作者：James F. Salzman，德州儀器 (TI) HiRel 技術總監

人類自誕生之初，便癡迷于太空。太空旅行和探險在任何時代都是一個不過時的話題，同時也是國際紛爭、國家自豪感、國力以及國家安全的主題。美國的確該為自己感到自豪，因為它在 20 世紀 60 年代末和 70 年代初實現了載人登月的偉大壯舉。自 Neil Armstrong 邁出人類在月球上的第一步以來，過去 40 年再也沒有出現過這樣的壯舉。

涉及太空旅行的科幻小說始終充斥著我們的娛樂媒體，我們中的大多數人都知道《星際迷航》中 James T. Kirk 船長的名言：“太空—較后的戰場！”。然而，對于從事我們這個行業的人來說，必須迅速地將小說和實事區分開。同時，我們很快便發現“太空的確是一個終極戰場。”不僅對人類，即使對電子組件而言，太空也是一種極其惡劣的環境。雖然大氣層有助于我們更好地屏蔽輻射，但卻在屏蔽過程中產生地球中子，通過影響其他原子釋放少量能量，改變材料屬性并產生能量脈沖，并導致集成電路“失靈”，從而使電子電路邏輯混亂。隨著半導體特性尺寸的縮小，要讓電路對以上影響更強免疫或更強對抗影響都變得越來越困難。

與我們生活的屏蔽環境不同，太空非常的危險。低軌道 (LEO) 宇宙飛船和衛星暴露在太空輻射產生的這些質子、電子和重離子環境下。在 10-15 年的工作壽命中，地球靜止軌道 (GEO) 衛星會遭受大量的輻射。即使進行屏蔽，它們接收的這些輻射也足以在數月時間內讓人致死。雖然屏蔽有一定的效果，但是僅限于一定程度。其存在一個效果遞減點，較終屏蔽不再有效。設計的系統必須能夠在這種惡劣環境下工作，而這些系統的核心都是一些電子組件。將一些特種半導體工藝和特殊設計方法一起使用可確保電路在太空中長期、可靠地運行。

我們的日常生活比以前任何時候都要依賴于通過衛星系統發送或接收的數據。無論是國際通信、音樂、DTV、GPS、氣象信息收集、監控、國家安全等，我們都依靠這些系統的正常運行。

與今天的醫療應用一樣，制造可以經受輻射影響的電路對于宇宙飛船和飛機而言都是必要的。牙科和醫療 X 射線診斷設備現在使用電子成像和數據轉換芯片來捕獲影像，而以前使用的是膠片。在醫療和診斷應用中，這些電路必須能夠承受日常少量的輻射。

TI 高可靠性產品部 (HiRel) 是主要的抗輻射半導體供應商。電路均針對各種輻射影響開發和測試，可滿足醫療、航空電子設備和太空應用的要求。在“高可靠性”系統中使用 HiRel 產品才有意義。不僅要了解產品使用的環境，而且還要知道電路在具體應用中的可靠性和耐受力，這是非常重要的。

作者簡介

James F. Salzman 現任 TI HiRel 產品部技術總監。James 擁有 30 多年的工程經驗，他將畢生的精力都傾注到了抗輻射技術和產品的開發工作上。

作為 TI 科技委員會一名資深的成員，James 擁有三項專利和四項未決專利。他畢業于的美國德克薩斯州達拉斯市南衛理公會大學，獲電子工程理學士學位。

James 還是 IEEE 的一名資深會員，達拉斯注冊專業工程師 (Registered Professional Engineer)。此外，他還撰寫了 20 余篇關于輻射效應的論文。他的論文在抗輻射電子與輻射會議上榮獲 2008 年度較佳論文獎，另外他還是 IEEE 核科學匯刊成員。