NO148011B - Minneanordning med en baereplate. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en minneanordning

med en bæreplate omfattende en flerhet av tettpakkede magnetkjerner anordnet i rader og kolonner som danner et kjerneplan med en flerhet av inngangs- og utgangsklemmer, en flerhet av diodeflatpakker som tjener til selektivt å forbinde magnetkjernene med strømkretser, et varmeavledende lag, samt isolerende skikt for isolering av elektriske kretser.

Med andre ord går oppfinnelsen ut på en sammentrengt minnekonfigurasjon som har lite volum og er utstyrt med anordninger til å holde en minimal temperaturgradient over kjerneplanet, og anordninger til å lede varme bort fra innretningen.

I en minnekonfigurasjon inngår en flerhet av bittesmå

ringer av ferromagnetisk materiale, betegnet kjerner, hvis dia-meter kan være ca. 1 mm eller derunder. Kjernene er vanligvis anordnet i rader og kolonner, og der anordnes koordinatledere betegnet X- og Y-ledere til å adressere en valgt kjerne i matrisen. Kjernene træs på en metalltråd, og en sterk elektrisk strøm sendes gjennom tråden for å magnetisere dem. Strøm-retningen bestemmer kjernens polaritet eller magnetiske tilstand. Ved skiftning av strømretning skiftes kjernens magnetiske tilstand. De to tilstander av kjernen kan således benyttes til å representere 0 eller 1, pluss eller minus, ja eller nei eller også på eller av. For anvendelsen i datamaskiner er dette grunnlaget for det binære system for informasjonslagring.

Ved anvendelse i datamaskiner er det ønskelig at minnet

har stor lagringskapasitet og samtidig opptar minimalt areal og volum. Andre ønskelige egenskaper er lite effektforbruk, korte kabelstrekninger, robusthet, minimalt støyopptak og god varme-avgivelse. Tidligere kjente minneenheter har vært kjenne-

tegnet ved omfangsrike kjerneminnestabler såvel som omfangsrike elektriske strømkretsanordninger til å drive og avføle minne-stabelen. Hertil kommer at der ved tidligere kjente minneenheter var behov for ytterligere lodde- eller lederfor-

bindelser mellom komponenter samt ekstra utstyr for montering tilstandardkjerneminner, Ved bruk av tettpakkede minnekjerner og flattpakkede, integrerte diodekretser pluss kortleder-

teknikk oppnår man ved den foreliggende oppfinnelse de ønskelige egenskaper hos minnekonfigurasjoner.

Det er således en hensikt med oppfinnelsen å skaffe en minnekonfigurasjon som har maksimal pakningstetthet, meget lavt profil, liten vekt og lite volum og er tilstrekkelig robust til å utholde kraftig vibrasjon og støt.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en minnekonf iguras jon som har minimalt antall inngangs- og utgangsledere, minimalt støyopptak og god avskjermning.

En ytterligere hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en minnekonfigurasjon med anordninger til å holde minimal temperaturgradient over kjerneplanet og med en varmelder til å lede varme bort fra konfigurasjonen.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å skaffe en minnekonfigurasjon som kan anvendes i forbindelse med en digital datamaskin.

Disse hensikter oppnås ved en minneanordning av den inn-ledningsvis angitte minneanordning som ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at bæreplaten som fortrinnsvis består av epoksy, er dekket på begge sider med et tynt metallag, at der på hvert av metallagene er påført en dobbeltsidig klebende film, idet den ene dobbeltsidig klebende film understøtter og hindrer kjernene i å forskyve seg i anordningen, og idet den dobbeltsidig klebende film ligger an mot og isolerer diode-flatpakkene,

et isolerende lag anordnet mellom kjerneplanet og en øvre dekkplate, og et termisk ledende organ som er anordnet mellom diode-flatpakkene og en nedre dekkplate og tjener som varmebortledningsvei fra magnetkjernene og diodeflatpakkene til den nedre dekkplate.

For å gi en bedre forståelse av oppfinnelsen og av ytterligere hensikter og trekk skal der henvises til den følgende detaljerte beskrivelse og den tilhørende tegning.

Fig. 1 er et grunnriss av minneanordningen eller -konfigurasjonen ifølge oppfinnelsen med øvre dekkplate brukket bort.

Fig. 2 viser tverrsnitt etter linjen 2-2 på fig. 1 .

Fig. 3 viser konfigurasjonen sett fra undersiden og med nedre dekkplate brukket bort. Fig. 4 viser i forstørret målestokk et parti som er avmerket med A på fig. 2, med delene trukket fra hverandre. Fig. 5 viser varmesluket til å^fjerne varme fra hele minnekonf iguras jonen, og

fig. 6 er et skjema som viser typiske ledningsforbindelser mellom diodene og kjernematrisene.

På fig. 1 betegner 1 en minnekonf iguras jon ifølge oppfinnelsen.

2 betegner en rektangulær plate til å bære integrerte strømkretser. På platens overside er kjerneplanet 3 anbragt. Dette inneholder to 32 x 20-matriser for ialt 1280 ferrittkjerner med stort temperatur-område. Således har minnekonfigurasjonen ialt en lagringskapasitet på 1280 bits. X- og Y-strømmene er i koinsidens i den ene gruppe på 32 x 20 matriser og i antikoinsidens (dvs. slettelse) i den annen gruppe på 32 x 20 matriser. Denne tilstand lar seg reversere rett og slett ved skiftning av Y-strømmens retning. Gjennom hver kjerne i kjerneplanet går tre ledningstråder. Av disse tråder er den ene X-drivtråd, den annen Y-drivtråd og den tredje følertråd. Hver X-drivtråd er trædd gjennom 40 kjerner, og hver Y-drivtråd går gjennom 64 kjerner. Der er anordnet to følerviklinger, én for hver matrise på 640 kjerner.

Strømkretsplaten er også utstyrt med klemmestrimler 4 og klemmer 6. Lederne på strømkretsplaten er dannet ved konvensjonell syreetseteknikk. Minnekonfigurasjonens dimensjoner er omtrent 45,5 mm lengde, 33 mm bredde og 4,6 mm høyde. Denne type minneanordning eller -konfigurasjon representerer således det minste kjente nød-vendige volum for et minne med denne lagringskapasitet. Størrelse og oppbygning av minnekonfigurasjonen muliggjør bruk av enkle tek-nikker når det gjelder forbindelsen med neste overlig<g>ende minnekonf iguras jon.

På fig. 3, hvor minnekonfigurasjonen er vist fra undersiden, ses seks flattpakkede diodekretser 7. Der er anordnet diodeutvalgs-matriser med integrerte kretsdioder (MSI-kretsdioder) på strøm-kretsplaten som del av minnekonfigurasjonen. Diodene 7 er elektrisk tilsluttet kjernene via de ledere som dannes av det trykte kretsløp på platen 2, samt direkte strømgjennomgang gjennom kjernene.

På fig. 4 ses partiet A på fig. 2 i større målestokk. I rekke-følge ovenfra og nedover betegner 12 den ferdige pakkes øvre dekkplate. Dekkplaten 12 beskytter enheten mot inntrengning av fuktig-het, støv og andre uheldige partikler. Neste lag 40 er et isolerende lag som isolerer kjernen 41 fra dekkplaten og tjener til å redusere støy og vibrasjoner. Kjernen 41 har følerviklingen 42 og Y-viklin-gen 43 trædd gjennom sitt senterhull fra venstre mot høyre. Imidler-tid er X-viklihgen 44 trædd gjennom kjernen 41 i retning tvers på tegningsplanet. Et lag bestående av bånd 45 av dobbeltsidig kleben-• de film, hindrer kjernen 41 i å forskyve seg i pakken. Under båndet 45 ligger et tynt metallisk lag 46 som tjener som et jordplan til å isolere konfigurasjonens kjerner elektrisk fra utstyret til montering og kapsling. Jordplanet er elektrisk forbundet med anordnin-gens utgangsklemme 22 og tjener også til å redusere temperaturgradienten over kjerneplanet til et minimum. Da jordplanet har form av et tynt lag, vil en hvilken som helst temperaturstigning i et punkt under en kjerne raskt bli fordelt gjennom hele laget og dermed redusere temperaturgradienten over laget til et minimum. Laget 46 utenfor kjernearealet benyttes for ledningsavslutninger for X-, Y-og følerviklingene. Laget 46a er en annen metallstrimmel som brukes for diode- flatpakke-avslutninger.

Mellom jordplanet 46 og laget 46a er der innskutt en epoksy-plate 2 som danner bæreorganet for kjernene og diodepakkene. Et annet bånd 48 av dobbeltsidig klebende film isolerer diode-flat - pakken 49 fra metallaget 46a. Til metallaget 46a er der koblet for-håndsformede diodeledere 50 og 51. En varmeledende masse 53 danner varmebortledningsvei fra diode-flatpakkene 7 til den nedre dekkplate 12. Massen 53 tjener også til å holde jevn avstand mellom metallaget 46a og denne dekkplate 12. Den nedre dekkplate 12 hviler med sin underside på et varmesluk 56 som tar opp varme fra minnekonf iguras jonen via massen 57. Dette ses best på fig. 5, som viser hele minnekonfigurasjonen montert på varmesluket.

Fig. 6 viser et forenklet koblingsskjema for minnekonfigurasjonen med elementene omarrangert for tydelighets skyld. X-matrisen omfatter diode-flatpakker CR1, CR2, CR3 og CR4 som tilsammen inneholder 64 dioder. Diode-flatpakkenes fire "lese"-klemmer 2, 4, 6

og 8 er tilordnet den samleledning for X-lederne som danner anode, og de fire "skrive"-klemmer 3, 5, 7 og 9 er tilordnet den samleledning for X-lederne som danner katode. De motsatte ender av X-lederne er ordnet i fire grupper på åtte med åtte utgangsklemmer for hver diodepakke. F.eks. har CR1 "lese"-klemme ved 2 og en "skrive"-klemme ved 3. Disse klemmer er også betegnet med henholds-vis XRO og XVJO. De åtte utgangsklemmer X0-X7 hos CRl er forbundet med de tilsvarende klemmer X0-X7 i kjerneplanet. Diodepakken CR2

har "lese"-klemmer 4 og "skrive"-klemmer 5. De åtte utgangsklemmer fra CR2 er forbundet med klemme X8-X15 i kjerneplanet. Diodepakkene CR3 og CR4 er koblet på lignende måte.

Y-matrisen omfatter diode-flattpakker CR5 og CR6. De fire "lese"-klemmer 24, 26, 28 og 30 for disse pakker er tilordnet Y-samleledninger som danner anode, og de fire "skrive"-klemmer 23, 25, 27 og 29 er tilordnet samleledninger som danner katode. De motsatte ender av Y-ledningene er anordnet i fem grupper på fire med fem utgangsklemmer 31-34 fra innretningen. F.eks. har CR5 "lese"-klemmer ved 24 og 26 og "skrive"-klemmer ved 23 og 25. Utgangsklemmene for CR5 er betegnet med Y0-Y9 og er forbundet med de tilsvarende klemmer i kjerneplanet. Diodepakken CR6 er koblet på lignende måte som CR5.

Til høyre på fig. 6 er X-ledernes utgangsklemmer betegnet med X0'-X31'. Disse klemmer er gruppevis forbundet og tilsluttet inn-retningens utgangsklemmer 10-17. F.eks. er X0', X8', X16' og X24' forbundet med utgang ski emmen 10. XI'r, X9 *, X17' og X25' er forbundet mecf utgangsklemmen 11. Denne gruppering fortsetter som vist. Når et positivt signal tilføres "lesé"-klemmen 2 eller XRO og et jordpotensial tilføres X0' via klemmen 10, vil der med klemmetil-elutninger som vist, bare gå strøm gjennom lederen X0-X0<1>. Ingen strøm vil gå gjennom noen annen X-léder. Hvis et "skrive"-signal (en negativ puls) tilføres klemmen 3|;og jordpotensialet tilføres X0' viS klemmen 10, vil der gå strøiirgjennom lederen X0-X0' i den motsatte retning, og heller ikke nå vil der gå strøm i noen annen X-leder.

Y-utgangsklemmene 31, 32, 33, 34 og 1, som er vist oventil på fig. 6| er gruppert på lignende måte;' Hvis det ønskes å "lese" kjernen i krysningspunktet mellom X0 og Y0, blir der således til-ført et positivt signal ved klemme 2 og jordpotensial ved klemme 10, så; der vil gå en strøm gjennom kjernen i X-planet. Samtidig blir et positivt signal tilført Y-klemmen 24 og jordpotensial til-ført Klemmen 31, så der vil gå strøm gjennom kjernen i Y-lederen. Dermedékan den valgte kjerne utlesesT Det skal bemerkes at den samme $£-tråd går gjennom såvel de kdinsidente som de antikoinsi-dente -kjerner. Således vil der i det punkt hvor X- og Y-trådene går inrt i kjernen i samme retning, opptre koinsidens. Omvendt opp-trer der antikoinsidens der hvor X- og Y-trådene går inn i kjernen fra motsatte retninger. Denne tilstaÉd kan skiftes om ved skiftning

av strømretningen i Y-lederen.

Følerviklingene ved klemmene 18, 19 og 20, 21 i hver konfigurasjon er her viklet i slyng og parallelt med Y-drivviklingen samt med krysning mellom X15 og X16. Det isolerte jordplan er ført ut ved klemme 22. Alle kjernene er montert på jordplanet og er elektrisk isolert fra all monterings- og kapslingsutrustning.

Fra det foregående vil det forstås at der her er beskrevet

en minnekonfigurasjon med et tettpakket kjerneplan, korte elektriske ledningsforbindelser, liten vekt, lite volum og lite effekt-behov samt minimal temperaturgradient.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den beskrevne utførelses-form, og alle slike endringer og modifikasjoner av denne som ikke betyr avvikelse fra oppfinnelsens rekkevidde og hovedtanke, er ment å dekkes av patentkravene.

Claims (6)

1. Minneanordning med en bæreplate (2) omfattende en flerhet av tettpakkede magnetkjerner (3) anordnet i rader og kolonner som danner et kjerneplan (3) med en flerhet av inngangs- og utgangsklemmer, en flerhet av diodeflatpakker (7) som tjener til selektivt å forbinde magnetkjernene med strømkretser, et varmeavledende lag, samt isolerende skikt for isolering av elektriske kretser, karakterisert ved at bæreplaten (2) som fortrinnsvis består av epoksy, er dekket på begge sider med et tynt metallag (46, 46a), at der på hvert av metallagene (46 resp. 46a) er påført en dobbeltsidig klebende film (45 resp. 48), idet den ene dobbeltsidig klebende film (45) understøtter og hindrer kjernene (41) i å forskyve seg i anordningen, og idet den dobbeltsidig klebende film (48) ligger an mot og isolerer diode-flatpakkene (7), et isolerende lag (40) anordnet mellom kjerneplanet (3) og en øvre dekkplate (12), og et termisk ledende organ (53) som er anordnet mellom diode-flatpakkene (7) og en nedre dekkplate (12) og tjener som varmebortledningsvei fra magnetkjernene og diodeflatpakkene (7) til den nedre dekkplate (12).

2. Minneanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den nedre dekkplate (12) hviler på et varmesluk (56) som tar opp varme fra minneanordningen via en varmeledende masse.

3. Minneanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den omfatter X-tråd-diode-flatpakker med fire leseinnganger og fire skrive-innganger, idet hver inngang til en X-tråd-diode-flatpakke er gruppeforbundet for å forbinde minst fem utganger fra X-tråd-diode-flatpakken for adressering av X-trådene hos kjernene, hvorved X-diode-leder-forbindelsene til X-trådene hos kjernene reduseres vesentlig.

4. Minneanordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at den omfatter Y-tråd-diode-flatpakker med fire lese-innganger og fire skrive-innganger, idet hver inngang til en Y-tråd-diode-flatpakke er gruppe-forbundet for adressering av Y-trådene hos kjernene, hvorved Y-diode-leder-forbindelsene til Y-trådene hos kjernene reduseres vesentlig.

5. Minneanordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at den omfatter fire X-tråd-diode-flatpakker, hver med to innganger og åtte utganger, organer til å forbinde minst trettito X-tråd-kjerneinnganger til utgangene fra de fire X-tråd-diode-f latpakker, organer til å forbinde minst trettito X-tråd-kjerneutganger til minst åtte X-tråd-sammenstillingsutganger, idet hver av sammenstillings-utgangene grupperer sammen minst en utgang fra hver X-tråd-diode-flatpakke.

6. Minneanordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at den omfatter to Y-tråd-diode-flatpakker, hver med fire innganger og ti utganger, organer til å forbinde minst tyve Y-tråd-kjerneinnganger til minst fem Y-tråd-sammenstillingsutganger, idet hver av sammenstillingsutgangene grupperer sammen minst to klemmer fra hver Y-tråd-diode-flatpakke.