우주 항공에서 전자기기의 새로운 표준 설정

작성자: TI 직원

호기심과 혁신이 우주 탐험의 발전을 이끌면서 크기, 무게, 전력에 대한 제약은 계속 강화되고 있다. 우주 항공을 고려한 설계에는 오류가 발생할 여지가 거의 없다. 그리고 지구 궤도나 그 너머에서 공공 및 민간 기관의 우주 탐사 활동이 증가함에 따라 지속적인 협력과 개선이 필요한 시점이다.

최근에는 NASA 및 기타 업계 전문가들과 협력하여 우주 항공 전자기기를 위한 새로운 플라스틱 패키징 표준인 인증 제조업체 목록 클래스 P(QML 클래스 P)의 개발을 주도했다. 우주에서 사용되는 전자기기는 세라믹 또는 플라스틱 패키징으로 된 내방사선 또는 내방사선 강화 장치에 이르기까지 QML에 명시된 정부 표준을 충족해야 하는데, QML은 우주라는 열악한 환경에서도 부품이 의도한 대로 작동할 수 있도록 보장한다.

"QML 클래스 P 패키징 표준은 위성 및 기타 우주선을 통해 데이터를 지구로 다시 전송하는 대신 궤도에서 자율적으로 데이터를 처리하고 의사 결정을 내리는 방법 등 우주에서 더욱 발전된 컴퓨팅을 가능하게 한다."라고 회사의 우주 항공 전력 제품 라인 매니저인 Javier Valle는 말했다. "처리 능력이 높아지려면 더 큰 전력이 필요하다. TI의 QML 클래스 P 포트폴리오를 사용하면 전원 공급 장치의 효율을 높이면서 전체 패키지 크기를 줄일 수 있어 전력 밀도가 훨씬 높아진다."

QML은 설계의 예측 가능성을 보장하고 정부 표준에 따른 자격 및 인증을 충족하기 위해 다양한 클래스가 존재하지만, 지식과 사용 사례가 발전함에 따라 클래스 P와 같은 새로운 표준이 도입되고 있다. QML 클래스 P 표준을 사용하면 위성, 탐사선 및 기타 우주선의 전원 관리, 프로세서, 통신 및 고속 IC에 내방사선 강화 플라스틱 패키징을 사용할 수 있다.

플라스틱을 통해 우주 공간에서 속도 향상

세라믹 패키징은 미국의 다양한 정부 기관 규격을 충족하기 때문에 신뢰할 수 있는 옵션으로 자주 사용되어 왔으며, 세라믹 패키지 우주 항공 전자기기 제조업체는 QML 클래스 V라는 인증을 통해 집적 회로(IC)를 시장에 출시한 바 있다.

QML 클래스 P 이전까지는 플라스틱 패키징에 대한 표준화된 내방사선 강화 제품이 없었다.

이전 형태의 플라스틱 패키징 표준은 특히 가스 배출이라는 공정에 취약했다. 가스 배출출은 우주의 혹독한 온도와 진공 조건이 유기 화합물을 기화시켜 전자기기에 침전되어 고장을 일으킬 수 있는 과정을 의미하는데, 심각도에 따라 가스 배출의 영으로 우주 비행이 중단되거나 완전히 종료될 수 있습니다.

제조 및 테스트 절차의 발전은 우주에서 발생하는 가스 배출 및 기타 환경 문제를 해결하는 데 도움이 되었다. 그러나 이러한 개선 사항은 제조업체마다 다를 수 있으며, 결과적으로 표준화되지 않은 새롭고 생소한 기술의 신뢰성에 대해 우주 작업자를 안심시키기에는 충분하지 않았다.

업계에서 플라스틱 패키징에 대한 QML 표준이 필요하다는 고객의 의견을 지속적으로 듣고, TI는 업계 및 표준화 기관의 전문가 30여 명으로 구성된 그룹을 구성하게 되었다.

_{Our leaders share insights about QML class P (by order in the video): first Mark Toth, Manager Applications Engineering for Space Power Products, then Jason Clark, Systems Manager for Space and Avionics, and Javier Valle, General Manager Space Power Products.}

TI와 함께 더 나은 미래를 내다보기

이제 우주 운영자는 핀 투 핀 호환성을 통해 하드웨어 변경 없이도 우주 강화 플라스틱 포트폴리오를 사용한 내방사선 전자기기 설계에서 QML 클래스 P 포트폴리오를 사용한 내방사선 강화 설계로 쉽게 전환할 수 있다.

TI의 QML 클래스 P 인증 포트폴리오는 태양광 패널부터 부하 지점 전원 공급 장치에 이르기까지 전체 우주선 전력 시스템(EPS)에 걸쳐 솔루션을 제공하며, 포트폴리오는 계속 확장되고 있다.

우주 탐험의 미래를 계속 탐색하고 있는 지금, 우주를 위한 설계는 우주 자체만큼이나 무한한 가능성을 제공하고 있다. TI는 우주를 위한 솔루션을 개발하는 데 60년 이상의 경험을 가지고 있으며, 다음 개척지를 설계하는 데 도움을 줄 수 있기를 기대하고 있다.