SPECIAL FEATURES OF PHYSICAL PROCESSES OF POWERFUL PULSED ELECTROMAGNETIC RADIATION ABSORPTION IN ELECTRONIC COMPONENTS
DOI:
https://doi.org/10.34169/2414-0651.2023.3(39).89-96Keywords:
electromagnetic pulse, electronic components, functional damage, integrated circuitsAbstract
The main rules of powerful pulsed electromagnetic radiation influence on electronic components are considered. The main mechanisms of electronic components damage by powerful electromagnetic pulse are established. The main attention is concentrated on investigation of influence processes of powerful pulsed electromagnetic radiation on the most vulnerable to such influence semiconductor components − on integrated circuits. It is the most critical elements of electronics. Being influenced by absorbed electromagnetic energy created by high-power microwave weapon, they are previously damaged thus causing functional damage of entire electronic installation.
The approximate borders of the interval of absorbed energy and power values in which functional damage of a majority of modern semiconductor components occurs are established. The levels of absorbed energy or power of external high-power microwave causing the functional damage of semiconductor components depends on various factors. The main groups of these factors are component's structural peculiarities (type of semiconductor, used technology, type of chips etc); environmental conditions (temperature, pressure); power supply voltage and circuitry рівнів енергії; time and frequency parameters of electromagnetic pulse.
It is finded out that semiconductor components of microwave band 1−10 GGz are damaged by single electromagnetic pulses of more than 10 ns duration if the absorbed power exceeds the 5−10 W level.
Absorbed power level 0.5−1.0 W is sufficient for functional damage of components working in the higher frequency bands.
Downloads
References
Ковтуненко О.П., Богучарський В.В., Слюсар В.І., Федоров П.М. Зброя на нетрадиційних принципах дії (стан, тенденції, принцип дії та захист від неї). Полтава: ПВІЗ. 2006. 247 с.
Магда И.И. Разработка мощных импульсных СВЧ генераторов на базе сильноточных релятивистских ускорителей электронов. СВЧ-техника и спутниковая связь: матер. конф. Севастополь. 1993.
Диденко А.П., Юшков Ю.Г. Мощные СВЧ-импульсы наносекундной длительности. М.: Энергоатомиздат. 1984. 112 с.
Пирогов Ю.А., Солодов А.В. Повреждения интегральных микросхем в полях радиоизлучения. Ж-л радиоэлектроники. 2013. № 6. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.jre.cplire.ru/jre/jun13/text.pdf.
Бригидин A.M., Титович Н.А., Кириллов В.М. Влияние электромагнитных помех на работоспособность полупроводниковых приборов и интегральных схем. Электронная техника. Сер. Упр. качеством, стандартизация, метрология, испытания. 1992. Вып. 1(148). С. 3—12.
Антипин В.В., Годовицын В.А., Громов Д.В., Кожевников А.О., Раваев А.А. Влияние мощных импульсных микроволновых помех на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы. Зарубежная радиоэлектроника. 1995. № 1. С. 37—52.
Баранов И.А., Обрезан О.И., Ропий A.M. Стойкость твердотельных модулей СВЧ к кратковременным электроперегрузкам. Обзоры по электронной технике. Сер. 1. СВЧ-техника. 1997. 111с.
Ключник А.В., Пирогов Ю.А., Солодов А.В. Обратимые отказы интегральных микросхем в полях радиоизлучения. Ж-л Радиоэлектроники. 2013. № 1. С. 1—24.
Конакова Р.В., Кордош П., Тхорик Ю.А. Прогнозирование надежности полупроводниковых лавинных диодов. Киев: Наукова думка. 1986. 168 с.
Sasagawa, К., Kazushi, N., Masumi, S. & Hiroyuki, A. (1999). A method to predict electromigration failure of metal lines. J. Appl. Phys. Vol. 86. № 11. DOI: https://doi.org/10.1063/1.371652
Pp. 6043—6051.
Абдуллаев Г.В., Джафаров Т.Д. Атомная диффузия в полупроводниковых структурах. М.: Атомиздат. 1980. 280 с.
Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем. М.: Вузовская книга. 2007. 463 с.
Синоров В.Ф., Пивоваров Р.П., Петров Б.К., Долматов Т.В. Физические основы надежности интегральных схем; под ред. Ю.Г. Миллер. М.: Сов. Радио. 1976. 320 с.
Кравченко В.И. Электромагнитное оружие. Харьков: Изд-во НТУ «ХПИ». 2008. 185 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Павло Федоров ,Вячеслав Богучарський ,Наталія Гамалій
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
