Essential IC Package Types Todo Engenheiro Eletrônico Deve Saber

Você deve saber sobre Essential IC Package Types porque a eletrônica muda muito. Pacotes IC começou simples,Como DIP, mas agora existem novos tipos como BGA e flip-chip-A. Essas mudanças acontecem porque as pessoas querem dispositivos menores e mais rápidos. Eles também querem que os dispositivos sejam mais poderosos. O pacote escolhido altera a forma como o dispositivo lida com o calor. Também afeta o quão confiável ele é e como ele se encaixa no seu design. Quando você escolhe um pacote, você precisa pensar sobre o que seu dispositivo precisa. Você também tem que pensar sobre o que é possível fazer. Fazer boas escolhas ajuda você a manter os custos baixos. Ele também ajuda o seu dispositivo a funcionar bem e durar mais tempo.

Principais Takeaways

• Pacotes IC mudam o quão grande, rápido e confiável é um dispositivo. Eles também afetam a quantidade de calor que produz. Escolha o caminho certo para o seu projeto.

• Pacotes através de furos como DIP são simples de usar e corrigir. Eles precisam de mais espaço e funcionam melhor para projetos lentos.

• Pacotes de montagem em superfície economizam espaço e fazem as coisas funcionarem melhor. Eles ajudam a tornar os produtos mais rápidos, mas precisam de ferramentas especiais.

• Pacotes Pin grid array como o BGA têm muitas conexões e sinais rápidos. Eles precisam boa inspeção e design habilidades.

• Pacotes mais recentes como CSP e WLP ajudam a tornar os dispositivos menores e mais leves. Podem precisar mais cuidado para o calor e a fixação.

Essential IC Package Types Overview

Classificação por montagem

Existem três maneiras principais de colocar pacotes IC em uma placa de circuito-A. Estes são através do furo, superfície-montagem, e pacotes da grade do pino. Cada um se conecta ao tabuleiro à sua maneira. Cada tipo também tem características especiais.

A maioria dos novos designs usa pacotes de montagem em superfície-A. Eles ocupam menos espaço e custam menos dinheiro. Eles também tornam a construção mais rápida. Pacotes através de furos ainda são bons para conexões fortes e testar ideias. Eles também são usados para peças de alta potência. Pin grid arrays são fáceis de trocar e são usados em CPUs muito.

Principais fatores seleção

É importante saber sobre Essential IC Package Types. Eles mudam a forma como você projeta seu projeto. O pacote certo permite que você encaixe mais peças em um espaço pequeno. Também pode economizar dinheiro e ajudar seu dispositivo a funcionar melhor.

• A nova embalagem IC permite que você construa sistemas maiores e coloque muitos chips juntos.

• Você pode tornar seu produto menor e mais forte.

• Pacotes avançados precisam de novas ferramentas e verificações cuidadosas para evitar erros.

• Escolher o pacote certo ajuda com calor, sinais e testes.

Dica: Quando você escolhe um pacote IC, pense no seu design, como você o construirá e quão bom será o produto final.

Você aprenderá mais sobre cada tipo essencial do pacote do IC logo. Isso ajudará você a compará-los e escolher o melhor para o seu projeto.

Pacotes do Através-Furo

PID

O Dual Inline Package (DIP) se destaca como um dos pacotes IC de orifício de passagem mais reconhecidos. Você verá chips DIP com duas linhas paralelas de pinos. Esses pinos passam por furos na placa de circuito impresso (PCB) e são soldados do outro lado. Pacotes DIP vêm em vários tamanhos, como DIP-8,DIP 14, E DIP-40, com o número mostrando quantos pinos o chip tem. Você pode facilmente manipular e inserir chips DIP à mão, o que os torna populares para aprendizado, prototipagem e trabalhos de reparo.

Características

• As embalagens DIP têm um corpo retangular plástico ou cerâmico.

• Cada lado do pacote tem uma fileira de pinos espaçados 2,54mm (0,1 polegadas) de distância.

• Você pode usar chips DIP em soquetes ou soldá-los diretamente ao PCB.

• O design permite uma facilidadeMontagem manualE substituição.

• Os pacotes DIP suportam ICs analógicos e digitais.

Nota: Pacotes DIP ajudam você a testar e trocar chips sem ferramentas especiais. Isso os torna favoritos para breadboarding e trabalhos iniciais de design.

Vantagens

Documentos técnicos destacam várias vantagens dos pacotes DIP. Você pode encontrar chips DIP de muitos fornecedores, o que facilita o sourcing. O custo dos CIs DIP é frequentemente semelhante aos dispositivos de montagem em superfície. Você pode colocar e soldar chips DIP à mão, para que você não precise de máquinas caras. Isso torna os DIPs ótimos para estudantes, amadores e qualquer pessoa que trabalhe em pequenos projetos. Se você precisar reparar ou atualizar um dispositivo, os chips DIP são fáceis de remover e substituir. Esses recursos tornam os DIPs uma opção forte para educação, prototipagem e manutenção de sistemas legados.

Desvantagens

Pacotes DIP também têm algumas desvantagens. O tamanho grande dos chips DIP limita quantos pinos você pode caber em um espaço pequeno. Por exemplo, um DIP-14 é muito maior do que um QFN moderno ou BGA com o mesmo número de conexões. Os pinos longos adicionam capacitância extra, o que pode retardar os sinais e reduzir o desempenho em circuitos rápidos. Pacotes DIP não funcionam bem para designs de alta velocidade ou alta densidade. Você também pode descobrir que os chips DIP ocupam mais espaço no seu PCB, o que pode aumentar o tamanho e o custo do seu projeto.

Aplicações

• A tecnologia através de furos começou na década de 1940E cresceu nos anos 1950 e 1960 com novas ferramentas e melhores PCBs.

• Você ainda encontrará pacotes de furos nos dispositivos aeroespaciais, automotivos e médicos, porque eles lidam bem com calor e vibração.

• Os chips DIP funcionam bem para circuitos de alta potência e locais onde você precisa de conexões fortes e confiáveis.

• Você pode usar componentes de furos passantes para prototipagem e produção em pequenos lotes. ManualMontagemPermite ajustar as peças se o PCB não for plano.

• Pacotes de orifícios através facilitam o teste de circuitos e a correção de problemas durante o desenvolvimento.

• Muitas indústrias escolhem pacotes de furos passantes quando precisam de durabilidade e fácil reparo.

Dica: Se você quiser um pacote que seja fácil de manusear, forte e simples de substituir, o DIP e outros pacotes de furos passantes são uma escolha inteligente para o seu próximo projeto.

Pacotes de montagem em superfície

Pacotes de montagem em superfície também são chamados SMDs. Eles mudaram a forma como as pessoas fazem eletrônicos hoje. Você não precisa fazer furos no PCB. Em vez disso, você coloca essas partes bem em cima do tabuleiro. Desta forma, os dispositivos podem serMenor e mais leve-A. Eles também podem ser mais poderosos. Você vê pacotes de montagem em superfície em quase todos os novos gadgets. Eles estão em coisas como smartphones e ferramentas médicas.

SOP

O Small Outline Package, ou SOP, é um tipo SMD comum. Os chips SOP têm duas fileiras de asas de gaivota nas laterais. Esses leads ajudam as máquinas a colocar e soldar o chip. SOP vem em tamanhos como SOP-8 ou SOP-16. O número diz-lhe quantos pinos tem. SOP é usado paraMemóriaChips, ICs lógicos, e pequenosMicrocontroladores-A.

SOIC

O circuito integrado do esboço pequeno, ou SOIC, olha como o SOP. Mas SOIC tem um corpo mais fino e pistas mais curtas. Você usa SOIC quando você quer um projeto pequeno. É fácil para as máquinas para colocar SOIC na placa. Os cabos da asa de gaivota ajudam a soldar e verificar o chip. SOIC é usado para ICs analógicos, op-amps e chips de interface.

QFP

O Pacote Quad Flat, ou QFP, tem leads em todos os quatro lados. Você usa o QFP quando precisa de um chip com muitos pinos. QFP vem em tipos como QFP fino e QFP de baixo perfil. Estes ajudam você a encaixar chips grandes em espaços pequenos. As pistas são finas e próximas. Você precisa máquinas especiais para colocá-los e soldá-los.

QFN

O Quad Flat No-Lead, ou QFN, não tem pistas que você possa ver. Em vez disso, existem almofadas de metal sob o chip. QFN é muito pequeno e manipula bem o calor. Você usa o QFN para circuitos rápidos e de alta frequência. Ajuda a manter seu design pequeno e funciona bem para sinais. QFN é encontrado em chips sem fio, CIs de energia eSensores-A.

SOT

O Small Outline Transistor, ou SOT, é muito menor do que outros pacotes. O SOT é usado paraTransístoresPor exemplo,Diodos, E pequenos CIs. Os chips SOT têm três ou mais leads e ocupam pouco espaço. SOT-23 é usado frequentemente no interruptor do sinal e no controle da tensão.

Características

Os pacotes de montagem em superfície têm muitos recursos úteis:

• Você pode colocar peças em ambos os lados do PCB.

• As ligações curtas tornam os circuitos mais rápidos e confiáveis.

• As máquinas podem colocar e soldar SMDs rapidamente.

• Você pode encaixar mais peças em uma área pequena.

Nota: Pacotes de montagem em superfície permitem construir circuitos complexos em espaços pequenos. É por isso que eles estão em quase todos os novos dispositivos eletrônicos.

Vantagens

A tecnologia de montagem em superfície, ou SMT, tem muitos pontos positivos:

• Você não precisa fazer furos, então você economiza tempo e dinheiro-A.

• Ambos os lados do PCB podem conter peças, Dando-lhe mais espaço.

• As ligações curtas significam melhores sinais e menos ruído.

• As máquinas colocam e soldam SMDs rapidamente, para que os custos trabalhistas baixem.

• Você pode fazer produtos que são menores, mais leves e funcionam melhor.

Aqui está uma tabela que mostra por que os pacotes de montagem em superfície estão crescendo em uso e por que as empresas gostam deles:

Você pode ver que a SMT é agora a principal maneira de fazer muitos eletrônicos rápidos e de alta qualidade.

Desvantagens

Pacotes de montagem em superfície também apresentam alguns problemas:

• Seu tamanho pequeno os torna difíceis de manusear e consertar à mão.

• Você precisa máquinas especiais para colocá-los e soldá-los.

• É mais difícil verificá-los e testá-los porque os leads são pequenos ou ocultos.

• O calor pode se acumular se você colocar muitas peças juntas, então você deve planejar o resfriamento.

• SMDs não são tão fortes quanto as peças do furo quando as coisas tremem muito.

Dica: Verifique se suas ferramentas e habilidades são adequadas para montagem em superfície antes de começar.

Aplicações

Você usa pacotes de montagem em superfície em quase todos os novos dispositivos eletrônicos. Aqui estão alguns exemplos:

• Telefones, tablets e laptops usam SMDs porque são pequenos e rápidos.

• Dispositivos médicos precisam de circuitos pequenos e confiáveis, então eles usam SMDs.

• Carros usam SMT para eletrônicos pequenos, fortes e confiáveis.

• Aeroespacial e defesa usam SMDs para projetos de alta densidade e luz.

• As estações base IoT e 5G industriais usam SMDs para dados rápidos e tamanho pequeno.

SMT ajuda você de várias maneiras:

• Você pode fazer produtos que são menores e mais leves.

• Você pode adicionar mais recursos aos seus designs.

• Você pode construir coisas mais rápido e por menos dinheiro.

• Você obtém melhores sinais e dispositivos mais confiáveis.

Aqui estão as razões pelas quais SMT é ótimo para pequenos eletrônicos:

• Você não precisa de furos, então os dispositivos podem ser mais finos.

• Ambos os lados do PCB podem ter peças.

• Os leads curtos melhoram os sinais e reduzem o ruído-A.

• Máquinas tornam a construção mais rápida e barata.

• Você pode encaixar mais recursos em um espaço pequeno.

Observação: os pacotes de montagem em superfície ajudam você a acompanhar a necessidade de dispositivos menores, mais rápidos e mais inteligentes.

Pacotes Pin Grid Array

PGA

Pacotes Pin Grid Array (PGA) têm muitos pinos na parte inferior. Esses pinos estão em forma de grade. Você pode conectar os pinos a uma tomada ou soldá-los a uma placa. Isso facilita a alteração ou atualização de chips. O PGA é frequentemente encontrado em computadores antigos e alguns microprocessadores. Os pinos se destacam e podem dobrar, então você deve ter cuidado.

BGA

Os pacotes Ball Grid Array (BGA) usam pequenas bolas de solda em vez de pinos. As bolas estão em uma grade sob o chip. Quando você aquece a placa, as bolas derretem e conectam o chip. O BGA permite que você encaixe mais conexões em uma área pequena. Você vê o BGA em novas CPUs, GPUs e chips de memória. OBolas de solda ajudam a afastar o calorE manter o chip fresco.

Características

Vantagens

• O PGA e o BGA podem ter muitos pinos.

• BGA dá melhores sinais porque os caminhos são curtos.

• Solda bolas em BGA ajudar a arrefecer o chip.

• O PGA é fácil de consertar ou trocar porque os pinos são fáceis de alcançar.

Nota: BGA pode enviar dados muito rapidamente, até 56 Gbps, com pouca perda de sinal. Isso é ótimo para dispositivos fortes.

Desvantagens

• Pinos PGA pode dobrar ou quebrar se você é áspero.

• BGA é difícil de corrigir porque você não pode ver as articulações.

• Você precisa de ferramentas especiais como raios X para verificar chips BGA.

• Espaçamento pequeno e muitos pinos tornam as placas mais difíceis e custam mais.

Aplicações

Você encontra PGA e BGA em muitos dispositivos grandes:

• CPUs e GPUs em computadores e servidores

• Chips memória rápida

• Rede switches e roteadores

• Game consoles e placas gráficas

BGA é bom para coisas que precisam de muitas conexões e sinais rápidos. O PGA ainda é bom se você quiser trocar fichas facilmente.

Outros pacotes notáveis

PLCC

Você pode ver o Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC) em muitos eletrônicos mais antigos e alguns atuais. O PLCC usa um corpo plástico quadrado ou retangular com cabos dobrados por baixo. Esses leads ajudam você a montar o chip na superfície do PCB. Pacotes PLCC permitem que você use soquetes ou soldá-los diretamente. Isso os torna flexíveis tanto para prototipagem quanto para produção. OLigações moldadas em plásticoFaça o pacote forte, mas você pôde encontrá-lo duro inspecionar as junções da solda após o conjunto.

CSP

Chip Scale Package (CSP) se destaca por seu tamanho pequeno. OPacote é apenas um pouco maior do que o próprio chip-A. CSPs se encaixam bem em dispositivos onde o espaço importa, como smartphones e tablets. Você pode usar os CSPs quando quiser economizar espaço e reduzir o peso. O design compacto ajuda você a construir produtos mais finos e leves. CSPs também suportam sinais de alta velocidade porque as conexões são curtas.

WLP

Wafer Level Package (WLP) é um dos tipos mais avançados. Você recebe um pacote que é quase do mesmo tamanho que o chip. Os fabricantes terminam as etapas da embalagem enquanto o chip ainda faz parte da bolacha. WLPs são muitoFino e leve-A. Você pode usá-los em produtos onde cada milímetro conta. WLPs também custam menos para fazer porque o processo é eficiente. O uso de materiais como cobre e plásticos especiais ajuda a manter a embalagem forte e confiável.

Características

• O PLCC permite montar chips em ambos os lados do PCB.

• CSP e WLP oferecem perfis muito pequenos e finos.

• WLP dá-lhe a melhor relação die-to-pacote.

• Todos os três tipos ajudam você a economizar espaço em sua placa.

Nota: Você pode usar esses pacotes para tornar seus projetos menores e mais leves.

Vantagens

• PLCC é fácil de manusear e funciona com soquetes.

• CSP cabe em espaços apertados e suporta sinais rápidos.

• O WLP é fino, leve e econômico.

• Você pode montar esses pacotes em ambos os lados do PCB.

Desvantagens

• PLCC torna difícil verificar juntas de solda.

• CSP e WLP podem ter problemas com calor e estresse.

• O WLP pode enfrentar problemas de incompatibilidade térmica em alguns casos.

• Você precisa de ferramentas especiais para inspecionar e reparar esses pacotes.

Aplicações

Você encontra PLCC em computadores antigos, controles industriais e alguns equipamentos de telecomunicações. CSP e WLP são comuns em telefones celulares, tablets e wearables. Você também os vê em câmeras e outros pequenos gadgets. Esses pacotes ajudam você a criar produtos que são pequenos, leves e cheios de recursos.

Escolhendo o pacote IC certo

Desempenho elétrico

Você deve pensar sobre o desempenho elétrico primeiro. O pacote certo ajuda seu circuito a funcionar melhor e mais rápido. Alguns pacotes, como Flip-Chip Ball Grid Array (FC-BGA), dão forte qualidade de sinal. Eles usam caminhos curtos, então os sinais se movem rapidamente com menos perda. Ball Grid Arrays (BGA) também ajudam seu circuito a correr rápido e manter os sinais limpos. Os pacotes SMT (Surface Mount Technology) permitem que você coloque mais peças em um espaço pequeno. Isso reduz os efeitos indesejados e faz as coisas funcionarem melhor. Pacotes de furos passantes podem ser melhores para bloquear sinais externos porque eles têm caminhos mais longos. Os materiais, o número de pinos e como você monta o pacote mudam a forma como o circuito funciona.

• FC-BGA: Alta velocidade, caminhos curtos, bom para dispositivos rápidos

• CSP: Pequeno, funciona bem, mas não esfria tanto

• LGA: Muitos pinos, estáveis, ajudam no controle térmico

Dica: Escolha sempre um pacote que atenda às suas necessidades de velocidade e sinal.

Gestão Térmica

Você precisa controlar o calor em seu projeto. O bom controle do calor mantém seu dispositivo seguro e funcionando bem. Os testes mostram que um espalhador de calor fervente-conduzido com apoios do ponto pode manter a diferença da temperatura da microplaqueta tão baixa quanto7,6 °C em alta potência-A. Um espalhador de cobre sólido mostra uma diferença maior de 28 ° C. Isso significa que novos espalhadores ajudam a espalhar melhor o calor e parar os pontos quentes. Boa transferência de calor em alta potência evita que seu dispositivo se machuque. Quando você escolhe um pacote, procure maneiras de afastar o calor do chip.

Pegada e Pin Count

Você deve verificar a pegada e pin count antes de escolher um pacote. O número e o lugar dos pinos mudam a forma como você projeta sua placa. Pacotes com muitos pinos, como BGA, podem terAté 1000 pinosE seja tão grande quanto 50-60mm. Pacotes com menos pinos, como QFN ou WLCSP, são menores, mas podem não esfriar também. O layout também importa. Se as E/S estiverem na borda, a ligação do fio funciona bem. Se eles estão espalhados, flip chip embalagem é melhor.

• Escolha um pacote que se encaixaI/O necessidades

• Plano para adicionar mais pinos mais tarde

• Pense em como você vai conectar sinais e energia

Compatibilidade Fabricação

Você quer que seu pacote funcione com sua maneira de construir as coisas. Pacotes de montagem em superfície são bons para máquinas e montagem rápida. Os pacotes do através-furo são mais fáceis de pôr dentro à mão e fixar. Você precisa para definirTamanho, forma e espaçamento da almofadaO caminho certo. Use os nomes e pontos certos para as máquinas encontrarem. Escolher a pegada certa interrompe problemas ao construir. Às vezes você precisa de pegadas especiais para peças exclusivas.

Nota: Escolher o pacote certo ajuda você a evitar erros e torna seu produto mais fácil de construir.

Resumo do Essential IC Package Types

Você aprendeu sobre os tipos de pacotes IC mais importantes em eletrônica. Cada tipo tem sua própria forma, tamanho e maneira de se conectar a uma placa de circuito. Quando você escolhe um pacote, você decide como seu dispositivo ficará, quão bem ele funcionará e quão fácil será de construir.

Pacotes IC mudaram muito ao longo do tempo. No início, você viu pacotes através de buracos como DIP e PGA. Estes eram grandes e fáceis de manusear. Mais tarde, pacotes de montagem em superfície como QFP e QFN se tornaram populares. Estes permitem que você faça dispositivos menores e mais rápidos. Agora, você vê pacotes array área como BGA e tipos avançados como CSP e WLCSP. Esses novos pacotes ajudam você a encaixar mais energia em menos espaço.

Aqui está uma tabela que mostra como os pacotes IC evoluíram e o que torna cada família especial:

Dica: Quando você escolher entre os Tipos de pacotes essenciais do IC, pense nas necessidades de tamanho, velocidade e em como é fácil criar e reparar o projeto.

Você pode ver que os novos pacotes permitem que você construa dispositivos menores, mais rápidos e mais confiáveis. Você também terá mais opções de potência e velocidade. Ao entender esses tipos, você toma melhores decisões para seus projetos.

Você deve aprender sobre Essential IC Package Types antes de projetar. O pacote que você escolhe muda a forma como o dispositivo funciona e como é simples de fazer. Sempre olhe para fichas técnicas e peça conselhos a especialistas.Grupos como ESDADizer que isso ajuda você a seguir novas regras e evitar problemas.

Continue fazendo perguntas-notícias e artigos do mercado mostram que a embalagem muda rapidamente. Continue aprendendo para que seus projetos funcionem bem e permaneçam atualizados.

FAQ

Qual é a principal diferença entre pacotes de passagem e montagem em superfície?

Os pacotes do através-furo têm os pinos que passam através dos furos no PWB. Pacotes de montagem em superfície ficam em cima da placa. Você pode usar o furo de passagem para conexões fortes. A montagem em superfície ajuda você a economizar espaço e criar dispositivos menores.

Por que você precisa se preocupar com o tamanho do pacote IC?

O tamanho do pacote afeta quantas peças você pode caber em sua placa. Pacotes menores permitem que você faça dispositivos compactos. Pacotes grandes são mais fáceis de manusear, mas ocupam mais espaço. Sempre verifique suas necessidades do projeto antes que você escolha.

Você pode soldar dispositivos de montagem em superfície à mão?

Sim, você pode soldar alguns dispositivos de montagem em superfície manualmente. Pequenos pacotes como SOT-23 são possíveis com a prática. Pacotes muito pequenos, como o BGA, precisam de ferramentas especiais. Você deve usar pinças e um ferro de solda de ponta fina para melhores resultados.

Como você escolhe o pacote IC certo para o seu projeto?

Você deve olhar para o seu design, velocidade, calor, e como você vai construir o dispositivo. Verifique o número de pinos e o espaço que você tem. Sempre leia fichas técnicas e converse com especialistas se não tiver certeza.