150000-36-СБИС (1088624), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Произведем расчет суммарной длины связей, которая определяется отдельно для каждого уровня компоновки (L_свi), а затем суммируются по кристаллу в целом (L_св^мкм), при этом для кристалла СБИС суммирование длин связей имеет свои особенности:

L_свi=l_свi  N_свi – для внешнего уровня СБИС (i=4).

Расчет плотности трасс в кристалле (П_тр^кр) производится по формулам и с учетом общей суммарной длины связей в кристалле, его площади и эффективности использования трасс равная 0,7. Результаты расчетов сведены в таблицу 8:

Таблица 8.

Определим трассировочную способность. При расчетах используем ранее рассчитанные значения параметров, а также то, что кристалл СБИС является симметричным (квадратная форма K_Li=1) и внешние контакты расположены равномерно по сторонам (C_xi=C_yi=1/4).

В процессе расчета воспользуемся формулами (5.9), (6.6), (6.14-6.21), формулами на ст. 102 и расчетной моделью конструкции, представленной в пункте 6.5.

Результаты расчетов сведены в таблицу:

Таблица 9.

Так как, в силу симметричности параметры одного направления проводников (X), полностью совпадают со значениями параметров другого направления (Y), то в таблице приведены параметры только для направления (Х).

Определим начальные значения проводников в конструкции кристалла по формулам:

• ширина W_пр=a_тр/2,5…3

• толщина h_пр=W_пр/8…9

Принимаем значение коэффициентов 3 и 8 соответственно.

Результаты расчетов сведены в таблицу 10:

Таблица 10.

6.5 Расчет слойности, структуры и выбор числа потенциальных слоев.

Число потенциальных слоев зависит от структуры кристалла. Структура кристалла зависит от числа потенциальных слоев.

Число потенциальных слоев нам задано – 4 слоя. Шаг размещения трасс по направлениям Х, У составляет а_{тр x} = а_{тр y} = 7,4 мкм, тогда на двух слоях может быть размещено: 2*13,1*10^-3/7,4*10^-6=3540 трасс, при этом их средняя длинна равна: 3540*13,1*10^-3 = 46,374 м.

Следовательно, анализируя рассчитанные значения и значения, полученные в табл. 9, окончательно выбираем два слоя (по два направления Х и У ).

Однако, выше нами была выбрана структура кристалла закрытого типа, поэтому для экранирования используем слой питания и земли.

Окончательная структура кристалла имеет вид, представленного на рисунке 6.

- технический слой

- слой земли Е₀

- слой питания Е₁

> логические слои X и Y

Si

- слой земли Е₀

- слой питания Е₁

> логические слои X и Y

Рисунок 6. Структура кристалла.

7. Выбор и обоснование общей конструкции СБИС.

7.1. Расчет числа выводов и определение типа корпуса СБИС.

Большое число внешних выводов приводит к необходимости применения корпуса СБИС со штырьковыми выводами.

Для увеличения плотности располагаем выводы в шахматном порядке с шагом 2,5 мм.

При таком расположении выводов площадь кристалла с отступом от слоев займет 221 вывода (11х11 + 10х10 выводов). Таким образом, при расчете габаритов корпуса как прямоугольной модели с равномерным расположением выводов, общее число контактов можно определить как 904 + 221 = 1125 выводов.

Определим количество рядов и выводов в них.

Для простоты примем корпус СБИС квадратным, с равным числом выводов по горизонтали и вертикали. Запишем уравнение

x ² + ( x – 1 )² = 1125, где

x – число выводов по горизонтали (вертикали).

Решив квадратное уравнение, получаем x25 выводов.

Таким образом, реализуем корпус с 1201 (25 х 25 + 24 х 24) выводом и прямоугольным окном под кристалл (минус 221 вывода).

Общий вид такого корпуса представлен на рис. 7.

Габариты корпуса (длину стороны) можно определить по формуле

L_кор = t_В  (m_ст – 1) + (1,5-2), где

m_ст – число выводов на стороне, шт;

t_В – шаг выводов корпуса, мм.

L_кор = 2,5  ( 25 – 1 ) + (1,5-2) = 60 + 2 =62 мм.

Итак, окончательно, получили корпус 62 х 62 мм со штырьковыми выводами, расположенными в шахматном порядке с шагом 2,5 мм. Количество выводов 980 шт.

Для квадратного симметричного корпуса необходимо выполнить маркировку первого вывода, что бы обеспечить правильную установку СБИС в разъемный соединитель. Маркировку можно осуществить краской или введение конструктивных элементов (выступов, фасок). Т.к. в качестве маркировки в современных процессорах используется принцип введения фасок или выступов, мы тоже будем маркировать наш корпус таким методом, тем более он обеспечивает более удобный и технологически простой процесс производства.

Выводы делаем круглого сечения для простоты изготовления и котактирования. Диаметр выводов принимаем равным 0,5 мм, что, с одной стороны, позволит обеспечит необходимую жесткость для правильного контактирования, а с другой стороны, позволит реализовать гнездо в разъемном соединителе.

В качестве материала для изготовления корпуса используем керамику, которая дает возможность выполнить разводку выводов кристалла, а также обеспечивает, заданные в задание механические и тепловые характеристики.

E₀ E₁ E₀ E₁ E₀ E₁ E₀ E₁ E₀ E₁ E₀ E₁ E₀

E₀ E₀

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

E₁ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E₁

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

E₀ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E₀

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

E₁ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E₁

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27,5 мм

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

E₀ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E₀

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

E₁ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E₁

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Характеристики

Список файлов курсовой работы