首先我们应该明确,军用电子元器件和民用产品的要求有所不同。民用产品一定把性能、功耗、成本都放在高优先级考虑,而军用电子元器件则是把可靠性、环境适应性、抗各种辐射干扰等放在最高优先级考虑。
难道军用CPU不追求性能吗?答案是不像民用产品那么追求。比如,Windows10,你打开菜单,可以看出菜单是用一种渐进式的动作弹出的,所有人机界面都有一种三维视觉效果,阴影、半透明、淡入淡出,这些花里胡哨的效果都需要CPU和GPU在后台拼命计算。
而军用电子产品的界面以简洁明了为第一要求,可以看看F22战斗机的座舱显示器,都是以简单的线条为主,对CPU的速度要求没那么高。事实上,F22战斗机的宝石柱航电系统,采用的是486CPU,而当今世界最先进的F35宝石台航电系统,采用的是英特尔早期酷睿处理器,65纳米制程工艺的。
按照工作环境温度范围和抗辐射能力从低到高排列,电子元器件的等级基本可以划分出四等:
民用级,工业级,军用级,航天级。
民用级电子元器件基本只能工作于室温下,抗辐射抗干扰能力很低;
工业级可工作于户外和工业车间环境,工作温度范围更广,有一定抗干扰能力;
军用级则可在更严酷的环境下工作;
航天级是顶点,可在宇宙空间中工作,有太阳直射时能达到零上二百多度,处于阴影之中是零下一二百度,还有各种强辐射包括X光、阿尔法粒子、电磁波等等,民用电子元器件一上去基本就完蛋了。
所以军用IC和民用IC的生产有很大不同:
(1)军用IC通常用不着最先进的制程工艺,有些功率器件还特别需要更大的线宽来承载大电流。要知道美国军用电子元器件的两大楚翘,TI和 ADI,都没有英特尔、台积电和三星那种顶级制程工艺的工厂。砷化镓、氮化镓微波功率器件,MEMS微波器件,使用的制程工艺线宽更大,通常是几十微米级。
(2)军用IC使用的材料、制造工艺和封装工艺都和民品不太相同,都是为了达到严酷的工作环境和可靠性要求。
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