Las FPGA (Field-Programmable Fate Arrays) RTG4™ de Microchip Technology, tolerantes a la radiación y con bolas flip-chip sin plomo, han logrado la certificación QML (Qualified Manufacturers List) Clase V por lo que cumplen los requisitos más exigentes para formar parte de las misiones espaciales más críticas. La designación QML Clase V de la DLA (Defense Logistics Agency) es el nivel más alto de certificación para los componentes espaciales y un paso necesario para cumplir los requisitos en misiones espaciales críticas, como misiones tripuladas, el espacio exterior y programas de seguridad nacional.

Dado que las certificaciones QML están estandarizadas en función de unos determinados requisitos de rendimiento y calidad especificados por la DLA, los clientes pueden agilizar sus procesos de diseño y certificación utilizando productos QML.

En 2018, las FPGA RTG4 se convirtieron en las primeras FPGA RT en ofrecer más de 150.000 elementos lógicos para obtener la certificación QML Clase V y esta solución de próxima generación con bolas flip-chip sin plomo es la primera en su segmento que consigue la categoría QML Clase V. En la construcción de encapsulados avanzados flip-chip, como los utilizados en la FPGA RTG4, se utilizan bolas flip-chip para conectar la pastilla de silicio y el sustrato del encapsulado. El material sin plomo ayudará a prolongar la longevidad del producto, un aspecto primordial en las misiones espaciales.

“Es otro hito para nuestras FPGA RTG4 que ofrecerá a los clientes una mayor confianza al diseñar con estos dispositivos en sistemas de vuelos espaciales que les permitirán aprovechar nuestras FPGA de alta fiabilidad, configuración segura y bajo consumo”, declaró Bruce Weyer, vicepresidente corporativo de la unidad de negocio FPGA de Microchip. “Las soluciones de Microchip se utilizan en misiones de vuelos espaciales desde hace más de 60 años y siempre nos esforzamos por mejorar la longevidad del producto y suministrar las soluciones con la calidad más alta”. 

Las FPGA RTG4 están diseñadas para ofrecer altos niveles de densidad y rendimiento a las aplicaciones espaciales, ahorrando coste y esfuerzo de ingeniería gracias a su bajo consumo e inmunidad frente a problemas de configuración. A diferencia de las FPGA basadas en SRAM, la tecnología de programación utilizada en las FPGA RTG4 proporciona un bajo consumo estático que contribuye a manejar los problemas térmicos que suelen caracterizar a los vehículos espaciales. Las FPGA RTG4 consumen mucho menos que las FPGA SRAM equivalentes y no sufren problemas de configuración a causa de la radiación, por lo que no necesitan mitigación, lo cual reduce los gastos de ingeniería y los costes totales del sistema.

Para obtener la certificación QML Clase V, las FPGA RTG4 con bolas sin plomo se han sometido a numerosos ensayos de fiabilidad y han superado hasta 2.000 ciclos térmicos con una temperatura de unión de −65ºC a 150ºC. Las interconexiones mediante bolas flip-chip sin plomo han superado los criterios de inspección de MIL-PRF-38535 sin formar barbas de estaño. La bola flip-chip se halla dentro del encapsulado de la FPGA, por lo que no influye sobre el diseño del usuario, el perfil de reflujo, la gestión térmica o el flujo para el montaje de la placa cuando se convierten en FPGA RTG4 con bolas libres de plomo.

Microchip cuenta con uno de los catálogos más amplios de productos espaciales, formado por soluciones resistentes y tolerantes a la radiación como sus FPGA RT PolarFire® QML Clase Q y sus FPGA sub-QML que cubren el hueco existente entre los componentes QML tradicionales y los componentes comerciales. Para consultar un listado exhaustivo de las referencias de las FPGA y los dispositivos de señal mixta de Microchip con sus referencias correspondientes para la DLA, visite esta guía.

Herramientas de desarrollo
Las FPGA RTG4 cuentan con el soporte de kits de desarrollo, muestras mecánicas y encapsulados en cadena para validación y pruebas. Libero® SoC Design Suite permite introducir RTL mediante programación e incluye una potente biblioteca de IP, diseños de referencia completos y kits de desarrollo.