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ANALOG/MIXED SIGNAL
RADHARD IC
32
- ELETTRONICA OGGI 469 - APRILE 2018
N
ei transistor dei
moderni circuiti
integrati trovia-
mo canali di conduzione
di pochi nanometri, che
sono perciò confrontabili
con le dimensioni di mol-
te particelle ionizzanti. Si
chiamano radiazioni ioniz-
zanti perché sono capaci
di colpire gli elettroni, dan-
do loro energia sufficiente
per separarsi dai nuclei
e trasformare gli atomi in
ioni. In elettronica sono
pericolose perché posso-
no attraversare i package
e, dato che sono elettrica-
mente cariche, possono
colpire i portatori di carica dentro un semiconduttore
e far cambiare comportamento a una giunzione. È di-
mostrato che ogni singola particella ionizzante ha la
possibilità di far cambiare di stato a una cella di me-
moria e quindi commutarne il valore. La più conosciu-
ta fra le radiazioni ionizzanti è la radioattività dovuta
alle numerose sorgenti radioattive terrestri ed extra-
terrestri che producono particelle alfa, beta e gamma
con un elevato contenuto energetico e le diffondono
nella bassa atmosfera. L’altro motivo di preoccupazio-
ne per i chip è costituito dai raggi cosmici, composti
da una varietà di particelle ad alta energia fra cui una
maggioranza di protoni che oltre a essere carichi posi-
tivamente hanno anche una massa consistente (1.836
volte maggiore rispetto agli elettroni) e perciò incido-
no di più sul funzionamento elettrico degli elementi
circuitali.
Ovviamente, i costruttori cercano in vari modi di
schermare i chip nonché implementare controlli auto-
matici a livello circuitale per fare in modo di riparare
immediatamente gli eventuali inconvenienti dovuti a
tali interferenze, ma le
tecniche utilizzate nei
dispositivi con fascia
di prezzo commerciale
non sono adeguate a
fronteggiare le radia-
zioni energeticamente
più potenti. Più protetti
perché più robusti sono
i componenti classificati
a uso industriale o mi-
litare, ma se l’esigenza
applicativa è l’immunità
alle radiazioni di ogni
tipo, comprese la ra-
dioattività e i raggi co-
smici allora occorrono
i componenti radhard,
o radiation hardened,
per i quali la fascia di prezzo si alza ancora un po’. Il
report “Global Radiation-hardened Electronics Market
2016-2020” pubblicato dagli analisti inglesi di Techna-
vio prevede una crescita globale dei componenti e dei
sottosistemi radhard con Cagr del 3,37% almeno fino
al 2020. Nel report viene indicata come trainante la
forte crescita dei sistemi di Intelligence, Surveillance
and Reconnaissance (ISR) volti alla protezione delle
persone nelle città. Stessa motivazione si legge nel
report “Radiation-Hardened Electronics Market – Fo-
recast to 2022” pubblicato in estate dagli analisti di
Chicago di Scalar Market Research che individuano
come promettente opportunità di mercato lo sviluppo
dei componenti radhard riconfigurabili dedicati ai sot-
tosistemi ISR.
Radhard custom
Aeronix
sviluppa e ingegnerizza sistemi per applica-
zioni spaziali completi con l’elettronica radhard e il
software di controllo dedicato. Castellan RadT Crypto
è un motore di crittografia programmabile che serve a
Elettronica e sottosistemi
resistenti alle radiazioni
Lucio Pellizzari
I circuiti e i dispositivi immuni alle radiazioni ionizzanti sono
indispensabili per le applicazioni spaziali ma sono anche
strategici nei sistemi di sicurezza ISR, per i quali si stanno
già studiando componenti radhard riconfigurabili
Fig. 1 – Aeronix sviluppa e ingegnerizza sistemi per applicazioni spaziali e
militari radiation hardened realizzando Fpga e Asic custom per esigenze
applicative specifiche