ソリッドロジックテクノロジー

ソリッド ロジック テクノロジー( SLT ) は、IBMが 1964 年に IBM System/360シリーズのコンピュータで導入した電子回路のハイブリッド パッケージング手法です。1965 年に発表された 1130 でも使用されました。IBM は、個別のフリップチップ実装のガラス封止トランジスタとダイオード、およびセラミック基板上のシルクスクリーン印刷抵抗器を使用してカスタムハイブリッド回路を設計し、SLT モジュールを形成することを選択しました。回路はプラスチックで封止されるか、金属製の蓋で覆われました。これらの SLT モジュールのいくつか (右の画像では 20 個) は、小さな多層プリント回路基板に実装され、SLT カードが作成されました。各 SLT カードには、コンピュータのバックプレーンのピンに差し込むソケットが 1 つの端にありました (ほとんどの他の会社のモジュールの実装方法と正反対です)。

IBMは、当時モノリシック集積回路技術は未熟すぎると考えていました。 ^[1] SLTは1964年当時としては革命的な技術で、標準モジュラーシステムなどの以前のパッケージング技術に比べて回路密度がはるかに高く、信頼性も向上していました。これにより、1960年代にIBM System/360メインフレームファミリーが圧倒的な成功を収めました。SLTの研究により、ボールチップアセンブリ、ウェーハバンピング、トリミングされた厚膜抵抗器、印刷された個別機能、チップコンデンサー、ハイブリッド厚膜技術の最初の大量使用の1つが生まれました。

SLT は以前のStandard Modular Systemに代わるものですが、後期の SMS カードには SLT モジュールが搭載されていました。SLT は、その存続期間中に数回更新され、最後の更新はMonolithic System Technology ( MST ) で、SLT の単一トランジスタを 4 個または 5 個のトランジスタを搭載した小規模集積回路に置き換えました。MST はSystem/370で使用され、1970 年に System/360 に代わるようになりました。

SLTはシリコンプレーナーガラス封止トランジスタとダイオードを使用していました。^[2]

SLT は、約 0.025 インチ (0.64 mm) 四方のデュアルダイオードチップと個別のトランジスタチップを使用します。^{[3] : 15}チップは、シルクスクリーン印刷された抵抗器と印刷された接続部を備えた 0.5 インチ (13 mm) 四方の基板に取り付けられます。全体が 0.5 インチ (13 mm) 四方のモジュールを形成するようにカプセル化されます。各カードには最大 36 個のモジュールが搭載されますが、いくつかのカードタイプには個別のコンポーネントのみが搭載され、モジュールは搭載されていません。カードはボードに差し込まれ、接続されてゲートを形成し、フレームを形成します。^{[3] : 15}

SLT電圧レベル、論理ローから論理ハイ、回路速度によって変化：^{[3] ：16}

高速（5～10ns）0.9～3.0V

中速（30 ns）0.0～3.0 V

低速（700 ns）0.0～12.0 V

Solid Logic Technology ハイブリッド モジュールの製造手順。プロセスは、1 ⁄ 2インチ (13 mm) 四方の空のセラミック ウェーハから始まります。最初に回路を配置し、次に抵抗材料を配置します。ピンを追加し、回路をはんだ付けして、抵抗を必要な値に調整します。次に、個々のトランジスタとダイオードを追加し、パッケージをカプセル化します。

IBM が徐々にモノリシック集積回路の使用に移行するにつれて、SLT に代わるデバイスにも同じ基本的なパッケージング技術 (デバイスとモジュールの両方) が使用されました。

• ソリッドロジックデンス（SLD）は、個別のトランジスタとダイオードを基板の上部に実装し、抵抗器を下部に実装することで、パッケージ密度と回路性能を向上させました。^{[3] ：15} SLD電圧はSLTと同じでした。
• ユニットロジックデバイス（ULD）は、SLTの金属缶よりもはるかに小さいフラットパックセラミックパッケージを使用しています。各パッケージには、セラミックウェーハと、その上に最大4つのシリコンダイ（各ダイは1つのトランジスタまたは2つのダイオードを実装）があり、その下には厚膜抵抗器があります。ULDは、サターンVロケットのロケットデジタルコンピューターとロケットデータアダプターに使用されました。^{[4] [5]}
• アドバンストソリッドロジックテクノロジー（ASLT）は、2つの基板を同じパッケージに積み重ねることで、パッケージ密度と回路性能を向上させました。ASLTは、電流ステアリングロジックで使用されるエミッタフォロワ結合スイッチに基づいています。^{[3] : 18} ASLTの電圧レベルは次のとおりです。> +235 mVは高く、< -239 mVは低くなります。^{[3] : 16}

• モノリシックシステムテクノロジー（MST）は、個別のトランジスタとダイオードを1～4個のモノリシック集積回路（モジュールのパッケージ外の抵抗器）に置き換えることで、パッケージ密度と回路性能を向上させました。各MSTチップには約5個の回路が収容されており、SLTカードとほぼ同等です。^{[3] : 18個の}回路でNPNトランジスタが使用されました。MSTは1968年1月に初めて導入され、1970年代のIBMのSystem/370製品ラインのコストパフォーマンスを向上させました。^[6]

• 
  モジュールカバーを取り外したモノリシック システム テクノロジー カード
• 
  SLTモジュールのない珍しい半幅SLTカード
• 
  シングル幅カード
• 
  4幅SLTモジュール
• 
  6個のトランジスタと3個の抵抗器を備えたモジュール、キャップオフ
• 
  拡大するとトランジスタの四角い突起と平らな黒い抵抗器が見える

• 標準モジュラーシステム

ウィキメディア・コモンズには、 IBM Solid Logic Technologyに関連するメディアがあります。

• Davis, EM; Harding, WE; Schwartz, RS ; Corning, JJ (1964 年 4 月)。 「ソリッド ロジック テクノロジー:多用途で高性能なマイクロエレクトロニクス」。IBM Journal of Research and Development。8 ( 2): 102–114。doi :10.1147/rd.82.0102。S2CID  13288023。
• IBMのソリッドロジックテクノロジー（SLT）1964-1968、ビンテージコンピュータチップ、自動化された製造プロセスのビデオを含む