Интегральная схема

 

Использование: в вычислительной и радиоэлектронной аппаратуре. Сущность изобретения: в конструкцию полупроводникового кристалла стандартной интегральной микросхемы введены коммутационные кольца, расположенные по периметру кристалла, количество которых равно числу выводов кристалла. Кроме имеющихся контактных площадок, называемых в данном случае внутренними, по краю полупроводникового кристалла расположены внешние контактные площадки. Все контактные площадки для обеспечения возможности соединения любого вывода корпуса ИМС с любой внутренней контактной площадкой кристалла выполняются удлиненными - указанная возможность реализуется при обеспечении электрического соединения необходимых внутренних контактных площадок с внешними при помощи коммутационных колец. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и увеличение тенологичности печатной платы, содержащей интегральные микросхемы в качестве компонента. 3 ил.

Изобретение относится к полупроводниковым интегральным микросхемам (ИМС), в частности к микросхемам с диэлектрической изоляцией компонентов и подложкой из поликристаллического полупроводникового материала, с низкой и средней плотностью расположения элементов на кристалле, которые изготовлены традиционными технологиями: полупроводниковой или гибридной.

В качестве первого аналога [2] рассмотрена, с точки зрения ее конструкции, стандартная интегральная микросхема, содержащая корпус, в котором размещается кристаллодержатель, выполненный с контактными площадками на двух его противоположных сторонах, электрически соединенных между собой металлизированными проводниками, на котором закреплен полупроводниковый кристалл с контактными площадками, соединенными с контактными площадками кристаллодержателя проволочными перемычками, и выводы, запрессованные в корпус, электрически соединенные с контактными площадками полупроводникового кристалла.

В качестве второго аналога [3] выбрана интегральная микросхема, включающая поликристаллическую подложку, активные и пассивные элементы, размещенные в изолированных диэлектриком участках монокристаллического полупроводника, систему металлизированных соединений с пересечениями, которые выполнены в виде расположенных непосредственно в подложке высоколегированных участков с размерами зерен поликристалла, не превышающими 3 мкм.

В качестве прототипа рассмотрена полупроводниковая интегральная микросхема (фиг. 1) [1], содержащая корпус 1, конструкция которого может быть различной, с выводами 2, расположенными двухрядно, по периметру или матрицей, в зависимости от их количества (от 14 до 64) и типа корпуса, полупроводниковый кристалл 3 с активными, пассивными элементами и металлическими межсоединениями, соединительные проводники 4, один конец которых приварен к контактным площадкам кристалла 5, расположенным, как правило, по его периметру, а другой - к выводам корпуса или контактным площадкам кристаллодержателя 6, соединенным с выводами корпусов ИМС.

Недостатком конструкции, общим как для прототипа, так и для обоих аналогов, с точки зрения авторов данной работы, является "жесткое" назначение выводов ИМС в процессе сборки, впоследствии не изменяемое, что приводит к следующим последствиям: при проектировании печатных плат для радиоэлектронной аппаратуры и вычислительной техники такая ИМС помещается на плату в заданном рядом условий месте и происходит ее соединение с другими компонентами платы (трассировка). В ходе этого процесса возможно возникновение следующей ситуации: трассы, подводимые к ИМС сверху (снизу), должны быть соединены с нижними (верхними) выводами ИМС, такие трассы практически неизбежно пересекут другие трассы - подходящие к боковым выводам ИМС (фиг.2а).

Аналогичная ситуация возникает, если трассы, подводимые к боковым выводам ИМС, идут с противоположной стороны - они пересекут трассы, подходящие к вертикальным выводам ИМС (фиг. 2б). В результате практически невозможно обойтись без межслойных переходов или перемычек, что снижает качество платы, ее надежность и технологичность.

Изобретение направлено на повышение надежности и увеличение технологичности печатной платы, содержащей интегральные микросхемы в качестве компонента.

Это достигается тем, что по периметру полупроводникового кристалла за счет некоторого увеличения его площади выполняются концентрические коммутационные кольца, как бы разделяющие контактные площадки кристалла 5 прототипа (фиг. 1) на две части: внутренние и внешние контактные площадки. Контактные площадки кристалла прототипа выполняют две функции: снимают информацию с функциональной части кристалла ИМС и передают ее на контактные площадки кристаллодержателя 6 и, следовательно, на выводы 2 ИМС. В отличие от прототипа у ИМС предлагаемой конструкции эти функции разделены: внутренние контактные площадки снимают информацию с кристалла, а внешние - передают ее на контактные площадки кристаллодержателя. Связь внутренних контактных площадок с внешними осуществляется посредством коммутационных колец. Для обеспечения возможности назначения определенной функции нужному выводу ИМС каждая внешняя контактная площадка электрически соединяется с одним из коммутационных колец в процессе изготовления ИМС, а каждая внутренняя контактная площадка имеет возможность коммутации с любым из коммутационных колец перед установкой микросхемы на монтажную плату.

Сущность изобретения поясняется фиг.3, где представлен вид предлагаемой интегральной схемы сверху, из которого видно, что в конструкцию стандартной ИМС, имеющей корпус 1, выводы 2, полупроводниковый кристалл 3, соединительные проводники 4, контактные площадки кристалла 5, в дальнейшем называемые внутренними и выполняемые непосредственно в подложке в виде высоколегированных участков с размерами зерен поликристалла, не превышающими 2 мкм, и контактные площадки кристаллодержателя 6, дополнительно введены: коммутационные кольца 7, количество которых равно числу контактных площадок кристалла, выполняемые на его поверхности пленочной технологией, и внешние контактные площадки 8, располагающиеся за коммутационными кольцами по краю кристалла и соединяемые навесными проводниками 4 с контактными площадками 6 кристаллодержателя.

Внешние и внутренние контактные площадки выполняются удлиненными - длина внутренних ограничивается уровнем последнего (внешнего) коммутационного кольца, а каждая внешняя контактная площадка соединяется электрически с одним из коммутационных колец, уровнем которого и определяется ее длина.

Для осуществления заложенной в устройство возможности назначения выводов при установке ИМС на монтажную плату необходимо выполнить электрическое соединение посредством прожигания изолирующего слоя между определенной внутренней контактной площадкой и коммутационным кольцом, соединенным с необходимым выводом ИМС.

Следует отметить, что площадь кристалла такой ИМС по сравнению с прототипом незначительно возрастает за счет ширины коммутационных колец (2 мкм) и такого же изолирующего расстояния между ними. Например, при числе выводов ИМС - 24 размер стороны полупроводникового кристалла увеличится примерно на 0,2 мм, Использование предлагаемых интегральных микросхем позволит минимизировать число конфликтов между трассами, а следовательно, количество межслойных соединений (переходов) В статическом состоянии ИМС предлагаемой конструкции предполагает наличие микросхемы с выводами 2 (фиг. 3), изолированными коммутационными кольцами 7 от ее функциональной части, т.е. от внутренних контактных площадок 5.

Способ использования предлагаемой ИМС в составе монтажной платы или другого устройства после назначения выводов предложенным способом не отличается от способа использования прототипа.

Источники информации: 1. Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок. - М.; Радио и связь, 1989, с. 400.

2. Авторское свидетельство СССР N 1583995, H 01 L 23/28, 1987.

3. Авторское свидетельство СССР N 470237, H 01 L 27/00, 24.08.77.

Формула изобретения

Интегральная микросхема, включающая поликристаллическую подложку, активные и пассивные элементы, металлические межсоединения, отличающаяся тем, что в нее по периметру поверхности полупроводникового кристалла введены коммутационные кольца шириной 2 мкм и таким же изолирующим расстоянием между ними, количество которых равно числу выводов кристалла ИМС, и кроме внутренних контактных площадок введены внешние контактные площадки, располагающиеся по краю кристалла и соединенные с контактными площадками кристаллодержателя, контактные площадки выполнены удлиненными, непосредственно в подложке в виде высоколегированных участков с размерами зерен поликристалла не более 2 мкм, каждая внешняя контактная площадка имеет электрическое соединение с одним из коммутационных колец, чем и определяется ее длина, а длина каждой внутренней контактной площадки для обеспечения возможности ее коммутации с любым коммутационным кольцом перед установкой ИМС на монтажную плату ограничивается внешним коммутационным кольцом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к MOS полупроводниковому запоминающему устройству, в частности к полупроводниковому устройству, повышающему высокотемпературную стабильность силицида титана, применяемого для изготовления вентильной линии полицида в DRAM (памяти произвольного доступа)

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при создании конструкций логических сверхбольших интегральных схем (СБИС) со сверхмалым потреблением мощности

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при создании конструкций логических комбинированных Би-КМОП сверхбольших интегральных схем (СБИС) со сверхмалым потреблением мощности

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, в частности к генераторам, управляемым электрическим полем, и может быть использовано в радиоэлектронике, автоматике и информационной технике

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано при создании аналого-цифровых полупроводниковых интегральных микросхем (ИМС) для радиотехнической, телевизионной и измерительной электронной аппаратуры

Изобретение относится к вычислительной технике и интегральной электронике
Изобретение относится к проводящим пастам для формирования металлических контактов на поверхности субстратов для фотогальванических элементов. Проводящая паста по существу свободна от стеклянной фритты. По одному варианту выполнения изобретения проводящая паста содержит металлоорганические компоненты, которые образуют твердую металлоксидную фазу при обжиге, и проводящий материал. Металлоорганические компоненты выбраны из группы, включающей карбоксилаты металлов или алкоксиды металлов, где металлом является бор, алюминий, кремний, висмут, цинк или ванадий. По другому варианту проводящая паста включает несколько предшественников, которые образуют проводящие элементы при обжиге или нагревании. Паста адаптирована для сцепления с поверхностью субстрата и при обжиге формирует твердую оксидную фазу с образованием из проводящих материалов электрического проводника на субстрате. Использование указанной проводящей пасты в линии проводящей сетки фотогальванических элементов обеспечивает повышение эффективности и коэффициента заполнения гальванического элемента. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области силовых корпусов и более конкретно к вводам, выполненным в этих корпусах. Технический результат - предложение ввода, позволяющего минимизировать риски возникновения мультипакторных эффектов, и обеспечение возможности функционирования ввода при передаче сигналов повышенной мощности. Достигается тем, что устройство содержит основание (204) и стенку (203), определяющую внутреннюю часть и наружную часть, причем герметичный ввод содержит первый участок (202а') линии передачи сигнала, располагающийся снаружи корпуса, второй участок (202b') линии передачи сигнала, располагающийся внутри корпуса, и третий участок (202с') линии передачи сигнала, соединяющий два других участка (202а', 202b'), причем ввод отличается тем, что первый участок (202а') смещен относительно стенки таким образом, чтобы обеспечивать первое безопасное расстояние d, представляющее собой расстояние между первым участком (202а) линии передачи сигнала, располагающимся на поверхности второго слоя, и металлическими частями корпуса. 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электронной технике и микроэлектронике, а именно к линиям передачи

Изобретение относится к микроэлектронике, а более конкретно к интегральным транзисторным структурам типа MOS

Изобретение относится к наноэлектронике

Изобретение относится к микроэлектронике, а более конкретно к технике изготовления твердотельных приборов и интегральных схем с использованием СВЧ плазменного стимулирования в условиях электронного циклотронного резонанса (ЭЦР), а также к технологии плазменной обработки в процессе изготовления различных полупроводниковых структур

Изобретение относится к области вычислительной техники и интегральной электроники, а более конкретно - к интегральным логическим элементам СБИС

Изобретение относится к области вычислительной техники и интегральной электроники, а более конкретно к интегральным логическим элементам СБИС

Изобретение относится к области силовой полупроводниковой микроэлектроники
Наверх