超越太空科学的范畴：高抗干扰的电子设计要求

　　自有生民之初，人类对于太空便深为着迷。在任何时代，星光点点的天空总是令人引发无限的想像力。科学小说在文学作品与娱乐媒体中相当流行。太空旅行和探险一直是所有时代热门的话题，并且是国际纷争、主权彰显、国力与国防安全的课题。美国将太空人送上月球距今已有40年的时间。如此惊人的壮举在人类歷史上具有无与伦比的意义。

　　其他国家也积极计划登陆月球，準备迎头赶上美国，其中以中国与印度最为积极，不过，登陆月球需要相当大的投资，是相当艰鉅的壮举。NASA计划明年将太空梭除役，而战神一号运载火箭至少必须等到2014年才能建造完成。这使得冷战时期美俄太空竞赛中，积极发展的美国无法再将太空人送上太空，而必须借用俄罗斯苏式火箭（Russian Soyuz rocket）。

　　大多数人都曾经听过星舰迷航记（Star Trek）的寇克舰长的名言：「太空是等待我们开拓的终极边疆！」太空旅行是科幻小说爱好者的梦想，不过，对于在太空产业工作的人而言，太空也是人类与电子产品难以挑战的极限。没有经过长期大量的投入，没有人或装置能够长久待在太空中。

　　大家可能会很讶异，太阳是一个持续运转、自我维持的核反应星体，向地球排放的大量能源与致命的辐射，所幸，地球的磁场能够保护我们，阻绝其中大部份的辐射，使外来的辐射就像是河流之中流经石头的水一般。只要观看北极光，就能够约略瞭解如此的辐射是什么景况，由于地球两极的磁场较弱，因此外来的辐射使大气层离子化。请见图1。

　　地球的大气层能够阻絶外来的辐射，所造成的影响有好有坏，好的影响是外来的辐射不断重建地球的臭氧层，保护人类不接触太阳的紫外线（UV）辐射，不过，外来的辐射也会产生具破坏力的地面中子，在人体衰老的过程中，这些地面中子会造成细胞随着时间的推移而损伤。

　　在地面或海面上，暴露于地面中子的比例约为每平方公司10个中子，这些中子会造成电子产品的电路或逻辑不稳定。中子进入半导体晶片时，与其他塬子碰撞后会释放少量的能量，导致塬子大小的核分裂，产生足以干扰积体电路的能量。记忆体系统或高复杂度IC的使用者相当关注这方面的干扰。例如，许多电脑当机的真正元兇并不一定是Microsoft，而可能是其中一个积体电路中重要的电路节点发生中子撞击所造成的反应所致。图2所示即为这方面的说明。