在探索宇宙的征途上，美国国家航空航天局（NASA）正积极寻求创新，以提升航天任务的效率与可靠性。近日，NASA戈达德太空飞行中心的电子元器件经理苏珊娜·道格拉斯，在一次重要演讲中，分享了NASA在推进商业现货（COTS）电子元器件应用方面的最新进展。
道格拉斯指出，近年来，NASA面临项目延期和成本超支的严峻挑战，其中元器件的及时供应成为关键瓶颈。特别是在新冠疫情的冲击下，传统宇航级或军规级元器件的供应链受到严重影响，导致项目进度受阻。为此，NASA开始重新审视COTS元器件的潜力。
COTS元器件，即商业现货元器件，以其充足的供应和及时的交付能力，成为NASA寻求解决方案的新方向。然而，这些元器件在使用前需要经过严格的筛选和辐射验证，增加了项目风险。一旦测试失败，可能导致整个设计被推翻重来，因此，大多数项目仍倾向于使用传统的、已有飞行经验的器件。
为了克服这一难题，NASA启动了电子元器件与封装项目（NEPP），旨在推动COTS元器件在航天任务中的高效应用。NEPP项目的核心策略包括更新元器件标准、建立辐射加固保障（RHA）方案，以及发展内部能力以最大程度使用高可靠商规元器件。
在元器件标准方面，NASA工程与安全中心（NESC）经过三年研究，提出了一套关于在NASA任务中使用商规COTS元器件的建议。研究指出，采用由业界领先制造商（ILPM）生产的“成熟的COTS元器件”是最优路径。这些器件经过全面验证，可靠性高，且几乎无需额外测试即可满足任务需求。
为了推动这一策略的实施，NEPP项目正在更新NASA的元器件保障标准，并将很快发布两项新标准：一项是关于EEEE元器件测试与降额的标准，另一项是关于辐射加固保障流程的标准。这些标准的发布将为COTS元器件在航天任务中的应用提供有力支持。
NASA还在积极建设元器件评估与测试实验室（PEAL），该实验室将成为推动NASA大规模实施ILPM认证并处理辐射问题的关键。PEAL实验室将拥有一支跨专业的专家团队，负责寻找并评估具备应用潜力的新元器件供应源，与制造商建立关系，以及制定有价值的附加测试方案等。
道格拉斯强调，PEAL实验室不仅是一个测试场所，更是一种NASA内部跨部门、跨专业的联合能力。它将极大提升任务开发效率，同时减少成本和风险。目前，PEAL实验室已获得部分启动资金，并已开始对一批元器件进行可靠性与辐射测试。
在辐射加固保障方面，NASA制定了一套新的流程标准，允许各个任务根据自身的风险等级来选择适当的RHA策略。这一机制为项目提供了弹性和可操作性，不会因为一个器件没做足测试而全盘否定。同时，NASA还针对不同RHA分类在单粒子效应（SEE）方面的要求进行了详细规定，以确保器件在辐射环境中的正常工作。
为了培养员工对ILPM方法的理解和应用能力，NASA还开展了大量培训工作。通过与高校合作开发的培训课程，NASA为员工提供了深入了解半导体制造工艺和器件可靠性的机会。这些培训项目不仅提升了员工的专业技能，也为ILPM方法在NASA内部的成功实施奠定了坚实基础。
