專利名稱：一種高溫處理器厚膜集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高溫處理器厚膜集成電路技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及一種高溫處理器厚膜集成電路。
背景技術(shù)：
[0002]目前，隨著石油的使用量增加，對(duì)石油的勘探和開(kāi)采不僅覆蓋了整個(gè)陸地，也延伸到了廣闊的海洋。油井開(kāi)采的深度也超過(guò)了6000米(每下降1000米，溫度會(huì)增加25度左右)，對(duì)油井探測(cè)的儀器也提出了更高的要求。要求儀器尺寸更小、適用溫度更高、密封性能更嚴(yán)，這給儀器的生產(chǎn)測(cè)試造成很大的困難，特別是儀器的核心控制電路，功能在增加，速度要加快，體積需減小，使用溫度要提高。如何解決這些問(wèn)題？提高儀器工作的穩(wěn)定性和可靠性，一直是測(cè)井儀器生產(chǎn)廠家急需突破的技術(shù)難題。[0003]現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)的主要缺點(diǎn)是[0004]1、集成度差，尺寸大每個(gè)儀器的核心處理電路包括微處理器(MCU)、AD轉(zhuǎn)換電路、DA轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)通訊電路等，而這些電路一般采用塑封或陶瓷單獨(dú)封裝，最后焊接到電路板上,尺寸較大。[0005]2、高溫性能不足，由于微處理器電路大都采用塑封材料，限制了元件的散熱能力， 而且由于使用溫度高，冷熱循環(huán)加劇，導(dǎo)致元件的使用可靠性也降低。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型的目的是提供了一種集成度高、體積小、密封性好、散熱能力強(qiáng)、可靠性高、溫度適用范圍廣的高溫處理器厚膜集成電路。[0007]本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種高溫處理器厚膜集成電路，包括外殼，所述的外殼具有雙列引腳，每列20個(gè)共40個(gè)引腳，所述的高溫處理器電路的元器件集成在厚膜電路里，封裝在外殼中，元器件與外殼引腳連接；所述的高溫處理器電路包括微處理器、基準(zhǔn)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路和收發(fā)電路，所述的基準(zhǔn)電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與微處理器的信號(hào)輸出端連接，微處理器的信號(hào)輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接， 所述的微處理器的通信端通過(guò)收發(fā)電路與CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路連接；電壓轉(zhuǎn)換電路用來(lái)將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換成所需電壓。[0008]所述的外殼為金屬外殼。[0009]本實(shí)用新型提供的高溫處理器厚膜集成電路，把高溫處理器電路的元器件集成在厚膜電路里，封裝在外殼中，元器件與外殼引腳連接，不僅提高產(chǎn)品的集成度，減少體積，確保密封性，而且大大提高芯片的散熱能力，溫度適應(yīng)范圍廣，產(chǎn)品工作的穩(wěn)定性和可靠性都得到保證。


[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖；[0011]圖2為本實(shí)用新型的俯視外形圖；[0012]圖3為本實(shí)用新型的主視外形圖；[0013]圖4為本實(shí)用新型的引腳名稱圖。
具體實(shí)施方式
[0014]如圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型一種高溫處理器厚膜集成電路，包括外殼，所述的外殼具有雙列引腳，每列20個(gè)共40個(gè)引腳，所述的高溫處理器電路的元器件集成在厚膜電路里，封裝在外殼中，元器件與外殼引腳連接。在生產(chǎn)中采用厚膜電路工藝和金絲壓焊技術(shù)，封裝在一個(gè)金屬外殼里，不僅提高產(chǎn)品的集成度，減少體積，確保密封性，而且大大提高芯片的散熱能力，產(chǎn)品工作的穩(wěn)定性和可靠性都得到保證。[0015]如圖1、圖4所示，本實(shí)用新型所述的高溫處理器電路包括微處理器、基準(zhǔn)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路和收發(fā)電路，所述的基準(zhǔn)電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與微處理器的信號(hào)輸出端連接，微處理器的信號(hào)輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述的微處理器的通信端通過(guò)收發(fā)電路與CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路連接；電壓轉(zhuǎn)換電路用來(lái)將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換成所需電壓。微處理器Ul (MCU)是整個(gè)電路的核心，不僅內(nèi)部控制著模數(shù)轉(zhuǎn)換U2(A/ D)、數(shù)模轉(zhuǎn)換U3 (D/A)和CAN數(shù)據(jù)通訊隔離U6的工作，而且提供豐富的外部電路接口。Ul 與U2連接有3根控制線和8根數(shù)據(jù)線，Ul的28腳連接U2的3腳，用于控制U2數(shù)模轉(zhuǎn)換的開(kāi)始，并連接外殼的23腳，可用于產(chǎn)品的測(cè)試；U1的25腳連接U2的9腳，用于監(jiān)控U2轉(zhuǎn)換的完成狀態(tài)；U1的29腳連接U2的4腳，用于控制讀取數(shù)據(jù)的高低位字節(jié)；U1的37、38、 39、40、41、1、2、3腳分別和U2的11、12、13、14、15、16、17、18腳連接，用于讀取U2轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)。Ul通過(guò)4根標(biāo)準(zhǔn)SPI總線控制U3的輸出，Ul的6、7、8、9腳分別與U3的2、4、3、1 腳連接。微處理器Ul提供I路標(biāo)準(zhǔn)的CAN總線，為保護(hù)微處理器U1，設(shè)計(jì)了抗沖擊的隔離電路，Ul發(fā)送接收的數(shù)據(jù)先通過(guò)隔離芯片U6后再送到收發(fā)芯片U7。Ul的35、36腳分別與 U6的3、2腳連接。Ul的外部接口電路包括編程接口、通用IO 口、中斷口、計(jì)數(shù)器接口、輸入捕捉接口、輸出比較接口。Ul的3個(gè)編程管腳是10、16、15腳，分別與外殼的31、28、27腳連接，其中Ul的10腳串接電阻R3到U5的7腳VDD。Ul提供10個(gè)通用IO 口，分別是30、 14、17、19、18、20、21、23、22、24腳，這10個(gè)管腳分別串接10個(gè)電阻(R4 R13)到外殼的 40腳，即電源VCC，然后分別連接到外殼的6、7、8、9、11、12、13、14、15、16腳。Ul提供2個(gè)外部中斷口和3個(gè)計(jì)數(shù)器接口，對(duì)應(yīng)UI的12、13腳和31、4、5腳，分別連接到外殼的3、4腳和36、35、34腳。Ul還提供2個(gè)輸入捕捉接口和3個(gè)輸出比較接口，對(duì)應(yīng)Ul的43、42腳和 34、33、32腳，分別連接到外殼的33,32腳和26、25、24腳。Ul的供電管腳44、11分別連接到U5的7腳VDD和外殼的39腳GND0 Ul的26,27腳分別連接晶振Yl的兩端，然后分別串接電容CIO、Cll到地GND。[0016]基準(zhǔn)電路U4為模數(shù)轉(zhuǎn)換U2 (AD)和數(shù)模轉(zhuǎn)速U3 (DA)提供轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓，U4的3 腳輸出基準(zhǔn)電壓，通過(guò)電容C7和電容C8濾波`后，連接到U2的5腳和U3的6腳。U4的1、2 腳分別連接外殼的40、39腳。[0017]模數(shù)轉(zhuǎn)換U2(A/D)能依據(jù)基準(zhǔn)電壓，把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，其模擬輸入管腳1、2腳分別連接到外殼的22、21腳。U2的轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)輸出根據(jù)Ul的控制信號(hào)進(jìn)行。U2的模擬部分供電管腳7、6腳分別連接外殼的40、21腳； 數(shù)字接口部分的供電管腳28、 27腳分別連接U5的7腳(VDD)和外殼的39腳(GND)。[0018]數(shù)模轉(zhuǎn)換U3 (D/A)通過(guò)SPI接口，接收Ul的指令和數(shù)字信號(hào)，根據(jù)基準(zhǔn)電壓，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)，輸出到指定的管腳9腳或8腳，U3的9、8腳分別連接到外殼的38,37腳。U3的供電管腳10、5分別連接到VDD、GND。[0019]CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路U6 (ISOLATOR)接收2腳的數(shù)據(jù)，隔離后從7腳輸出，把信號(hào)送到U7的I腳。U6的6腳連接到U7的4腳，把接收的數(shù)字信號(hào)隔離處理后從3腳輸出，送到Ul的35腳。U6是隔離電路，所以供電也需要隔離，與Ul連接的數(shù)字部分，其供電管腳1、4分別連接到VDD、GND ;與U7連接的部分，其供電管腳8、5分別連接到外殼的20腳VCCl 和 19 腳 GNDl。[0020]CAN收發(fā)電路U7能夠接收和發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的CAN電平信號(hào)，在發(fā)送時(shí)，把I腳接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為標(biāo)準(zhǔn)CAN高低差分信號(hào)，從7腳和6腳發(fā)送輸出。在接收狀態(tài)時(shí)，把7腳和6腳接收的標(biāo)準(zhǔn)CAN高低差分信號(hào)，轉(zhuǎn)化為具體數(shù)字信號(hào)，從4腳輸出。U7的6、7腳分別連接到外殼的17、18腳。U7的供電管腳3、2分別連接到外殼的20腳VCCl和19腳GND1。U7的8 腳連接到GND1。VCCl和GNDl之間連接有濾波電容C14和C15。[0021]電壓轉(zhuǎn)換電路U5(DC/DC)為了滿足內(nèi)部電路的電壓需求，需要對(duì)電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換， U5的7腳輸出轉(zhuǎn)換的電壓，串接電阻Rl、R2后到GND。U5的2腳連到Rl和R2的相同連接點(diǎn)，對(duì)改點(diǎn)電壓進(jìn)行反饋檢測(cè)，保證輸出電壓滿足設(shè)定的要求。U5的供電管腳6、4分別連接到外殼的40腳VCC和39腳GND。U5的使能端3腳連接到4腳GND。外殼的40腳VCC和 39腳GND之間連接有濾波電容Cl和C2。
權(quán)利要求1.ー種高溫處理器厚膜集成電路，其特征在于包括外殼，所述的外殼具有雙列引腳，每列20個(gè)共40個(gè)引腳，所述的高溫處理器電路的元器件集成在厚膜電路里，封裝在外殼中，元器件與外殼引腳連接；所述的高溫處理器電路包括微處理器、基準(zhǔn)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路和收發(fā)電路，所述的基準(zhǔn)電路與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路連接，所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與微處理器的信號(hào)輸出端連接，微處理器的信號(hào)輸出端與數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述的微處理器的通信端通過(guò)收發(fā)電路與CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路連接；電壓轉(zhuǎn)換電路用來(lái)將電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換成所需電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫處理器厚膜集成電路，其特征在于所述的外殼為金屬外殼。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高溫處理器厚膜集成電路，一種高溫處理器厚膜集成電路，包括外殼，所述的外殼具有雙列引腳，每列20個(gè)共40個(gè)引腳，所述的高溫處理器電路的元器件集成在厚膜電路里，封裝在外殼中，元器件與外殼引腳連接；所述的高溫處理器電路包括微處理器、基準(zhǔn)電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、CAN數(shù)據(jù)通訊隔離電路和收發(fā)電路。不僅提高產(chǎn)品的集成度，減少體積，確保密封性，而且大大提高芯片的散熱能力，溫度適應(yīng)范圍廣，產(chǎn)品工作的穩(wěn)定性和可靠性都得到保證。
文檔編號(hào)H01L23/367GK202871771SQ20122055628
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者劉軍 申請(qǐng)人:青島漢源微電子有限公司