Устройство для моделированияи измерения тел1пературныхрежимов микросхем
О П И С А Н И Е t»>43254l
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз COBGTGKIIx
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕйьСТВУ (61) Зависимое 01 авт. свидетельства— (22) Заявлено 11.12.72 (21) 1858175 18-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—
Опубликовано 15.06,74. Бюллетень № 22
Дата опубликования описания 18.08.75 (51) Ч.K. С06g 7/56
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333 (088.8) 1
I (72) Авторы
H 3 0 0 i1 C, T 0 l1 H H
А. В. Белов и Ю. Б, Иванов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
И ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ
РЕЖИМОВ МИКРОСХЕМ
Изобретение относится к области вычислителыгой техники. Устройство предназначено для мсдег!и!роBÇHHH температурных режимов в м .:;p03.1å: В процессе разраоотки микроэлектронных вычислительных устройств, высокой плотности ко.1понсвки возникает необходимссть провсде:!!1я оце: очны: температурных измерений, цель которых состоит В определении,ка-1ества ,исс10льзj 01tblõ cpÎäñò Tpïë00TBОда, неоох01нмого для обеспечения нормальной работы миКРОСХЕМ. В настоящее время измерение температурHbë режимов осуще"твляется на готовых разp3JoT3HIIb .:÷ устройствах,при помощи различ»О;о рода датчиков температу!ры, располаглемых на корпусах микросхем,или вблизи них. При этом отсутствует Возможность варьирования мощ»ocTmIH, выделяемыми микрос: е3;!и, и точно"0 определения темперагуры на,иболее чувствительных к нагреву элементов в:.!утри микросхех!. Цель, изобретения — моделирование эквивалентной мощности,,выделяемой элементам.l микросхем, и оценка с высокой степенью точности температуры наиболее чувствительных ,к нагреву элементов микросхем. Для этого чувствительный элемент выполнен в Bнде,»ескорпусного транзистора, нагревательный элемент — в,виде резистора, Oба элемента размещены,в гермстз!чном,корпусе. Пр!!чем гыводы базы и эмиттера бескорпуcHolo трлнз1;стора и выводы .резистора соединены с сс:.тветствующичи выводами герметичного корпуса. На фиг. 1 изображено предлагаемое у тройство, ВысlQ;lilp гное в cTIIH13ðò;Ioì герметичном корпусе для герметизации .; пкр; -.хеч типа «Терек»; на ф;!г. 2 показана темперз!1; рная зазисимссть напряжен!!1 база-эм: ттер бескорпусного тра !зистсрл 2Т319; на ф !г. 3— с. .pз13 Eх1:c lc i:.i:I усTасйcтвл.. Ь cTpoiicTBo состоит 1!3 чувствнтелb Hoi о элp.-! мента, в качестве которого в данном с-!уча. зиспользовлн переход оаза-эмиттер сескорпу 20 ного транзистора 1; нагревательного элемснт3, Выполненного В Виде резистора 2; и герметичногоо .корпуса, состоящего из основа.l: ÿ C подложкой -. 11 B bI B 0,33 1! H 5, и 3 Oл !1p OB 3 H H blз1и QT ocHOBBH11Я Ho_#_QLllblo из01ЯтоРов 6, 25 крышки 7, IIpIIBBp -IHOH к О HOBa!tlt!O. С целью повышения точности моделирова,ния температурных режимов м:!кросхсм рез:Iстор может оыть изготовлен, как и реальные элементы, Ho,интегральной технологии. ЗО Выводы транзистора и резистора присое432541 дннены к выводам 5 с помощью пайки или сварки. Перед установкой в корпусе транзистора 1 для него в термостате снимают температурную зависи IOcTb напряжения на переходе база-эмиттер (U;,.) (см. фиг. 2), причем,величину тока через переход выбирают достаточно малой (менее 1 мЛ), чтобы избежать саморазогрева транзистора за счет выделяемой на переходе мощности. Собранное устройство устанавлива|от в бл0ке, I103,IIcIIc3lolII,OMcH испытанию. При неооходимости исследования распределения температур,в объеме блока,в нем устанавливают несколько устройств. Выбор оптимальных средств теплоотвода ,при разработке перспективных типовых микроэлектронных конструкций можно производить на моделях, целиком состоящих из предлагаемых устройств, при этом чувствительныс элементы могут быть установлены лишь в устройствах, расположенных,в наиболее IIIITcресующих частях модели. Каждое устройство включают в схему, приведенную на фиг. 3. Схема содержит измерительный IIpH00ip 8, например милливольтметр, резистор 9, обеспечивающий протекание через переход база-эмиттер транзистора 1 тока, совпадающего с током, при |котором производилась,градуировка транзистора, регулируемый источник 10 на пряжения, подключаемый к резистору 2, и переключатель 11, обеспечивающий одновременность включения схемы испытуемого блока и подключения резистора к источнику напряжения. После включения переключателя под действием тепла, выделяемого элементами, входящими в состав испытуемого блока, температура в объеме блока на чинает повышаться, нагревая транзистор 1 и вызывая уменьшение величины l „что регистрирует измерительный п рибор. Одновременно .происходит нагрев транз стора за счет тепла, выделяемого резистором 2, чем имитируется разогрев элементов микросхем за счет собственного выделения телла. Значение температуры нагрева транзистора определяют далее по градуировочной характеристике. Таким образом, устройство позволяет оценить нагрев внутренних элементов микросхем, происходящий в,процессе работы реального микроэлектронного блока как за счет тепла, выделяемого этими элементами, так II за счет тепла, выделяемого другими микросхемами. Полученная при этом погрешность ,измерения не превышает 3 С. Малость объема кристалла транзистора, используемо" 0 в качестве чувствительного элемента, и вследствие этого малая его теплоемкость обеспечивают практическую безьшерционность измерения, что позволяет регистрировать с высокой степенью точности переходные тепловые режимы в блоке, возникающие при его включении и выключении. Возможность регулировк:I мощности, выделяемой резистором 2 за счет 25 регули ровки напряжения источника 10, позволяет моделировать различные режимы раооты реальных микросхем. Предмет изобрете-IIIII 30 Устройство для моделирования и измерения температурIIblx режимов микросхем, содержащее герметичный кор|пуc с выводами, чувствительный и нагревательный элементы, отлича ощееся тем, что, с целью повышения 35 точности о|ценки температурных режимов микросхем, чувствительный элемент, выполнен в .виде бескорпусного транзистора, нагревательный элемент — .в,виде резистора, оба элемента размещены в герметичном корпусе, причем 40 база и эмиттер бескорпусного транзистора и резистор соединены с соответствующими выводами герметичного корпуса. 43254! блон фиг 5 Составитель Е. Тимохина Техред Г. Дворина Редактор Т. Юрчикова Корректор И. Симкина Тип, Харьк. фил. пред. «Патент» Заказ 264/756 Изд. ¹ 171 1 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
