МНОГОКРИСТАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2012 года по МПК H01L25/10 

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении многокристальных модулей по технологии «корпус-на-корпусе».

Известен многокристальный модуль, включающий основание с центральным монтажным отверстием, в котором установлены, как одно из исполнений, два пакета корпусов интегральных схем. Корпуса интегральных схем монтируются по обе стороны промежуточных подложек, электрически соединенных с основанием и контактными площадками интегральных схем проволочной разваркой.

Герметизация модуля осуществляется заливкой пластмассой до основания модуля (1).

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является многокристальный модуль, включающий основание с матрицей шариковых выводов, на внутренней стороне которого смонтирован процессор, расположенный между двумя пакетами корпусов интегральных схем, содержащих устройства оперативной и постоянной памяти, при этом пакеты корпусов интегральных схем установлены на дополнительной подложке, связанной с основанием методом проволочной разварки. Герметизация модуля осуществляется заливкой пластмассой до основания модуля (2).

Все перечисленные выше конструкции модулей обладают недостатками, одним из которых является большая длина проволочных соединений, соединяющих дополнительную подложку с основанием модуля, что снижает надежность модуля при механических воздействиях.

Кроме того, повышение функциональности и производительности данных модулей за счет увеличения количества корпусов в пакетах (3D-структура) затруднено из-за необходимости введения в конструкцию дополнительных элементов в виде подложек.

Выполненные из пластмассы элементы конструкции модулей не обеспечивают их ремонтоспособность, а также стойкость от климатических и радиационных воздействий.

Задача, решаемая настоящим изобретением, состоит в устранении недостатков, присущих прототипу, и создании многокристального модуля с повышенной функциональной способностью, а также с обеспечением надежности конструкции в части герметичности и радиационной стойкости модуля в условиях воздействия механических и климатических факторов, с возможностью замены любой составной части модуля в случае ее повреждения.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом многокристальном модуле, содержащем, по крайней мере, два пакета корпусов с интегральными схемами оперативной и постоянной памяти, коммутационную плату и процессор, установленные на основании, отличающийся тем, что на основании установлен набор микроплат и крышка, образующие в сборе с основанием герметичный корпус, при этом на внутренних поверхностях крышки и основания установлены соответственно коммутационная плата и процессор, связанные проволочными соединениями с микроплатами корпуса, а на наружной поверхности основания выполнены внешние выводы, электрически соединенные с крышкой и микроплатами посредством коммутационной платы и сквозных токопроводящих каналов.

Изобретение поясняется чертежом, где

на фиг.1 изображен продольный разрез модуля;

на фиг.2 схематично изображена установка коммутационной платы в корпусе.

Многокристальный модуль состоит из пакетов 1 и 2 корпусов 3 и 4, включающие интегральные схемы оперативной 5 и постоянной 6 памяти. Пакеты корпусов 1 и 2 установлены на корпусе 7, представляющим собой герметичную конструкцию, состоящую из основания 8, набора микроплат 9 и крышки 10, соединенных диффузионной сваркой. Микроплаты выполнены сплошной формы 11 и в виде рамок 12.

В полостях 13 и 14, образованных микроплатами-рамками, смонтированы коммутационная плата 15 и процессор 16.

Коммутационная плата 15 установлена на внутренней поверхности крышки 10, а процессор 16 - на внутренней поверхности основания 8.

Коммутационная плата 15 представляет собой многослойную структуру, включающую токоведущие дорожки и металлизированные контакты на поверхностях платы, при этом на одной поверхности коммутационной платы выполнены контакты в виде шариковых выводов 17, а на другой поверхности - контактные площадки для обеспечения монтажа проволочных соединений 18, электрически соединяющих коммутационную плату с металлизированной платой корпуса.

Конструкция коммутационной платы обеспечивает возможность изменять количество внешних выводов, их расположение и последовательность.

Процессор 16 электрически связан с микроплатой корпуса с помощью проволочных соединений 19.

В качестве материала элементов конструкции модуля используется алюмооксидная или алюмонитридная керамики, позволяющие применять кристаллы с повышенной рассеиваемой мощностью и производить ремонт любой составной части модуля.

На наружных поверхностях основания 8 и крышки 10 выполнены внешние выводы 20 и 21.

Электрическая связь внешних выводов 20 и 21, коммутационной платы 15 и процессора 16 осуществляется с помощью сквозных токопроводящих каналов 22, герметизируемых припоем.

Многокристальный модуль с помощью устройств оперативной памяти ОЗУ обеспечивает временное хранение данных и команд, необходимых процессору для выполнения логических операций и операций управления, а также хранение неизменных данных постоянными запоминающими устройствами ПЗУ.

Использование данной конструкции многокристального модуля с применением коммутационной платы, установленной в базовом корпусе, позволяет значительно расширить функциональные возможности модуля, а применение алюмооксидной или алюмонитридной керамики позволяет обеспечить герметичность и механическую прочность конструкции модуля с эффективным отводом тепла из зон расположения процессора и блоков памяти.

Кроме того, данная конструкция многокристального модуля обеспечивает его ремонтоспособность, позволяющая с помощью распайки паяных узлов производить замену любой части модуля.

Использование: электронная техника, при изготовлении многокристальных модулей. Сущность изобретения: многокристальный модуль содержит, по крайней мере, два пакета корпусов с интегральными схемами оперативной и постоянной памяти, коммутационную плату и процессор, установленные на основании. На основании установлен набор микроплат и крышка, образующие в сборе с основанием герметичный корпус, при этом на внутренних поверхностях крышки и основания установлены соответственно коммутационная плата и процессор, связанные с микроплатами корпуса проволочными соединениями, а на наружной поверхности основания выполнены внешние выводы, электрически соединенные с крышкой и микроплатами посредством коммутационной платы и сквозных токопроводящих каналов. Предложенная конструкция многокристального модуля позволяет значительно расширить функциональные возможности модуля, обеспечить его ремонтоспособность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Многокристальный модуль, содержащий, по крайней мере, два пакета корпусов с интегральными схемами оперативной и постоянной памяти, коммутационную плату и процессор, установленные на основании, отличающийся тем, что на основании установлен набор микроплат и крышка, образующие в сборе с основанием герметичный корпус, при этом на внутренних поверхностях крышки и основания установлены соответственно коммутационная плата и процессор, связанные с микроплатами корпуса проволочными соединениями, а на наружной поверхности основания выполнены внешние выводы, электрически соединенные с крышкой и микроплатами посредством коммутационной платы и сквозных токопроводящих каналов.

2. Многокристальный модуль по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала элементов конструкции корпуса использована алюмооксидная или алюмонитридная керамики.