[发明专利]一种具有抗辐性能的PowerPC计算机模块

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种具有抗辐性能的PowerPC计算机模块。

 

背景技术

随着电子技术发展，要求电子产品更加小型化、轻量化、多样化。尤其对于航空航天领域而言，小型化、轻量化的需求更加迫切。系统级封装技术（SiP）可以将多个裸芯片进行堆叠、统一封装构成一个完整的系统模块。

早期的宇航处理器仅仅配以简单的软件，星上数据一般不做处理，直接下行地面由地面系统集中处理。随着各种应用卫星的需求和任务迅猛增长，航天器的任务要求日益复杂，功能和性能日趋先进，对宇航计算机的性能要求越来越高。现今宇航计算机普遍采用80C32、P1750、AT695等处理器，这些处理器的处理能力较低，难以满足日趋复杂的星载数据处理需求。此外由于宇航环境与地面环境存在较大差异，特别是太空环境中存在较多的高能粒子会对CMOS集成电路产生较大破坏，因此宇航电子系统设计时必须考虑空间粒子干扰。

PowerPC处理器以其强大的处理能力，在信号通讯、航空领域得到广泛使用。所谓PowerPC处理器是一种精简指令集（RISC）架构的中央处理器（CPU），其英文全称为：Performance Optimization With Enhanced RISC – Performance Computing，有时简称PPC。

虽然PowerPC处理器功能强大，但不能直接访问外部存储器及外设。传统的做法是使用MPC106/107专用桥片作为60x总线与外部存储器和I/O的接口。然而，虽然MPC106/107桥片功能强大，提供了内存控制器、PCI接口、DMA控制器、中断控制器、I2C控制器等，但由于其功能已经固化，且针对简单计算机系统时，专用桥片就显得死板、杂冗而且功耗较大，无法满足灵活的应用需求。

因此，有必要对PowerPC计算机模块进行改进。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗辐性能的PowerPC计算机模块，以提高PowerPC计算机的性能。

为了实现以上目的，本发明提供一种具有抗辐性能的PowerPC计算机模块，包括：

基板，具有多层结构，且每层结构上均设置有电路图案；

若干具有抗空间辐射指标的裸芯片，所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片通过粘合层从基板向上依次叠加粘合；所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片的管脚通过所述电路图案引出，且所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片通过所述电路图案实现管脚互连；

至少一层转接芯片，其上设置有重布线图案，用于所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片之间的连接或裸芯片与基板的连接；

管壳以及盖板，所述基板、所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片以及所述至少一层转接芯片均设置于所述管壳内，通过所述管壳及所述盖板实现封装。

在一些实施例中，所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片包括PowerPC处理器裸芯片、FPGA芯片、至少一片Flash芯片以及至少四片SRAM芯片，其中，所述FPGA芯片作为所述具有抗辐性能的PowerPC计算机模块的桥片。

在一些实施例中，所述PowerPC处理器裸芯片的型号为SM603eDICE型芯片。

在一些实施例中，所述FPGA芯片的型号为SMQV300DICE型芯片，所述Flash芯片的型号为SM29LV320DICE型芯片，所述SRAM芯片的型号为SM7C1041CV33DICE型芯片。

在一些实施例中，所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片通过若干金丝或凸点与所述基板连接。

在一些实施例中，所述基板上安装有若干无源器件，以构成完整的PowerPC计算机系统。

在一些实施例中，所述无源器件包括电阻以及电容。

在一些实施例中，所述基板的底层的表面设置有BGA焊球，用于所述具有抗辐性能的PowerPC计算机模块装配时与印制电路板的连接。

在一些实施例中，所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片的管脚通过所述电路图案引出至所述BGA焊球。

在一些实施例中，所述BGA焊球的数量为324个。

在一些实施例中，所述基板为陶瓷基板。

在一些实施例中，所述若干具有抗空间辐射指标的裸芯片分别通过粘合层依次从基板向上叠加粘合。

在一些实施例中，所述管壳的材料为可伐材料。

在一些实施例中，所述盖板的材料为复合金属材料。

在一些实施例中，所述盖板的材料为铅或可伐材料。