Технология твердой логики

Карты Solid Logic Technology

Карта SLT двойной ширины. Квадратные металлические банки содержат гибридные схемы.

Три ТА-карты одинарной ширины

SLT-карты на месте

Многие карты SLT подключены к плате

Карты SLT в клавишном перфораторе IBM 129

Технология Solid Logic ( SLT ) — это метод IBM для гибридной упаковки электронных схем, представленный в 1964 году с IBM System/360 серией компьютеров . Он также использовался в модели 1130, анонсированной в 1965 году. IBM решила разработать специальные гибридные схемы с использованием дискретных перевернутом кристалле капсуле , смонтированных на стеклянной в транзисторов и диодов , с с шелкографией резисторами на керамической подложке, образующими модуль SLT. Схемы были либо заключены в пластик, либо закрыты металлической крышкой. Несколько таких модулей SLT (20 на изображении справа) затем были установлены на небольшую многослойную печатную плату, чтобы сделать карту SLT. Каждая карта SLT имела разъем на одном краю, который подключался к контактам 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 1964 года, с гораздо более высокой плотностью цепей и повышенной надежностью по сравнению с более ранними методами упаковки, такими как стандартная модульная система . Это помогло семейству мэйнфреймов IBM System/360 добиться ошеломляющего успеха в 1960-х годах. Исследования SLT позволили произвести сборку шариковых чипов, бампинг пластин , обрезанные толстопленочные резисторы, печатные дискретные функции, чип-конденсаторы и одно из первых массовых применений гибридной толстопленочной технологии .

SLT заменил более раннюю стандартную модульную систему , хотя некоторые более поздние SMS-карты содержали модули SLT. За время своего существования SLT претерпел несколько обновлений, последним из которых была технология монолитной системы ( MST ), которая заменила одиночные транзисторы SLT небольшими интегральными схемами , содержащими четыре или пять транзисторов. MST использовался в System/370 , который начал заменять System/360 в 1970 году.

Подробности

В SLT использовались кремниевые планарные транзисторы и диоды в стеклянной капсуле. ^[2]

В SLT используются чипы с двумя диодами и отдельные чипы транзисторов, каждый из которых имеет квадрат примерно 0,025 дюйма (0,64 мм). ^[3]^: 15 Чипы установлены на квадратной подложке размером 0,5 дюйма (13 мм) с резисторами, нанесенными шелкографией, и печатными соединениями. Все инкапсулировано и образует квадратный модуль размером 0,5 дюйма (13 мм). На каждой карте установлено до 36 модулей, хотя некоторые типы карт имели только отдельные компоненты и не имели модулей. Карты вставляются в доски, которые соединяются в ворота, образующие рамки. ^[3]^: 15

Уровни напряжения SLT, от низкого до высокого логического уровня, 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 изготовления гибридных модулей Solid Logic Technology. Процесс начинается с пустой керамической пластины. 1 ⁄ дюйма Квадрат (13 мм). Сначала укладывают цепи, а затем резистивный материал. Добавляются контакты, паяются цепи и подрезаются резисторы до нужного значения. Затем добавляются отдельные транзисторы и диоды и корпус инкапсулируется.

Более поздние события

Та же базовая технология упаковки (как устройства, так и модуля) использовалась и для устройств, пришедших на смену SLT, поскольку IBM постепенно перешла на использование монолитных интегральных схем:

Solid Logic Dense (SLD) увеличила плотность упаковки и производительность схемы за счет установки дискретных транзисторов и диодов сверху подложки, а резисторов - снизу. ^[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 из которых содержит один транзистор или два диода; и толстопленочные резисторы внизу. ULD использовались в цифровом компьютере ракеты-носителя и адаптере данных ракеты-носителя Сатурн V. ракеты ^[4]^[5]
Технология Advanced Solid Logic Technology (ASLT) увеличила плотность упаковки и производительность схемы за счет размещения двух подложек в одном корпусе. ASLT основан 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 за счет замены дискретных транзисторов и диодов монолитными интегральными схемами от одной до четырех (резисторы теперь являются внешними по отношению к корпусу модуля). Каждый чип MST содержит около пяти цепей и является приблизительным эквивалентом карты SLT. ^[3]^: 18 В схемах использованы NPN-транзисторы . MST был впервые представлен в январе 1968 года и обеспечил улучшение соотношения цены и производительности для линейки продуктов IBM System/370 1970-х годов. ^[6]

Галерея

Карта Monolithic System Technology со снятыми крышками модулей
Необычная карта SLT половинной ширины без модулей SLT.
Карта одинарной ширины
ТА-модуль четырехъядерной ширины
Модуль с шестью транзисторами и тремя резисторами, колпачок снят.
Крупным планом показаны выпуклые квадраты транзисторов и плоские черные резисторы.

См. также

Стандартная модульная система

Ссылки

^ Бойер, Чак (апрель 2004 г.). «Революция 360» (PDF) . ИБМ. п. 18 . Проверено 27 мая 2018 г.
^ Дэвис, EM; Хардинг, МЫ; Шварц, Р.С.; Корнинг, Джей-Джей (апрель 1964 г.). «Технология твердотельной логики: универсальная высокопроизводительная микроэлектроника». Журнал исследований и разработок IBM . 8 (2): 102–114. дои : 10.1147/рд.82.0102 . S2CID 13288023 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Логические блоки Автоматизированные логические схемы SLT, SLD, ASLT, MST (PDF) 86 страниц
^ Кен Ширрифф. «Печатная плата ракеты Сатурн-5, реконструированная и объясненная» .2020.
^ Доктор Вернер фон Браун. «Крошечные компьютеры управляют мощнейшими ракетами» .Популярная наука.Октябрь 1965 года.п. 94-95; 206-208.
^ Пью, Эмерсон В.; Джонсон, Лайл Р.; Палмер, Джон Х. (1991). IBM 360 и ранняя система 370 . МТИ Пресс. п. 425. ИСБН 9780262161237 . Проверено 8 августа 2022 г.

Внешние ссылки

Дэвис, EM; Хардинг, МЫ; Шварц, Р.С.; Корнинг, Джей-Джей (апрель 1964 г.). «Технология твердотельной логики: универсальная высокопроизводительная микроэлектроника». Журнал исследований и разработок IBM . 8 (2): 102–114. дои : 10.1147/рд.82.0102 . S2CID 13288023 .
IBM's Solid Logic Technology (SLT) 1964-1968 , «Винтажные компьютерные чипы», включает видео автоматизированного производственного процесса.

[boyer-1] Бойер, Чак (апрель 2004 г.). «Революция 360» (PDF) . ИБМ. п. 18 . Проверено 27 мая 2018 г.

[Evans-2] Дэвис, EM; Хардинг, МЫ; Шварц, Р.С.; Корнинг, Джей-Джей (апрель 1964 г.). «Технология твердотельной логики: универсальная высокопроизводительная микроэлектроника». Журнал исследований и разработок IBM . 8 (2): 102–114. дои : 10.1147/рд.82.0102 . S2CID 13288023 .

[ALD-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Логические блоки Автоматизированные логические схемы SLT, SLD, ASLT, MST (PDF) 86 страниц

[4] Кен Ширрифф. «Печатная плата ракеты Сатурн-5, реконструированная и объясненная» .2020.

[5] Доктор Вернер фон Браун. «Крошечные компьютеры управляют мощнейшими ракетами» .Популярная наука.Октябрь 1965 года.п. 94-95; 206-208.

[6] Пью, Эмерсон В.; Джонсон, Лайл Р.; Палмер, Джон Х. (1991). IBM 360 и ранняя система 370 . МТИ Пресс. п. 425. ИСБН 9780262161237 . Проверено 8 августа 2022 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]