Багатокристальний модуль
Власники патенту UA 2463684:
Використання: електронна техніка при виготовленні багатокристальних модулів. Сутність винаходу: багатокристальний модуль містить, принаймні, два пакети корпусів з інтегральними схемами оперативної та постійної пам'яті, комутаційну плату та процесор, встановлені на підставі. На підставі встановлений набір мікроплат і кришка, що утворюють у зборі з основою герметичний корпус, при цьому на внутрішніх поверхнях кришки та основи встановлені відповідно комутаційна плата та процесор, пов'язані з мікроплатами корпусу дротяними з'єднаннями, а на зовнішній поверхні основи виконані зовнішні висновки, електрично з'єднані з кришкою та мікроплатами за допомогою комутаційної плати та наскрізних струмопровідних каналів. Запропонована конструкція багатокристального модуля дозволяє значно розширити функціональні можливості модуля, забезпечити його ремонтоздатність. 1 з.п. ф-ли, 2 іл.
Винахід відноситься до електронної техніки і може бути використане при виготовленні багатокристальних модулів за технологією "корпус-на-корпусі".
Відомий багатокристальний модуль, що включає основу з центральним монтажним отвором, в якому встановлені, як одне з виконань, два пакети корпусів інтегральних схем. Корпуси інтегральних схем монтуються з обох боків проміжних підкладок, електрично з'єднаних з основою та контактними майданчиками інтегральних схем дротяною розваркою.
Герметизація модуля здійснюється заливкою пластмасою до основи модуля (1).
Найбільш близьким до заявленого винаходу за сукупністю ознак (прототипом) є багатокристальний модуль, що включає основу з матрицею кулькових висновків, на внутрішній стороні якогозмонтований процесор, розташований між двома пакетами корпусів інтегральних схем, що містять пристрої оперативної та постійної пам'яті, при цьому пакети корпусів інтегральних схем встановлені на додатковій підкладці, пов'язаної з основою методом дротяної розварювання. Герметизація модуля здійснюється заливкою пластмасою до основи модуля (2).
Всі перелічені вище конструкції модулів мають недоліки, одним з яких є велика довжина дротяних з'єднань, що з'єднують додаткову підкладку з основою модуля, що знижує надійність модуля при механічних впливах.
Крім того, підвищення функціональності та продуктивності даних модулів за рахунок збільшення кількості корпусів у пакетах (3D-структура) утруднено через необхідність введення в конструкцію додаткових елементів у вигляді підкладок.
Виконані із пластмаси елементи конструкції модулів не забезпечують їх ремонтоспроможність, а також стійкість від кліматичних та радіаційних впливів.
Завдання, вирішуване цим винаходом, полягає в усуненні недоліків, властивих прототипу, і створенні багатокристального модуля з підвищеною функціональною здатністю, а також із забезпеченням надійності конструкції в частині герметичності та радіаційної стійкості модуля в умовах впливу механічних та кліматичних факторів, з можливістю заміни будь-якої складової модуля у разі пошкодження.
Для вирішення поставленої задачі в пропонованому багатокристаловому модулі, що містить, принаймні, два пакети корпусів з інтегральними схемами оперативної та постійної пам'яті, комутаційну плату та процесор, встановлені на підставі, що відрізняється тим, що на підставі встановлений набір мікроплат і кришка, що утворюють у зборі з основоюгерметичний корпус, при цьому на внутрішніх поверхнях кришки та основи встановлені відповідно комутаційна плата і процесор, пов'язані дротяними з'єднаннями з мікроплатами корпусу, а на зовнішній поверхні основи виконані зовнішні висновки, електрично з'єднані з кришкою та мікроплатами за допомогою комутаційної плати та наскрізних струмопровідних каналів.
Винахід пояснюється кресленням, де
на фіг.1 зображено поздовжній розріз модуля;
на фіг.2 схематично зображена установка комутаційної плати в корпусі.
Багатокристальний модуль складається з пакетів 1 і 2 корпусів 3 і 4, що включають інтегральні схеми 5 оперативної і постійної 6 пам'яті. Пакети корпусів 1 і 2 встановлені на корпусі 7, що є герметичною конструкцією, що складається з основи 8, набору мікроплат 9 і кришки 10, з'єднаних дифузійним зварюванням. Мікроплати виконані суцільної форми 11 та у вигляді рамок 12.
У порожнинах 13 і 14, утворених мікроплат-рамками, змонтовані комутаційна плата 15 і процесор 16.
Комутаційна плата 15 встановлена на внутрішній поверхні кришки 10, а процесор 16 - на внутрішній поверхні основи 8.
Комутаційна плата 15 являє собою багатошарову структуру, що включає струмопровідні доріжки і металізовані контакти на поверхнях плати, при цьому на одній поверхні комутаційної плати виконані контакти у вигляді кулькових висновків 17, а на іншій поверхні - контактні майданчики для забезпечення монтажу дротяних з'єднань 18, плату з металізованою платою корпусу.
Конструкція комутаційної плати забезпечує можливість змінювати кількість зовнішніх висновків, їх розташування та послідовність.
Процесор 16електрично пов'язаний з мікроплатою корпусу за допомогою дротяних з'єднань 19.
В якості матеріалу елементів конструкції модуля використовується алюмооксидна або алюмонітридна кераміки, що дозволяють застосовувати кристали з підвищеною потужністю, що розсіюється, і проводити ремонт будь-якої складової частини модуля.
На зовнішніх поверхнях основи 8 та кришки 10 виконані зовнішні висновки 20 та 21.
Електричний зв'язок зовнішніх висновків 20 і 21 комутаційної плати 15 і процесора 16 здійснюється за допомогою наскрізних струмопровідних каналів 22, герметизуються припоєм.
Багатокристальний модуль за допомогою пристроїв оперативної пам'яті ОЗУ забезпечує тимчасове зберігання даних і команд, необхідних процесору для виконання логічних операцій та операцій управління, а також зберігання незмінних даних постійними пристроями, що запам'ятовують ПЗУ.
Використання даної конструкції багатокристального модуля із застосуванням комутаційної плати, встановленої в базовому корпусі, дозволяє значно розширити функціональні можливості модуля, а застосування алюмооксидної або алюмонітридної кераміки дозволяє забезпечити герметичність та механічну міцність конструкції модуля з ефективним відведенням тепла із зон розташування.
Крім того, дана конструкція багатокристального модуля забезпечує його ремонтоздатність, що дозволяє за допомогою розпаювання паяних вузлів проводити заміну будь-якої частини модуля.
1. Багатокристальний модуль, що містить, принаймні, два пакети корпусів з інтегральними схемами оперативної та постійної пам'яті, комутаційну плату та процесор, встановлені на підставі, що відрізняється тим, що на підставі встановлений набір мікроплат і кришка, що утворюють у зборі з основою герметичний корпус , при цьомуна внутрішніх поверхнях кришки та основи встановлені відповідно комутаційна плата та процесор, пов'язані з мікроплатами корпусу дротяними з'єднаннями, а на зовнішній поверхні основи виконані зовнішні висновки, електрично з'єднані з кришкою та мікроплатами за допомогою комутаційної плати та наскрізних струмопровідних каналів.
2. Багатокристальний модуль за п.1, який відрізняється тим, що в якості матеріалу елементів конструкції корпусу використана алюмооксидна або алюмонітридна кераміки.