Устройство для подгонки микросхем

Оп ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) П риорнтет -Н 01 С 17/00 Гооударотаеиый комитет СССР ио делам изобретвиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ МИКРОСХЕМ Изобретение относится к микроэлектронике н может быть использовано, например, дляфункциональной подгонки дифференциальныхи операционных усилителей посредством изменения величины сопротивления резисторов,входящих в схему,Известно устройство для подгонки резисторов анодированнем, содержащее источник тока анодировання, электролитическую ячейку,измерительную схему подключаемую к отдель.ным выводам резистора 1.ОНедостаток известного устройства состоитв том, что оно требует отдельных незащищен.ных выводов подгоняемого резистора, что ус.ложняет конструкцию микросхемы и сштжаетт 5надежность ее работы нз-эа возможного попадания электролита на эти выводы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство дляподгонки микросхем, содержащее источниктока окисления, регистрирующее устройство(нуль-орган)которое подключено к выходным:клеммам микросхемы, исполнительное устройство (реле), контакты которого включены в электрическую цепь источника тока окисления,и дополнительную электролнтическую ячейку 2Недостаток устройства состоит в том, чтодля подгонки микросхемы требуется отдельный источник тока окисления и отдельнаядополнительная злектролитнческая ячейка, чтоусложняет конструкцию устройства для подгонки. Кроме того, для размещения двухэлектролитических ячеек требуется довольнобольшая площадь резистора, что увеличиваетгабариты микросхемы. Также для создания,необходимого зазора между электролитамитребуются сложные устройства совмещения длякатодов, что снижает надежность устройствадля подгонки.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и уменьшение габаритов мнк.росхем,Указанная цель достигается тем, что вустройстве для подгонки микросхем, содержащем ячейку анодирования поверхности подгоняемого резистора, блок регистрации и управления, предназначенный для соединения с выходами микросхемы н исполнительных реле,катод ячейки анодирования через контакты ис. полнительного реле подключен к шине, явля. ющейся общей для устройства и микросхемы.На фиг. 1 изображена схема устройства подгонки; иа фиг. 2 - принципиальная схема балансировки нуля дифференциального усилите. ля в интегральном исполнении.Устройство содержит микросхему 1, имеющую входные 2 и 3 и выходные 4 и 5 выи катод 8, ячейку анодирования, содержащую блок 9 регистрации и управления, реле 10, контакты 11, окисный слой 12 и реостат 13.1Микросхема изготавливается по совмещен 1 ной технологии, На кремниевой пластине вы. ращиваются,все элементы схемы, а резисторы,подвергающиеся подгонке, напыляются по тон. копленочной технологии на поверхность крисилла, изолированного слоем окисла, В качестве материала резистивных пленок используются вентильные металлы, хорошо поддающи. еся электрохимическому окислению, такие как тантал. При этом резисторы внешних выводов не имеют. Для стабильности параметров микро. схемы и защиты резисторов от внешней средыпоследние до начала подгонки покрываютсяслоем 12 окисла.При изготовлении микросхемы сопротивлеще резистора 6 заведомо занижается, так какподгонка микросхемы производится посредством увеличения сопротивления,Устройство работает следующим образом,В исходном положении контакты реле 11разомкнуты, на блок 9 регистрации и управления подано напряжение питания,При подаче напряжения питания на подгоняемую микросхему на ее выходах 4 и 5 воз. Для более полного объяснения работы устройства рассмотрим пример реализации устрой. ства для балансировки нуля дифференциального усилителя в интегральном исполнении согласнофиг. 2,Для балансировки нуля вход микросхемызамыкается накоротко, При этом на выходныхклеммах 4 и 5 появляется напряжение первич. воды, подгоняемый резистор 6, электролит 7 никает напряжение под действием которогобеж 9 регистрации и управления включаетреле 10, и контакты 11 замыкают цепь като.да 8, по которой начинает протекать ток ано.днрования, Резистор 6 окисляется, величинаего сопротивления увеличивается и при достижении заданного параметра на выходе микро.схемы блок 9 регистрации и управления отключает реле 10, которое контактами 11 разрывает цепь катода. 894808 4пения происходит в течение времени протека.ния этого тока,В связи с тем, что при протекании токаанодирования цепь катода шунтирует участокправого плеча усилителя, то через некотороевремя из-эа изменения полярности напряженияперебаланса, поступающего на вход блока 9регистрации и управления, происходит обесто.чивание реле 10, контакты которого разрыва 1 О ют цепь катода,После исчезновения тока анодирования навыходных клеммах 4 и 5 появляется напряжение истинного разбаланса, Если вторичныйразбаланс находится в области недобаланса, тонуль-орган повторно включает реле 10 иконтакты 11 опять замыкают цепь катода, Возникает режим циклической подгонки с разделением во времени цикла окисления и измерения до тех пор, пока при отключенной цепи катода не наступит перебаланс с небольшим(в пределах заданной погрешности) превыше.нием, Процесс подгонки прекращается.Реостат 13 служит для ограничения величины тока окисления, Собственно электролит нешунтирует сопротивление резистора. 6, так какон покрыт изолирующей окисной диэлектрической пленкой 12.Для балансировки дифференциального усилителя подгоняется резистор, включенный вту цепь, которая, шунтируясь цепью катодаЭОпри протекании по ней тока окисления, создает условие изменения значения напряжения разбаланса на обратное. Это же условие предъявляется и для случая подгонки других типовмикросхем. Для возникновения процесса электрохимического окисления в микрорезисторахна основе тантала, обычно имеющими толщинупорядка до 500 А и в ширину 10 мкм, необходим ток окисления порядка 5 - 15 мкА, чтовплоне обеспечивается напряжениями, воэника 4 О кзцими на подгоняемом резисторе внутри микросхемы.При этом для подгонки микросхемы нетребуется дополнительный источник тока окиспения и дополнительной электролитической45 ячейки, что упрощает конструкцию устройствадля подгонки. Размеры резистора могут бытьпредельно малыми вплоть до молекулярнойточки, что создает условия для уменьшениявообще размеров микросхем, надежность подО гонки повышается, по сравнению с известнымрешением, й котором возникает опасность сли.яния электролитов двух ячеек, приводящее кк,з. источника тока окисления.ного разбаланса. Блок 9 включает реле 10, ко 55торое контактами 11 замыкает цепь катода, Анодирование поверхности резистора и, как следствие, возрастание величины его сопротивФормула изобретенияУстройство для подгонки микросхем, содержащее ячейку анодирования поверхности894808 7 Подписное НИИПИ Заказ 1150 лиал ППП "Патен ород, ул. Проектная 5 подгоняемого резистора, блок регистрации и управления, предназначенный для соединения с выходами микросхемы и исполнительных реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,- с целью упрощения конструкции устройства и уменьшения .габаритов микросхем, катод ячейки анодирования через контакты исполнительного реле подключен к щине, являющейся общей для устройства и микросхемы. 1 Ф Источники йнформации,принятые во внимание при экспертизе. Патент США У 3577335,.кл. 204 - 228,з 04.05.71. 2, Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2741936, кл. Н 01 С 17/00, 26.03.79 (прото.тип),