УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯИ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕЛ1ПЕРАТУРНЫХРЕЖИМОВ МИКРОСХЕМ Советский патент 1974 года по МПК G06G7/56 

1

Изобретение относится к области выч.нсл тельной техники. Устройство предназначено для модели|рОвания температурных режимов в М1:; роэлектронных вычислительных устройствах и проведения оценочных .измерений при отработочных ,испыта.ниях микроэлектронной аппаратуры.

В процессе разработки микроэлектронных вычислительных устройств высокой нлотности компоновки воз.нвкает необходимость проведения оценочных температурных измерений, цель которых состоит .в олределении .качества .используемых средств теплоотвода, необходимого для обеспечения нор.мальиой работы микросхем.

В настоящее время измерение температурных режимов осуществляется на готовых разработанных устройствах лри ломощн различного рода датчиков температу|ры, располагаемых на iKOpnycax микросхем ,или вблизи них. При этом отсутствует возмож.но:сть варьирования мощностями, выделяемыми микросхемзми, и точного определения температуры на.кболее чувствительных к нагреву элементов в и утри .м я:К1росхем.

Цель .изобретения - моделирование эквивалентной мощности, выделяемой элементами микросхем, и оценка с высокой степенью точ1ЮСТИ температуры наиболее чувствительных к наг.реву элементов .м.икросхем. Для этого

чувствительный элемент вы-полнен в в;1де бескорпусного Tpaii3HCTOpa, нагревательный элемент - в виде резистора, оба элемента размещены в герметичном .корпусе. Причем выводы базы и эмиттера бескорпусного транзистора и выводы .резистора соединены с соответствующими выводами герметичного корпуса.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, выаюлнечное в стандартном rcp.xieтичном :корпусе для герметизашш М1 крс:хем типа «Терек ; «а фиг. 2 показана те ;пературная зависимость 11апрян е 1ня бaзa-э i;Iттep бескорпусного транзистора 2Т319; на фиг. 3- схема ,В:; Л Счеыил устэаиства.

Устройство состоит из чувствительного эле(мента, в качестве -которого в данном случае .нспользован переход база-эм.иттар бескорпусного транзистора /; натревательного эле.мента, выполненного в виде резистора 2; и герметичного Корпуса, состоящего )3 основания - с подлол.кой 4 и выво.дам.и 5, изолированными от основан;1я с помощью .изоляторов 6, и

крышки 7, приваренной к основанию.

С целью повышения точности моделирования температурных микросхем резистор может быть изготовлен, как и реальные элементы, по .интегральной технологии.

Выводы транзистора и резистора присоединеиы к выводам 5 с помощью Пайки .или сварки.

Перед установкой в корпусе транзистора / для него в тер мостате 1сиимают температурную .мость напряжения на переходе база-эмлтте,р (t/e. э) (см. фиг. 2), нричем .величину тока через переход выбирают достаточно малой (менее 1 мА), чтобы .набежать саморазогрева транзистора за счет выделяемой на переходе мощности.

Собранное устройство устанавливают в микроэлектрониом блоке, подвергающемся испытанию. При необходимости .исследования раопределеиия температур в объеме блока в нем уста.навливают несколько устройств.

Выбоф оптимальных средств тенлоотвода при разработке перспективных типовых ми«роэлектроииых конструкций можно производить на моделях, целиком состоящих из предлагаемых устройств, при этом чувствительные элементы могут быть установлены лишь в устройствах, расположенных .в наиболее интересующих (частях модели.

Каждое устройство включают в схему, приведенную на фиг. 3. Схема содержит измерительный Прибор 8, нап:ри1мер м-нлливольтметр, резистор 9, обеспечивающ.ий протека.ние через .перехо.д база-эмиттер транзистора / тока, совпадающего с током, при котором производилась градуировка транзистора, (регулируемый источник 10 напряжения, подключаемый к резистору 2, .11 переключатель 11, обеспечивающий одновременность включения схемы испытуемого блока и подключения .резистора к «сточнику напряжения.

После включения переключателя нод действием тенла, выделяемого элемеитами, входящими в состав испытуемого блока, температура в Объеме блока начинает повышаться, нагревая тра.нзистор 1 и вызывая уменьшение величпны t/б. э, что регистрирует измерительный П рибО:р.

Одновременно .происходит нагрев транзистора за счет тепла, выделяемого резистором 2, чем имитируется разогрев элементов микросхем :за счет собственного выделения тепла.

Значение температуры нагрева тра.нзистора определяют далее по градуировочной характаристике.

Таким образо.м, устройство позволяет оценить нагрев внутренних элементов микросхем, (Происходящий в процессе работы реального микроэле.кт,ро.нного |блока ка-к за счет тепла, выделяемого этими элементами, так и за счет тепла, выделяемого другими микросхемами. |Получе;чная при этом погрешность

измерения не превышает 3° С. Малость объема кристалла транзистора, И|СПОльзуемого в качестве чувствительного элемента, и вследствие этого малая его теплоемкость обеспечивают практическую безынерционность измереПИЯ, что позволяет .регистрировать с высокой степенью точности переходные теиловые режимы в блоке, возникающие при его включеиии и выключении. Возмо.жность регулировки мощности, выделяемой резистором 2 за счет

регулировки напряжения Источника W, позволяет моделировать различные режимы работы реал ЬН ы х м ИК р о с х е-м.

Пред м е т изобретения

Устройство для моделирования и измерения те.мператур.ных режимов ми1кросхем, содержащее гер|Метичный корпус с выводами, чувствительный и нагревательный элементы, отличающееся тем, что, с целью повыщения

точпости оценки температурных режимов микросхем, чувствительный элемент .выполнен в виде бескортусного транзистора, нагревательный элемент - в виде резистора, оба элемента размещены в герметичном корпусе, Причем

база и эмиттер беокорпусного транзистора и резистор соединены с соответствующими выводами .герметичного корпуса.

© ©0© ©©©

/ Л °

у

W

2030W5060

Фиг. 2