Устройство для моделированияи измерения тел1пературныхрежимов микросхем

О П И С А Н И Е 432541ИЗОБРЕТЕНИЯ Сокз Советских Социалистических Реслублик(32) Приоритет -Опубликовано 15.06,74, Бюллетень22Дата опубликования описания 18.08.75 Государственнын комит Совета Министров СССРпо делам изобретений 53) УДК 681,333(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ МИКРОСХЕМО в ВДе бес.ьный эле ЕПТЯ Э:3- р.чем выго трянзпы с состч ного корображсно преллагпое в стацлярт; лля герметизации ф;г. 2 показана тнапряжен;я ба ацзистсря 2 Т 319;УСТ;.ЭОЙСТБЯ. На фиг. 1 пз ройство, Высолс тичном корпусе типа Терек; на ная зазцсимссть бескорпусного тр с хеи а В хл:с чс:г аемое у:тэм гсрме- .И.Эо. ХЕ, емпертурзя- эцт, ер а ф;г. 3 -Изосретеце относится к ооласти вычислительцой техники. Устройство прелхазначео для мслегироваНя температурных режимов в мпхроэлектропных вы;ислительых устройствах и п 1 эОВеден 1 я Оценочных змерец прц отработочных испытаниях микроэлектроннсй аппаратуры.В процессе разраоотки микроэлектронных вычислительных устройств, высокой плотности компоновки возникает неоохоЛимссть прове О де;Пя оценочных температурных измерений, 1 ель 1 юторых состоит В спределенпкаества ,сПользуемых срелстВ теплоотВода, несохсд 1- мого лля обеспечения нормальной работы микросхем.15В настоящее время измерение температурных режимов осуществляется на готовых разработанных устройствах,при помощи различно;о рола датчиков температуры, располагаемых на корпусах микросхем,или вблизи цих. 20 Прн этом отсутствует Возможность варьирсВания мощностями, выделяемыми мцкросхезми, и точного определения температуры на,иболее чувствительных к нагреву элементов В:, ТО 1 МСКРОСХЕХ. 25Цель, изобретения - моделирование эквивалентной мощностивыделяемой элементам. микросхем, и сцепка с высокой степенью точности температуры наиболее чувствительных ,к нагреву элементов микросхем. Для этого 30 чувствительный элемецт выполнец корпусного транзистора, нагревате мент - в,виде резистора, оба элс мешены,в гермст;чном,корпусе. П волы базы и эмиттера бескорпусн стора и выволы резистора соелице ветствующими выводами гер мстипуса. о ст 1 эОЙство состоит з чувствительц ого элемента, в качестве которого в данном с учао использован перехол оаза-эмцттер оескорпусного транзистора 1; нагревательного элемента, Выполненного В ВНЛе резист 01 эа 2; и гс,.мстичного корпуса, состоящего пз основа;Ня с подложкОЙ -" ,и Выволаэи д, изолпэсваннь- и От Основаня с помощио,изоляторов 6, к 1 эьшки 7, привареной к 0"НОВяпцю.С целью повышения точности моделирова,ния температурных режимов м:кросхсм рез:1- стор может оыть изготовлен, как и реальные элементы, по,интегральной технологии.Выводы транзистора и резистора присоедцнены к выводам 5 с помощью пайки или сварки,Перед установкой в корпусе транзистора 1 для него в термостате снимают температурную зависимость напряжения на переходе база-эмиттер (с/о. э) (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 устанавлцвают в микроэлектронном олоке, подвергающемся испытанию. При необходимости 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 чувствцтельцыс элементы могут быть установлены лишь в устройствах, расположенных,в наиболее интересующих частях модели,Каждое устройство включают в схему, приведенную на фиг. 3. Схема содержит измерительный прибор 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 напряжения, 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 начинает повышаться, нагревая транзистор 1 и вызывая уменьшение величины /а что регистрирует измерительный прибор. Одновременно происходит нагрев транзцстора за счет тепла, выделяемого резистором 2, чем имитируется разогрев элементов микросхем за счет собственного выделения телла.5 Значение температуры нагрева транзистораопределяют далее по градуировочной характер истике.Таким образом, устройство позволяет оценить нагрев внутренних элементов микросхем, происходящий в,процессе работы реального микроэлектронного блока как за счет тепла, выделяемого этими элементами, так и за счет тепла, выделяемого другими микросхемами. Полученная при этом погрешность ,измерения не превышает 3 С. Малость объема кристалла транзистора, используемого в качестве чувствительного элемента, и вследствие этого малая его теплоемкость обеспечивают практическую безьшерццонцость измерения, что позволяет регистрировать с высокой степенью точности переходные тепловые режимы в блоке, возникающие при его включении и выключении, Возможность регулировки мощности, выделяемой резистором 2 за счет 25 регулировки напряжения источника 10, позволяет моделировать различные режимы раооты реальных микросхем.Предмет изобретения30 Устройство для моделирования и измерения температурных режимов микросхем, содержащее герметичный корпус с выводамц,чувствительный и нагревательный элементы,отличаощееся тем, что, с целью повышения35 точности оценки температурных режимов мцкросхем, чувствительный элемент, выполнен ввиде бескорпусного транзистора, нагревательный элемент - в,виде резистора, оба элемента размещены в герметичном корпусе, причем40 база и эмиттер бескорпусного транзистора ирезистор соединены с соответствующими выводами герметичного корпуса, 43254143254 грег ыы гп демы й 6 лон иг,1 Составитель Е, Тимохина едакто чикова Симкина орректор 1711ного комитета Сизобретений иЖ, Раушская н одписно в ССС Тип, Харьк. фил. пред, Патент аказ 264/756ЦНИИП И 1 здОа Государствен по делам Москва, хред Г. Дворина Тираж 624вета Министкрытийб., д. 45