Układy FPGA do lotów kosmicznych zgodne z wymogami kwalifikacji DLA QML Class V

Układy FPGA rodziny RTG4 firmy Microchip z bezołowiowymi połączeniami flip-chip, uzyskały status Qualified Manufacturers List (QML) Class V. Zgodnie z oznaczeniem Defense Logistics Agency (DLA), QML Class V to najwyższy poziom kwalifikacji komponentów stosowanych w lotach kosmicznych, w tym załogowych, w głębokiej przestrzeni kosmicznej oraz krytycznych ze względów bezpieczeństwa.

W 2018 roku matryce FPGA rodziny RTG4, oferujące ponad 150 tys. elementów logicznych, stały się pierwszymi tego typu układami, które uzyskały kwalifikację QML klasy V. Obecnie kwalifikację tą uzyskały nowe wersje z bezołowiowymi połączeniami flip-chip. Są to połączenia wykorzystywane do przewodzenia sygnałów między strukturą krzemową i spodem obudowy. Materiał bezołowiowy pozwala wydłużyć żywotność układu, co jest kluczowe w przypadku misji kosmicznych.

Układy FPGA RTG4 charakteryzują się dużą gęstością logiczną i bardzo dobrą odpornością na zakłócenia przy pracy w przestrzeni kosmicznej, co oszczędza koszty i nakłady pracy inżynieryjnej. W przeciwieństwie do alternatywnych układów FPGA, bazujących na pamięciach SRAM, wykazują znacznie mniejszy pobór mocy w stanie statycznym, co ułatwia rozwiązywanie problemów związanych z chłodzeniem, typowych dla pojazdów pracujących w przestrzeni kosmicznej.

Aby uzyskać kwalifikację QML Class V, układy FPGA RTG4 z bezołowiowymi połączeniami flip-chip przeszły testy niezawodnościowe, wytrzymując do 2000 cykli termicznych przy zmianie temperatury złącza od -65 do 150°C. Ich bezołowiowe połączenia spełniają wymogi normy MIL-PRF-38535 i nie wykazują żadnych oznak pojawiania się wąsów cynowych.