방사선 내성 평가(Radiation Hardness Test)

고방사선 환경에서 운용되는 우주, 항공, 군사, 원자력 분야의 전자장비 신뢰성을 확보하기 위해 수행합니다.

1. 방사선이 반도체에 미치는 영향

우주나 고고도 환경에는 지구 대기권이 차단하지 못하는 고에너지 입자(양성자, 전자, 중성자, 감마선 등) 가 존재합니다. 이러한 입자들이 반도체 칩과 충돌하면 다음과 같은 심각한 문제들이 발생할 수 있습니다:

• SEU (Single Event Upset): 메모리 셀이나 레지스터의 비트가 일시적으로 반전되는 현상 (예: 0에서 1로 변경)

• SEL (Single Event Latch-up): 회로 내 과도한 전류 흐름으로 인해 전체 회로 시스템이 손상되는 현상

• TID (Total Ionizing Dose): 방사선 노출이 누적됨에 따라 회로의 전기적 특성과 성능이 점진적으로 저하되는 현상

• DD (Displacement Damage): 방사선 입자로 인해 반도체 원자 구조가 물리적으로 손상되어 전반적인 성능이 감소하는 현상

2. 어떤 분야에서 필요한가요?

• 우주산업
  • 우주 환경에서 인공위성, 우주탐사선, 통신위성 등의 전자 시스템은 극도로 강한 방사선에 지속적으로 노출됩니다.
  • 우주에서 발생하는 단일사건 현상(SEU)은 심각한 데이터 오류나 시스템 중단을 초래할 수 있어, 엄격하게 검증된 반도체만을 사용해야 합니다.
• 항공 및 군사용 장비
  • 고고도 비행기와 군용 장비는 핵폭발이나 전자기 펄스(EMP)와 같은 극한 환경에 노출될 수 있으므로, 뛰어난 방사선 내성이 매우 중요합니다.
• 의료 기기 및 원자력 발전소
  • 방사선 치료기기와 원자로 인근의 제어 시스템은 방사선이 가득한 환경에서 작동해야 하므로, 강력한 방사선 내성이 절대적으로 필요합니다.

3. 방사선 내성 테스트를 수행하는 목적

• 제품의 안정성과 신뢰성을 철저히 검증하기 위해

• 우주 임무 중 발생할 수 있는 방사선 환경에서의 잠재적 오류를 사전에 차단하기 위해

• NASA, ESA, MIL-STD-883과 같은 국제 인증 취득을 위해

• 시스템 설계 초기 단계에서 위험 요소를 사전에 식별하고 제거하기 위해