Технология гибридных схем IBM была представлена в 1964 году.
Технология Solid Logic ( SLT ) была методом IBM для гибридной упаковки электронных схем, представленным в 1964 году с серией компьютеров IBM System/360 . Она также использовалась в 1130, анонсированной в 1965 году. IBM решила разработать собственные гибридные схемы с использованием дискретных, смонтированных на перевернутом кристалле , инкапсулированных в стекле транзисторов и диодов , с шелкографией резисторов на керамической подложке, образуя модуль SLT. Схемы были либо инкапсулированы в пластик, либо закрыты металлической крышкой. Несколько из этих модулей SLT (20 на изображении справа) затем были установлены на небольшой многослойной печатной плате, чтобы сделать карту SLT. Каждая карта SLT имела гнездо на одном краю, которое вставлялось в контакты на объединительной плате компьютера (точная противоположность тому, как монтировались модули большинства других компаний).
IBM считала технологию монолитных интегральных схем слишком незрелой в то время. [1] SLT была революционной технологией для 1964 года, с гораздо более высокой плотностью схем и улучшенной надежностью по сравнению с более ранними технологиями упаковки, такими как Standard Modular System . Она помогла продвинуть семейство мэйнфреймов IBM System/360 к ошеломляющему успеху в 1960-х годах. Исследования SLT привели к сборке шариковых кристаллов, выдавливанию пластин , обрезанным толстопленочным резисторам, печатным дискретным функциям, чип-конденсаторам и одному из первых массовых применений гибридной толстопленочной технологии .
SLT заменила более раннюю Standard Modular System , хотя некоторые более поздние SMS-карты содержали модули SLT. SLT претерпела несколько обновлений за время своего существования, последним из которых была Monolithic System Technology ( MST ), которая заменила отдельные транзисторы SLT на малогабаритные интегральные схемы , содержащие четыре или пять транзисторов. MST использовалась в System/370 , которая начала заменять System/360 в 1970 году.
Подробности
В SLT использовались кремниевые планарные транзисторы и диоды, инкапсулированные в стекло. [2]
SLT использует двойные диодные чипы и отдельные транзисторные чипы, каждый размером приблизительно 0,025 дюйма (0,64 мм) в квадрате. [3] : 15 Чипы монтируются на квадратной подложке размером 0,5 дюйма (13 мм) с резисторами, нанесенными шелкографией, и печатными соединениями. Все инкапсулируется в квадратный модуль размером 0,5 дюйма (13 мм). На каждой карте монтируется до 36 модулей, хотя некоторые типы карт имели только дискретные компоненты и не имели модулей. Карты вставляются в платы, которые соединяются для формирования вентилей, которые формируют рамки. [3] : 15
Уровни напряжения SLT, от низкого до высокого логического уровня, варьируются в зависимости от скорости цепи: [3] : 16
- Высокая скорость (5-10 нс) от 0,9 до 3,0 В
- Средняя скорость (30 нс) от 0,0 до 3,0 В
- Низкая скорость (700 нс) от 0,0 до 12,0 В
Этапы производства гибридных модулей Solid Logic Technology. Процесс начинается с пустой керамической пластины, квадратной 1 ⁄ 2 дюйма (13 мм). Сначала накладываются схемы, затем резистивный материал. Добавляются штыри, схемы припаиваются, а резисторы подгоняются под нужное значение. Затем добавляются отдельные транзисторы и диоды, и корпус инкапсулируется.
Дальнейшие события
Та же базовая технология корпусирования (как устройства, так и модуля) использовалась и для устройств, пришедших на смену SLT, поскольку IBM постепенно переходила к использованию монолитных интегральных схем:
- Технология Solid Logic Dense (SLD) увеличила плотность компоновки и производительность схемы за счет установки дискретных транзисторов и диодов на верхней части подложки, а резисторов — на нижней. [3] : 15 Напряжения SLD были такими же, как и у SLT.
- Unit Logic Device (ULD) использует плоские керамические корпуса, намного меньшие, чем металлические банки SLT. Каждый корпус содержит керамическую пластину с четырьмя кремниевыми кристаллами сверху, каждый кристалл реализует один транзистор или два диода; и толстопленочные резисторы снизу. ULD использовались в цифровом компьютере ракеты-носителя и адаптере данных ракеты-носителя ракеты Saturn V. [4] [5]
- Технология Advanced Solid Logic Technology (ASLT) увеличила плотность упаковки и производительность схемы за счет размещения двух подложек в одном корпусе. ASLT основана на переключателе с эмиттерным повторителем, используемом с логикой управления током . [3] : 18 Уровни напряжения ASLT были: > +235 мВ - высокий, < -239 мВ - низкий. [3] : 16
- Технология монолитных систем (MST) увеличила плотность упаковки и производительность схемы, заменив дискретные транзисторы и диоды на одну-четыре монолитных интегральных схемы (резисторы теперь внешние по отношению к упаковке на модуле). Каждая микросхема MST содержит около пяти схем и является приблизительным эквивалентом карты SLT. [3] : 18 схем использовали транзисторы NPN . MST была впервые представлена в январе 1968 года и обеспечила улучшенное соотношение цены и производительности для линейки продуктов IBM System/370 1970-х годов. [6]
Галерея
Карта технологии монолитной системы со снятыми крышками модулей
Необычная SLT-карта половинной ширины без SLT-модулей
Карточка одинарной ширины
Модуль SLT четырехъядерной ширины
Модуль с шестью транзисторами и тремя резисторами, крышка снята
Крупным планом показаны выпуклые квадраты транзисторов и плоские черные резисторы.
Смотрите также
Ссылки
- ^ Бойер, Чак (апрель 2004 г.). «Революция 360» (PDF) . IBM. стр. 18. Получено 27 мая 2018 г.
- ^ Дэвис, Э.М.; Хардинг, У.Э.; Шварц, Р.С.; Корнинг, Дж.Дж. (апрель 1964 г.). «Технология твердотельной логики: универсальная высокопроизводительная микроэлектроника». IBM Journal of Research and Development . 8 (2): 102–114. doi :10.1147/rd.82.0102. S2CID 13288023.
- ^ abcdefg Логические блоки Автоматизированные логические схемы SLT, SLD, ASLT, MST (PDF) 86 страниц
- ^
Кен Ширрифф. «Печатная плата ракеты Сатурн V, реверс-инжиниринг и объяснение». 2020.
- ^
Доктор Вернер фон Браун. «Крошечные компьютеры управляют мощнейшими ракетами». Популярная наука. Октябрь 1965 г. с. 94-95; 206-208.
- ^ Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H. (1991). IBM 360 и ранняя 370 система. MIT Press. стр. 425. ISBN 9780262161237. Получено 8 августа 2022 г. .
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы по теме IBM Solid Logic Technology .
- Дэвис, Э.М.; Хардинг, У.Э.; Шварц, Р.С.; Корнинг, Дж.Дж. (апрель 1964 г.). «Технология твердотельной логики: универсальная высокопроизводительная микроэлектроника». IBM Journal of Research and Development . 8 (2): 102–114. doi :10.1147/rd.82.0102. S2CID 13288023.
- Технология твердой логики (SLT) IBM 1964-1968, винтажные компьютерные чипы, включает видео автоматизированного процесса производства