-grade in Plastic) définit des circuits intégrés en boîtier plastique de qualité supérieure, conformes aux exigences de conception rigoureuses des missions d’exploration de l’espace lointain, avec leurs conditions environnementales particulièrement rudes. La spécification SEP (Space Enhanced Plastic) concerne des composants en boîtier plastique renforcé ciblant les applications de satellites en orbite basse.
Les CAN ADC12DJ5200-SP et ADC12QJ1600-SP en boîtier PBGA de 10 x 10 x 1,9 mm que TI vient de lancer sont les premiers composants pour le spatial de l’Américain à se conformer à la spécification SHP. Grâce à ces CAN fonctionnant jusqu’à 17,1 Gbit/s, les ingénieurs sont en mesure de proposer des configurations sept fois plus compactes qu’avec des composants équivalents à boîtier céramique et de réduire la résistance thermique de l’ensemble.
Quant aux contrôleurs à modulation PWM référencés TPS7H5005-SEP, fraîchement commercialisés par TI, ils répondent à la spécification SEP. Selon l’Américain, ces composants participent à réduire de 50 % l’encombrement sur le circuit imprimé par rapport aux versions classiques en boîtier céramique, et assurent une alimentation haute performance grâce aux opérations d’entrées/sorties rail à rail. Ces contrôleurs prennent en charge plusieurs topologies d’alimentation et architectures de transistor à effet de champ et procèdent par redressement synchrone pour limiter les pertes de puissance, offrant ainsi une efficacité énergétique supérieure d’au moins 5 points en comparaison de celle des composants équivalents, selon TI.
