Устройство для подгонки микросхем

Оп ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>894808 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (5l)M. Кл. (22) Заявлено 14 05.80 (21) 2923296/18-21 с присоединением заявки М— (23) П риоритет—

Н 01 С 17/00

Гооударотаеаый комитет

СССР ао делаи изобретвннй к открытий

Опубликовано 30.12 81 еиоллетень J4 48

Дата опубликования описания 30.12.81 (53.) УДК 621.316, .849.002.5 (088.8) (72) Автор изобретения

К. В, Таторчук (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ МИКРОСХЕМ

Изобретение относится к микроэлектронике н может быть использовано, например, для функциональной подгонки дифференциальных н операционных усилителей посредством изменения величины сопротивления резисторов, входящих в схему.

Известно устройство для подгонки резисторов аноднрованнем, содержащее источник тока анодировання, электролитическую ячейку, измерительную схему подключаемую к отдельным выводам резистора (1). !

О

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно требует отдельных незащищенных выводов подгоняемого резистора, что усложняет конструкцию микросхемы и сштжает

3$ надежность ее работы нз-за возможного попадания электролита на эти выводы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для подгонки микросхем, содержащее источник тока 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 электролнтнческую ячейку (2) )

Недостаток устройства состоит в том, что для подгонки микросхемы требуется отдельный источник тока окисления и отдельная дополнительная электролитнческая ячейка, что усложняет конструкцию устройства для подгонки. Кроме того, для размещения двух электролитических ячеек требуется довольно большая площадь резистора, что увеличивает габариты микросхемы. Также для создания. необходимого зазора между электролитами требуются сложные устройства совмещения для катодов, что снижает надежность устройства для подгонки.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства и уменьшение габаритов микросхем.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве 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 исполнительного реле подключен к шине, являющейся общей для устройства и микросхемы.

На фиг. 1 изображена схема устройства подгонки; иа фиг. 2 — принципиальная схема балансировки нуля дифференциального усилитеas 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.

Микросхема изготавливается по совмещен1 ной технологии. На кремниевой пластине выращиваются,все элементы схемы, а резисторы, Ф подвергающиеся подгонке, напыляются по тон- копленочной технологии на поверхность крисилла, изолированного слоем окисла. В качестве материала резистивных пленок используются вентильные металлы, хорошо поддающиеся электрохимическому окислению, такие как тантал. При этом резисторы внешних выводов не имеют. Для стабильности параметров микросхемы и защиты резисторов от внешней среды последние до начала подгонки покрываются слоем 12 окисла.

При изготовлении микросхемы сопротивление резистора 6 заведомо занижается, так как подгонка микросхемы производится посредством увеличения сопротивления, Устройство работает следующим образом.

В исходном положении контакты реле 11 разомкнуты, на блок 9 регистрации и управления подано напряжение питания.

При подаче напряжения питания на подгоняемую микросхему на ее выходах 4 и 5 возДля более полного объяснения работы устройства рассмотрим пример реализации устройства для балансировки нуля дифференциального усилителя в интегральном исполнении согласно фиг. 2.

Для балансировки нуля вход микросхемы замыкается накоротко. При этом на выходных клеммах 4 и 5 появляется напряжение первичводы, подгоняемый резистор 6, электролит 7 никает напряжение под действием которого бшж 9 регистрации и управления включает реле 10, и контакты 11 замыкают цепь катода 8, по которой начинает протекать ток аноднрования. Резистор 6 окисляется, величина его сопротивления увеличивается и при достижении заданного параметра на выходе микросхемы блок 9 регистрации и управления отключает реле 10, которое контактами 11 разрвавает цепь катода.

894808 4 пения происходит в течение времени протекания этого тока.

В связи с тем, что при протекании тока анодирования цепь катода шунтирует участок правого плеча усилителя, то через некоторое время из-эа изменения полярности напряжения перебаланса, поступающего на вход блока 9 регистрации и управления, происходит обесточивание реле 10, контакты которого разрыва щ ют цепь катода.

После исчезновения тока анодирования на выходных клеммах 4 и 5 появляется напряжение истинного разбаланса. Если вторичный разбаланс находится в области недобаланса, то нуль-орган повторно включает реле 10 и контакты 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) превышением. Процесс подгонки прекращается.

Реостат 13 служит для ограничения величины тока окисления. Собственно электролит не шунтирует сопротивление резистора. 6, так как он покрыт изолирующей окисной диэлектрической пленкой 12.

Для балансировки дифференциального усилителя подгоняется резистор, включенный в ту цепь, которая, шунтируясь цепью катода

30 при протекании по ней тока окисления, создает условие изменения значения напряжения разбаланса на обратное. Это же условие предъявляется и для случая подгонки других типов микросхем. Для возникновения процесса электрохимического окисления в микрорезисторах на основе тантала, обычно имеющими толщину порядка до 500 А и в ширину 10 мкм, необходим ток окисления порядка 5-15 мкА, что вплоне обеспечивается напряжениями, воэника40 кацими на подгоняемом резисторе внутри микросхемы.

При этом для подгонки микросхемы не требуется дополнительный источник тока окис. пения и дополнительной электролитической

45 ячейки, что упрощает конструкцию устройства для подгонки. Размеры резистора могут быть предельно малыми вплоть до молекулярной точки, что создает условия для уменьшения вообще размеров микросхем, надежность подs0 гонки повышается, по сравнению с известным. решением, и котором возникает опасность слияния электролитов двух ячеек, приводящее к к,з. источника тока окисления. ного разбаланса. Блок 9 включает реле 10, ко- SS

I торое контактами 11 замыкает цепь катода.

Анодирование поверхности резистора и, как следствие, возрастание величины его сопротивФормула изобретения

Устройство для подгонки микросхем, содержащее ячейку анодирования поверхности

894808

Pc/ 1

Ри 1

ВНИИПИ Заказ 11501/83 Тираж 787 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

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.

Источники йнформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3577335,.кл. 204 — 228, 04.05.71.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

У 2741936, кл. Н 01 С 17/00, 26.03.79 (прототип).