Устройство для подгонки

Союз Советсиик Соцналистическик РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВй ВТВЛЬСТВУ и 809414(22) Завалено 260379 (21) 2741936/18-21с присоединением заювки йо(23) ПриоритетОпубликовано 28,0231, БюллетЕнь Й 9 8Дата опубликованию описанию 08, 03, 81 р)м. нз Н 01 С 17/24 Государственный комнтет СССР но делам нзобретенн 6 н открытнй(71) Эеювитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использованодля функциональной подгонки дифференциальных и операционных усилите-.лей,Известно устройство для подгонкирезисторов, содержащее источник то,ка окисления, электролитическую ячейку, исполнительный орган 13,Недостатком этого устройства является необходимость в отдельном выводе для подключения положительногополюса источника тока окисления,что снижает надежность устройства ивызывает технологические трудности,Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для подгонки, содержащее источник тока, соединенную с одним изего полюсов злектролитическую ячейку, нуль-орган и реле (21.Однако в данном устройстве цепьтока окисления прерывается, еслиположительный полюс подключить не квыводу, а к поверхности резистора,который покрыт защитной окисной пленкой, что является нестъемлемым технологическим процессом при изготовлении интегральных микросхем, Дляобразования цепи окисл;.нк-, необходим отдельный вывод резистора или необходимо нарушить защитную окиснуюпленку резистора.Цель изобретения - улучшение параметров микросхем.Эта цель достигается тем, чтоустройство для подгонки, содержащееисточник тока, соединенную с однимиз его полюсов электролитическуюячейку, нуль-орган и реле, снабженодополнительной электролитическойячейкой, соединенной со вторым полюсом источника тока.На фиг. 1 изображена схема уст ройства; на фиг. 2 - практическаясхема подгонки дифференциальногоусилителя в интегральном исполнении.устройство содержит микросхему1, имеющую входные 2 и 3 и выходные 20 4 и 5 выводы, подгоняемый резистор6, электролиты 7 и 8, нуль-орган 9,реле 10, контакты 11, окисный слой12, источник 13 тока.Микросхема изготавливается посовмещенной технологии. На кремниевой пластине выращиваются все элементы схемы, а резисторы, подвергающиеся подгонке, напыляются по тон-копленочной технологии на поверх ность кристалла, изолированного сло 809414ем окисла. В качестве материалов резистивных пленок используются вен. тильные металлы, хорошо поддающиесяэлектрохимическому окислению, такиекак тантал, при этом резисторы внешних выводов не имеют. Для стабильности резисторов и защиты их от воздействия окружающей среды они до начала подгонки покрываются слоем 12окисла. При изготовлении сопротивлениерезистора б заведомо занижается, таккак подгонка микросхемы производитсяпосредствоМ увеличения сопротивления.В процессе анодирования ток протекает по цепи плюс источника 13 - электролит 7 - окисная пленка 12 - резистор б - окисная пленка 12 - электролит 8 - минус источника тока 13,Контакт 11 в исходном положении замкнут. При этом в области положительного полюса источника образуется однаэлектролитическая ячейка, обеспечивая 30свободное прохождение тока черезслой окисла металла, образующего резистор, а в области отрицательногополюса источника-другая электролитическая ячейка, обеспечивая запорныйслой на границе металл-окисел и процесс образования нового окисла. Если полярность источника тока изменить,процесс образования нового окислапроисходит в области другого электрода. Образование нового окисла изменяет сопротивление пленки, а вместе стем и параметры схемы, Если на выходе 4 и 5 схемы подключен регистрирувщий прибор ( нуль-орган) 9, то придостижении заданных параметров микро- З 5схемы контакты 11 разорвут цепь источника 13 тока,Для более полного объяснения работы устройства рассмотрим примербалансировки дифференциального усилителя в интегральном исполнении согласно фиг. 2. Для балансировки нулявход микросхемы замыкается накороткопри этом на выходных клеммах 4 и 5появляется напряжение разбаланса, 4,нуль-орган 9 включает реле 10, а контакты 11 замыкают цепь тока окисления.Ток окисления в области положительного электрода обуславливается проводимостью перехода электролит 7 - оки Осел 12 - металл 6. В области отрицательного электрода возникает процессэлектрохимического окисления, толщина резистивнойпленки уменьшается,а величина резистора увеличивается,при достижении напряжения на выходе,равного нулю, нуль-орган отключаетреле 10, а контакты 11 размыкаютцепь тека окислЕния, Процесс подгонки заканчивается. В зависимости отнеобходимой точности балансировки бОнуля выбирается режим электрохимического окисления, а также способ подгонки. Ток окисления, протекающийпо резистору в процессе окисления,влияет на точность балансировки, по-,этому для достижения высокой точности режим подгонки необходимо установить циклический с разделением вовремени циклов окисления и контроля,Для этого полярность источника токаокисления при подключении к электролитам 7 и 8 выбирается такой, чтобыпри протекании тока по резистору бна выходных клеммах 4 и 5 микросхемы возникло напряжение геребаланса,при этом, как только появится импульстока окисления, нуль-орган 9 отключает реле 10 и контактами 11 разрываетцепь тока окисления. После исчезновения тока окисления на выходных клеммах 4 и 5 появляется напряжение истинного разбаланса, Если разбаланснаходится в стороне недобаланса,нуль-орган включает реле 10 и контактами 11 замыкает цепь тока окисления, при этом возникает режим циклической подгонки до тех пор, покапри отключенной цепи тока окисленияне наступит разбаланс в сторону перебаланса с небольшим (в пределахзаданной точности ) превышением, Нульорган отключает реле и контактами 11удерживает цепь тока окисления в отключенном состоянии. Процесс подгонки заканчивается,Точность подгонки в предлагаемомустройстве высокая и практически зависит от чувствительности нуль-органа, электролит не влияет на точностьподгонки, так как окисный слой, покрывающий резистор, обеспечивает хорошую изоляцию резистивной пленки отшунтирующего действия электролитапри отключенном источнике тока окисления.Формула изобретенияУстройство для подгонки, преимущественно микросхем, содержащее источник тока, соединенную с одним из его полюсов электролитическую ячейку, нуль-орган и реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения параметров микросхем, оно снабжено дополнительной электролитической ячейкой, соединенной со вторым полюсом источника тока.Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 494085, кл. Н 01 С 17/00, 1974. 2. Патент США Р 3577335,кл. 204-228 от 1971.809414 ФиФ,1 азаро едактор акаэ 44 ш ш ж еа ее ш кП "Патент атже шфилиал.Лембак70ВНИИПИпо д113035,Составитель О.ЕудривцеваТехред И.Голинка Хоррек тор Г.Тираа 7 Я 6 одиисноеосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийМосква, М, Раущскаи наб., д. 4/5г. Уагород, ул. Проектная,