Микросхема

 

365869

О П,ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советское

Соцналнстнческна

Республне

Зависимое от авт. свидетельства ¹ ——

Заявлено 07.1Х.1970 (№ 1474339j26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 08.1.1973. Бюллетень № 6

М. Кл. Н 05k 5/06

Комнтет ло делам наабротоннй н отнрытнй орн Сооото Мнннотрое

СССР

УДК 621.396.6 (088.8) Дата опубликования описания 19.И1.1973

Авторы изобретения

И. И. Лейкин и Б. Б. Лейкина

Заявитель

МИКРОСХЕМА!

Изобретение относнпгся и области микроэлектроники и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре.

Известны микросхемы, выполненные в виде расположенной в корпусе подложки с размещенными на ней активными и пассивными элементами.

Однако известные микросхемы обладают низкой температурной стабильностью параметров.

С целью повышения температурной стабильности параметров в предлагаемой микросхеме между подложкой и корпусом расположен терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления.

На фиг. 1 показана предлагаемая микросхема, выполненная в плоском металло-стеклянном корпусе с торцевым расположением выводов; на фиг. 2 — предлагаемая микросхема, выполненная в пластмассовом корпусе с торцевым расположением выводов; на фиг. 3 — график зависимости температуры подложки от температуры окружающей среды; на фиг. 4 — графики зависимости величины относительной температурной нестабильности частоты следования импульсов генератора прямоугольных импульсов, выполненного в виде микросхемы, от температуры окружающей среды без термостабилизации

2 (кривая А) и с термостабилизацией (кривая Б).

Подложка микросхемы 1 (фиг. 1 и 2), склеенная с пластинкой терморезистора 2 с

5 положительным 1 КС (позистор) по всей поверхности соприкосновения, образует термоблок с хорошим тепловым контактом. Пластинка терморезистора 2 имеет выступ 3, к верхней кромке которого припаяи провод1О ник 4, соединенный с одним из внешних выводов 5 микросхемы. Нижняя поверхность терморезистора 2 припаяна мягким припоем к донышку корпуса по всей поверхности соприкосновения (фиг. 1), образуя второй вывод б терморезистора 2. Если корпус изготовлен из пластмассы (фиг. 2), то второй вывод б терморезистора 2 образуется с помощью проволочной или ленточной перемычки, соединяющей нижнюю поверхность тер20 морезистора 2 с одним из внешних выводов микросхемы. Для повышения механической прочности конструкции между термоблоком и корпусом микросхемы наносится слой клея 7; если корпус металло-стеклянный, то слой клея наносится по боковым поверхностям, если же корпус пластмассовый, то термоблок склеивается с донышком.

Примененный терморезистор 2 с положительным температурным коэффициентом созе противления (позистор) представляет собой

365869

30

3 пластинку из полупроводниковой керамики, изготовленной на основе твердого раствора титаната бария, легированного редкоземельными элементами. Пластинка терморезистора 2 имеет металлизированные поверхности для подпайки выводов. Температурная зависимость сопротивления терморезистора 2 имеет резко релейный характер с ТКС, равным

15 — 20О/о/ С, в узком интервале температур.

Этот интервал может быть смещен технологическим путем в обе стороны по температурной шкале в зависимости от заданных требований. В частности, для терморезисторов типа СТ6 — 5Б область резкого увеличения сопротивления лежит в диапазоне 70 — 90 С.

При подаче на терморезистор 2 (позистор) фиксированного напряжения он выполняет функции саморегулирующего нагревательного элемента. Под действием приложенного напряжения терморезистор 2 (позистор) нагревается до температуры, соответствующей приблизительно точке сегнетоэлектрического фазового перехода — точке излома характеристики. При достижении температуры перехода сопротивление позистора резко повышается, и рассеиваемая мощность падает до незначительной величины.

При изменении температуры окружающей среды устанавливается термодинамическое равновесие между мощностью, потребляемой позистором, температурой микросхемы и температурой окружающей среды, при этом значительному изменению температуры окружающей среды соответствует небольшое изменение температуры позистора и подложки микросхемы.

График, приведенный на фиг. 3, иллюстрирует изменение температуры подложки микросхемы из ситалла марки СТ50 — 1 размером 8Х 10 мм, скленной с пластинкой терморезистора типа СТ6 — 5Б, помещенной в плоский металло-стеклянный корпус типа

252МС 15 — 1, при изменении температуры окружающей среды от 60 до + 100 С. Температура подложки измеряется при помощи миниатюрного термодатчика типа CT3 — 19, приклеенного к подложке микросхемы эпоксидным компаундом. Микросхема находится в спокойной атмосфере в условиях свободного теплообмена с окружающим воздухом. Из графика видно, что температура подложки

4 микросхемы меняется лишь на 45 С вЂ” от

+55 до +100 С при изменении температуры окружающей среды и от — 60 до +100 С.

Графики, приведенные на фиг. 4, показывают изменение частоты следования импульсов генератора прямоугольных импульсов в микросхем Ioivl исполнении при изменении температуры окружающей среды.

Микросхема изготовлена по гибридно-пленочной технологии методом термовакуумного напыления через свободную маску. Генератор представляет собой автоколебательный мультивибратор с коллекторно-базовыми связями и встроенными эмиттерными повторителями, На подложке напылена пассивная часть схемы — пленочные резисторы на основе сплава МЛТ-ЗМ, пленочные конденсаторы на основе двуокиси кремния, соединительные пленочные проводники и контактные площадки. Активные элементы (бескорпусные диоды типа КД901А и транзисторы типа 2Т307Б) размещенные на подложке, присоединяются к контактным площадкам методом термокомпрессии. Подложка с элементами помещается в плоский металло-стеклянный корпус размером 24Х24Х4,2 мм с планарным расположением выводов. Кривая А показывает относительную нестабильность частоты мультивибратора без термостабилизации, кривая

Б — с термостабилизацией, осуществленной в соответствии с настоящим предложением.

Из графиков видно, что относительная нестабильность частоты следования в диапазоне температур от — 60 до +100 С составляет 12,4О/о для схемы без термостабилизации и 2,7 /о для той же схемы, выполненной в соответствии с настоящим предложением.

Таким образом температурная стабильность частоты повышается почти в пять раз.

Предмет изобретеп ия

Микросхема, выполненная в виде расположенной в корпусе подложки с размещенными на ней активными и пассивными элементами, отличаюи1аяся тем, что, с целью повышения температурной стабильности параметров микросхемы, между подложкой и корпусом расположен терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления.

365869 б

2 Î

+1 ! ъ

< ч

00

torp, C

РиГ,7

Составитель Ю. Еркин

Тсхрсд Л. Грачева

Корректор E. Талалаева

Редактор T. Морозова

Загорская типография

70 з

-" б0

1 50 ф Ц) 20

-M -40-20 Î +20+00 +60 +Юо+ЮО гр, с

Жиг 4

Заказ 706 Изд. ¹ 1092 Тираж 755 Г1одписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5