CN202871771U

CN202871771U - 一种高温处理器厚膜集成电路

Info

Publication number: CN202871771U
Application number: CN 201220556283
Authority: CN
Inventors: 刘军
Original assignee: QINGDAO HNYN MICROLECTRONICS Co Ltd
Current assignee: QINGDAO HNYN MICROLECTRONICS Co Ltd
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2022-10-23

Abstract

本实用新型公开了一种高温处理器厚膜集成电路，一种高温处理器厚膜集成电路，包括外壳，所述的外壳具有双列引脚，每列20个共40个引脚，所述的高温处理器电路的元器件集成在厚膜电路里，封装在外壳中，元器件与外壳引脚连接；所述的高温处理器电路包括微处理器、基准电路、模数转换电路、数模转换电路、电压转换电路、CAN数据通讯隔离电路和收发电路。不仅提高产品的集成度，减少体积，确保密封性，而且大大提高芯片的散热能力，温度适应范围广，产品工作的稳定性和可靠性都得到保证。

Description

一种高温处理器厚膜集成电路

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，尤其涉及一种高温处理器厚膜集成电路。

背景技术

目前，随着石油的使用量增加，对石油的勘探和开采不仅覆盖了整个陆地，也延伸到了广阔的海洋。油井开采的深度也超过了6000米(每下降1000米，温度会增加25度左右)，对油井探测的仪器也提出了更高的要求。要求仪器尺寸更小、适用温度更高、密封性能更严，这给仪器的生产测试造成很大的困难，特别是仪器的核心控制电路，功能在增加，速度要加快，体积需减小，使用温度要提高。如何解决这些问题？提高仪器工作的稳定性和可靠性，一直是测井仪器生产厂家急需突破的技术难题。

现有生产技术的主要缺点是：

1、集成度差，尺寸大：每个仪器的核心处理电路包括微处理器(MCU)、AD转换电路、DA转换电路、数据通讯电路等，而这些电路一般采用塑封或陶瓷单独封装，最后焊接到电路板上，尺寸较大。

2、高温性能不足，由于微处理器电路大都采用塑封材料，限制了元件的散热能力，而且由于使用温度高，冷热循环加剧，导致元件的使用可靠性也降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种集成度高、体积小、密封性好、散热能力强、可靠性高、温度适用范围广的高温处理器厚膜集成电路。

本实用新型采用下述技术方案：一种高温处理器厚膜集成电路，包括外壳，所述的外壳具有双列引脚，每列20个共40个引脚，所述的高温处理器电路的元器件集成在厚膜电路里，封装在外壳中，元器件与外壳引脚连接；所述的高温处理器电路包括微处理器、基准电路、模数转换电路、数模转换电路、电压转换电路、CAN数据通讯隔离电路和收发电路，所述的基准电路与模数转换电路和数模转换电路连接，所述的模数转换电路的信号输出端与微处理器的信号输出端连接，微处理器的信号输出端与数模转换电路的信号输入端连接，所述的微处理器的通信端通过收发电路与CAN数据通讯隔离电路连接；电压转换电路用来将电压进行转换成所需电压。

所述的外壳为金属外壳。

本实用新型提供的高温处理器厚膜集成电路，把高温处理器电路的元器件集成在厚膜电路里，封装在外壳中，元器件与外壳引脚连接，不仅提高产品的集成度，减少体积，确保密封性，而且大大提高芯片的散热能力，温度适应范围广，产品工作的稳定性和可靠性都得到保证。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型的俯视外形图；

图3为本实用新型的主视外形图；

图4为本实用新型的引脚名称图。

具体实施方式

如图2、图3、图4所示，本实用新型一种高温处理器厚膜集成电路，包括外壳，所述的外壳具有双列引脚，每列20个共40个引脚，所述的高温处理器电路的元器件集成在厚膜电路里，封装在外壳中，元器件与外壳引脚连接。在生产中采用厚膜电路工艺和金丝压焊技术，封装在一个金属外壳里，不仅提高产品的集成度，减少体积，确保密封性，而且大大提高芯片的散热能力，产品工作的稳定性和可靠性都得到保证。

如图1、图4所示，本实用新型所述的高温处理器电路包括微处理器、基准电路、模数转换电路、数模转换电路、电压转换电路、CAN数据通讯隔离电路和收发电路，所述的基准电路与模数转换电路和数模转换电路连接，所述的模数转换电路的信号输出端与微处理器的信号输出端连接，微处理器的信号输出端与数模转换电路的信号输入端连接，所述的微处理器的通信端通过收发电路与CAN数据通讯隔离电路连接；电压转换电路用来将电压进行转换成所需电压。微处理器U1(MCU)是整个电路的核心，不仅内部控制着模数转换U2(A/D)、数模转换U3(D/A)和CAN数据通讯隔离U6的工作，而且提供丰富的外部电路接口。U1与U2连接有3根控制线和8根数据线，U1的28脚连接U2的3脚，用于控制U2数模转换的开始，并连接外壳的23脚，可用于产品的测试；U1的25脚连接U2的9脚，用于监控U2转换的完成状态；U1的29脚连接U2的4脚，用于控制读取数据的高低位字节；U1的37、38、39、40、41、1、2、3脚分别和U2的11、12、13、14、15、16、17、18脚连接，用于读取U2转换完成的数据。U1通过4根标准SPI总线控制U3的输出，U1的6、7、8、9脚分别与U3的2、4、3、1脚连接。微处理器U1提供1路标准的CAN总线，为保护微处理器U1，设计了抗冲击的隔离电路，U1发送接收的数据先通过隔离芯片U6后再送到收发芯片U7。U1的35、36脚分别与U6的3、2脚连接。U1的外部接口电路包括：编程接口、通用IO口、中断口、计数器接口、输入捕捉接口、输出比较接口。U1的3个编程管脚是10、16、15脚，分别与外壳的31、28、27脚连接，其中U1的10脚串接电阻R3到U5的7脚VDD。U1提供10个通用IO口，分别是30、14、17、19、18、20、21、23、22、24脚，这10个管脚分别串接10个电阻(R4～R13)到外壳的40脚，即电源VCC，然后分别连接到外壳的6、7、8、9、11、12、13、14、15、16脚。U1提供2个外部中断口和3个计数器接口，对应U1的12、13脚和31、4、5脚，分别连接到外壳的3、4脚和36、35、34脚。U1还提供2个输入捕捉接口和3个输出比较接口，对应U1的43、42脚和34、33、32脚，分别连接到外壳的33、32脚和26、25、24脚。U1的供电管脚44、11分别连接到U5的7脚VDD和外壳的39脚GND。U1的26、27脚分别连接晶振Y1的两端，然后分别串接电容C10、C11到地GND。

基准电路U4为模数转换U2(AD)和数模转速U3(DA)提供转换的基准电压，U4的3脚输出基准电压，通过电容C7和电容C8滤波后，连接到U2的5脚和U3的6脚。U4的1、2脚分别连接外壳的40、39脚。

模数转换U2(A/D)能依据基准电压，把输入的模拟信号转换为数字信号，其模拟输入管脚1、2脚分别连接到外壳的22、21脚。U2的转换和数据输出根据U1的控制信号进行。U2的模拟部分供电管脚7、6脚分别连接外壳的40、21脚；数字接口部分的供电管脚28、27脚分别连接U5的7脚(VDD)和外壳的39脚(GND)。

数模转换U3(D/A)通过SPI接口，接收U1的指令和数字信号，根据基准电压，把数字信号转换为对应的模拟信号，输出到指定的管脚9脚或8脚，U3的9、8脚分别连接到外壳的38、37脚。U3的供电管脚10、5分别连接到VDD、GND。

CAN数据通讯隔离电路U6(ISOLATOR)接收2脚的数据，隔离后从7脚输出，把信号送到U7的1脚。U6的6脚连接到U7的4脚，把接收的数字信号隔离处理后从3脚输出，送到U1的35脚。U6是隔离电路，所以供电也需要隔离，与U1连接的数字部分，其供电管脚1、4分别连接到VDD、GND；与U7连接的部分，其供电管脚8、5分别连接到外壳的20脚VCC1和19脚GND1。

CAN收发电路U7能够接收和发送标准的CAN电平信号，在发送时，把1脚接收的数据转为标准CAN高低差分信号，从7脚和6脚发送输出。在接收状态时，把7脚和6脚接收的标准CAN高低差分信号，转化为具体数字信号，从4脚输出。U7的6、7脚分别连接到外壳的17、18脚。U7的供电管脚3、2分别连接到外壳的20脚VCC1和19脚GND1。U7的8脚连接到GND1。VCC1和GND1之间连接有滤波电容C14和C15。

电压转换电路U5(DC/DC)为了满足内部电路的电压需求，需要对电压进行转换，U5的7脚输出转换的电压，串接电阻R1、R2后到GND。U5的2脚连到R1和R2的相同连接点，对改点电压进行反馈检测，保证输出电压满足设定的要求。U5的供电管脚6、4分别连接到外壳的40脚VCC和39脚GND。U5的使能端3脚连接到4脚GND。外壳的40脚VCC和39脚GND之间连接有滤波电容C1和C2。

Claims

1.一种高温处理器厚膜集成电路，其特征在于：包括外壳，所述的外壳具有双列引脚，每列20个共40个引脚，所述的高温处理器电路的元器件集成在厚膜电路里，封装在外壳中，元器件与外壳引脚连接；所述的高温处理器电路包括微处理器、基准电路、模数转换电路、数模转换电路、电压转换电路、CAN数据通讯隔离电路和收发电路，所述的基准电路与模数转换电路和数模转换电路连接，所述的模数转换电路的信号输出端与微处理器的信号输出端连接，微处理器的信号输出端与数模转换电路的信号输入端连接，所述的微处理器的通信端通过收发电路与CAN数据通讯隔离电路连接；电压转换电路用来将电压进行转换成所需电压。

2.根据权利要求1所述的高温处理器厚膜集成电路，其特征在于：所述的外壳为金属外壳。