Основные типы пакетов IC Каждый инженер электроники должен знать

Вы должны знать о типах корпусов Essential IC, потому что электроника сильно меняется. Пакеты IC начались просто,Как DIP, но теперь есть новые типы, такие как BGA и flip-chip. Эти изменения происходят потому, что люди хотят меньшие и более быстрые устройства. Они также хотят, чтобы устройства были более мощными. Пакет, который вы выбираете, меняет то, как ваше устройство обрабатывает тепло. Это также влияет на то, насколько он надежен и как он вписывается в ваш дизайн. Когда вы выбираете пакет, вам нужно подумать о том, что нужно вашему устройству. Вы также должны думать о том, что можно сделать. Делая хороший выбор поможет вам сохранить расходы на низком уровне. Это также помогает вашему устройству хорошо работать и прослужить дольше.

Ключевые выходы

• Пакеты IC изменяют то, насколько большим, быстрым и надежным является устройство. Они также влияют на то, сколько тепла он выделяет. Выберите правильный вариант для вашего проекта.

• Пакеты через отверстия, такие как DIP, просты в использовании и ремонте. Им нужно больше места и они лучше всего работают для медленных конструкций.

• Пакеты для поверхностного монтажа экономят место и улучшая работу. Они помогают сделать продукты быстрее, но требуют специальных инструментов и ухода.

• Пакеты Pin grid array, такие как BGA, имеют множество соединений и быстрых сигналов. Им нужны хорошие навыки осмотра и дизайна.

• Новые пакеты, такие как CSP и WLP, помогают сделать устройства меньше и легче. Им может потребоваться больше ухода за теплом и фиксацией.

Обзор типов основных пакетов IC

Классификация по монтаже

Существует три основных способа разместить пакеты IC на печатной плате.. Это пакеты сквозных отверстий, поверхностного монтажа и массивов штыревой сетки. Каждый из них соединяется с доской по-своему. Каждый тип также имеет свои особенности.

В большинстве новых конструкций используются пакеты для поверхностного монтажа. Они занимают меньше места и стоят меньше денег. Они также делают строительство вещей быстрее. Пакеты через отверстия по-прежнему хороши для прочных соединений и тестирования идей. Они также используются для деталей большой мощности. Pin сетки массивы легко поменять местами и используются в процессорах много.

Ключевые факторы выбора

Важно знать о основных типах пакетов IC. Они меняют то, как вы разрабатываете свой проект. Правитая упаковка позволяет вместить больше деталей в небольшом пространстве. Это также может сэкономить деньги и помочь вашему устройству работать лучше.

• Новая упаковка IC позволяет создавать более крупные системы и соединять множество микросхем.

• Вы можете сделать свой продукт меньше и прочнее.

• Расширенные пакеты нуждаются в новых инструментах и тщательных проверках для предотвращения ошибок.

• Выбор правильного пакета помогает с нагревом, сигналами и тестированием.

Совет: когда вы выбираете пакет IC, подумайте о своем дизайне, о том, как вы его будете строить, и насколько хорошим будет конечный продукт.

Скоро вы узнаете больше о каждом типе упаковки Essential IC. Это поможет вам сравнить их и выбрать лучший для вашего проекта.

Пакеты Через-отверстия

ДИП

Двойной встроенный пакет (DIP) является одним из наиболее узнаваемых корпусов микросхем со сквозными отверстиями. Вы увидите DIP-чипы с двумя параллельными рядами контактов. Эти контакты проходят через отверстия в печатной плате (PCB) и припаяны с другой стороны. Пакеты ПОГРУЖЕНИЯ приходят в много размеров, как ПОГРУЖЕНИЕ-8,ДИП-14, И DIP-40, с номером, показывающим, сколько контактов у чипа. Вы можете легко обрабатывать и вставлять DIP-чипы вручную, что делает их популярными для обучения, прототипирования и ремонтных работ.

Особенности

• DIP-пакеты имеют прямоугольный пластиковый или керамический корпус.

• На каждой стороне упаковки есть ряд штифтов, расположенных на расстоянии 2,54 мм (0,1 дюйма) друг от друга.

• Вы можете использовать DIP-чипы в розетках или припаять их непосредственно к печатной плате.

• Дизайн позволяет легкоРучная сборкаИ замена.

• Пакеты DIP поддерживают как аналоговые, так и цифровые ИС.

Примечание. Пакеты DIP помогают тестировать и менять чипы без специальных инструментов. Это делает их фаворитами для макетов и ранних дизайнерских работ.

Преимущества

Технические документы подчеркивают ряд преимуществ DIP-пакетов. Вы можете найти чипы DIP от многих поставщиков, что упрощает поиск. Стоимость DIP-микросхем часто аналогична стоимости устройств поверхностного монтажа. Вы можете размещать и паять DIP-чипы вручную, поэтому вам не понадобятся дорогие машины. Это делает DIP отличным выбором для студентов, любителей и всех, кто работает над небольшими проектами. Если вам нужно отремонтировать или обновить устройство, микросхемы DIP легко удалить и заменить. Эти особенности делают DIP сильным выбором для обучения, создания прототипов и обслуживания устаревших систем.

Недостатки

Пакеты DIP также имеют некоторые недостатки. Большой размер чипов DIP ограничивает количество контактов, которые вы можете поместиться в небольшом пространстве. Например, DIP-14 намного больше, чем современный QFN или BGA с таким же количеством подключений. Длинные контакты добавляют дополнительную емкость, которая может замедлять сигналы и снижать производительность в быстрых цепях. DIP-пакеты плохо работают для высокоскоростных конструкций или конструкций с высокой плотностью. Вы также можете обнаружить, что чипы DIP занимают больше места на вашей печатной плате, что может увеличить размер и стоимость вашего проекта.

Применения

• Технология сквозных отверстий началась в 1940-х годахИ вырос в 1950-х и 1960-х годах с новыми инструментами и лучшими ПХД.

• Вы по-прежнему найдете сквозные пакеты в аэрокосмической, автомобильной и медицинской технике, потому что они хорошо справляются с теплом и вибрацией.

• DIP-чипы хорошо работают для мощных цепей и мест, где вам нужны прочные и надежные соединения.

• Вы можете использовать компоненты через отверстие для прототипирования и мелкосерийного производства. РуководствоСборкаПозволяет регулировать детали, если печатная плата не плоская.

• Пакеты со сквозными отверстиями позволяют легко тестировать схемы и устранять проблемы во время разработки.

• Многие отрасли выбирают пакеты со сквозными отверстиями, когда им нужна долговечность и легкий ремонт.

Совет: Если вам нужен пакет, который прост в обращении, прочен и прост в замене, DIP и другие пакеты через отверстия-разумный выбор для вашего следующего проекта.

Пакеты для поверхностного монтажа

Пакеты для поверхностного монтажа также называются SMD. Они изменили то, как люди делают электронику сегодня. Вам не нужно сверлить отверстия в печатной плате. Вместо этого вы кладете эти части прямо на доску. Таким образом, устройства могут бытьМеньше и легче. Они также могут быть более мощными. Вы видите пакеты для поверхностного монтажа почти в каждом новом гаджете. Они есть в таких вещах, как смартфоны и медицинские инструменты.

СОП

Небольшой пакет контура, или СОП, общий тип СМД. Чипы SOP имеют два ряда выводов в виде крыльев чайки по бокам. Эти выводы помогают машинам разместить и припаять микросхему. SOP поставляется в таких размерах, как SOP-8 или SOP-16. Номер говорит вам, сколько у него контактов. СОП используется дляПамятьМикросхемы, логические ИС и небольшиеМикроконтроллеры.

СОИК

Маленькая интегральная схема, или SOIC, выглядит как SOP. Но SOIC имеет более тонкий корпус и более короткие провода. Вы используете SOIC, когда вам нужен небольшой дизайн. Машины легко помещают SOIC на плату. Выводы крыла чайки помогают при пайке и проверке микросхемы. SOIC используется для аналоговых микросхем, операционные усилители и интерфейсных микросхем.

КФП

Quad Flat Package, или QFP, имеет руководства со всех четырех сторон. Вы используете QFP, когда вам нужен чип с большим количеством контактов. QFP поставляется в таких типах, как тонкий QFP и низкопрофильный QFP. Они помогут вам уместить большие фишки в небольших помещениях. Отводки тонкие и близко друг к другу. Вам нужны специальные машины, чтобы разместить и припаять их.

Qfn

Quad Flat No-Lead, или QFN, не имеет проводов, которые вы можете увидеть. Вместо этого под чипом есть металлические прокладки. QFN очень маленький и хорошо справляется с нагревом. Вы используете QFN для быстрых и высокочастотных схем. Это помогает сохранить ваш дизайн маленьким и хорошо работает с сигналами. QFN находится в беспроводных чипах, силовых ИС иДатчики.

СОТ

Малый контура транзистора, или SOT, намного меньше, чем другие пакеты. SOT используется дляТранзисторы,Диоды, И малых ICs. Чипы SOT имеют три или более выводов и занимают мало места. SOT-23 часто используется для переключения сигналов и управления напряжением.

Особенности

Пакеты для поверхностного монтажа имеют множество полезных функций:

• Вы можете положить детали с обеих сторон печатной платы.

• Короткие провода делают схемы быстрее и надежнее.

• Машины могут быстро размещать и паять SMD.

• Вы можете вместить больше деталей на небольшой площади.

Примечание. Пакеты для поверхностного монтажа позволяют создавать сложные схемы в небольших помещениях. Именно поэтому они есть практически в каждом новом электронном устройстве.

Преимущества

Технология поверхностного монтажа, или SMT, имеет много хороших моментов:

• Вам не нужно сверлить отверстия, поэтому вы экономите время и деньги.

• Обе стороны печатной платы могут удерживать части, Давая вам больше места.

• Короткие провода означают лучшие сигналы и меньше шума.

• Машины место и припой SMDs быстро, поэтому затраты на рабочую силу идут вниз.

• Вы можете делать продукты, которые меньше, легче и работают лучше.

Вот таблица, которая показывает, почему пакеты для поверхностного монтажа растут в использовании и почему они нравятся компаниям:

Вы можете видеть, что SMT теперь является основным способом сделать много быстрой и качественной электроники.

Недостатки

У пакетов для поверхностного монтажа также есть некоторые проблемы:

• Их небольшой размер делает их трудными в обращении и фиксации вручную.

• Вам нужны специальные машины, чтобы разместить и припаять их.

• Их сложнее проверить и протестировать, потому что выводы крошечные или скрытые.

• Тепло может накапливаться, если вы поместите слишком много частей близко друг к другу, поэтому вы должны планировать охлаждение.

• SMD не такие прочные, как детали со сквозными отверстиями, когда вещи сильно трясутся.

Совет: Перед началом убедитесь, что ваши инструменты и навыки подходят для сборки на поверхность.

Применения

Вы используете пакеты поверхностного монтажа практически в каждом новом электронном устройстве. Вот несколько примеров:

• Телефоны, планшеты и ноутбуки используют SMD, потому что они маленькие и быстрые.

• Медицинские устройства нуждаются в небольших надежных схемах, поэтому они используют SMD.

• Автомобили используют SMT для небольшой, прочной и надежной электроники.

• Аэрокосмические и оборонные используют SMD для легких конструкций с высокой плотностью.

• Промышленные базовые станции IoT и 5G используют SMD для быстрой передачи данных и небольших размеров.

SMT помогает вам во многих отношениях:

• Вы можете делать изделия, которые меньше и легче.

• Вы можете добавить больше функций в свои проекты.

• Вы можете строить вещи быстрее и за меньшие деньги.

• Вы получаете лучшие сигналы и более надежные устройства.

Вот причины, почему SMT отлично подходит для небольшой электроники:

• Вам не нужны отверстия, поэтому устройства могут быть тоньше.

• Обе стороны печатной платы могут иметь части.

• Короткие провода делают сигналы лучше и сокращают шум.

• Машины делают строительство быстрее и дешевле.

• Вы можете вместить больше функций в небольшом пространстве.

Примечание. Пакеты для поверхностного монтажа помогут вам не отставать от потребности в небольших, быстрых и интеллектуальных устройствах.

Пакеты массива Pin Grid

ПГА

Пакеты Pin Grid Array (PGA) имеют много контактов внизу. Эти штифты имеют форму сетки. Вы можете вставить контакты в гнездо или припаять их к плате. Это позволяет легко менять или обновлять чипы. PGA часто встречается в старых компьютерах и некоторых микропроцессорах. Штифты торчат и могут сгибаться, поэтому будьте осторожны.

БГА

В корпусах Ball Grid Array (BGA) вместо контактов используются крошечные шарики припоя. Шары находятся в сетке под чипом. Когда вы нагреваете плату, шарики плавятся и подключают чип. BGA позволяет установить больше соединений на небольшой площади. Вы видите BGA в новых процессорах, графических процессорах и чипах памяти.Шарики припоя помогают отвода теплаИ держите чип прохладным.

Особенности

Преимущества

• PGA и BGA могут иметь много контактов.

• BGA дает лучшие сигналы, потому что пути короткие.

• Шарики припоя в BGA помогают охладить микросхему.

• PGA легко исправить или поменять местами, потому что до контактов легко добраться.

Примечание. BGA может отправлять данные очень быстро, до 56 Гбит/с, с небольшими потерями сигнала. Это отлично подходит для мощных устройств.

Недостатки

• Штифты PGA могут согнуться или сломаться, если вы грубы.

• BGA трудно исправить, потому что вы не можете видеть суставы.

• Вам понадобятся специальные инструменты, такие как рентгеновские лучи, чтобы проверить чипы BGA.

• Небольшое расстояние и множество контактов делают доски сложнее и стоят дороже.

Применения

Вы найдете PGA и BGA во многих крупных устройствах:

• CPU и GPU в компьютерах и серверах

• Быстрые чипы памяти

• Сетевые коммутаторы и маршрутизаторы

• Игровые консоли и видеокарты

BGA хорош для вещей, которым нужно много соединений и быстрых сигналов. PGA по-прежнему хорош, если вы хотите легко менять чипы.

Другие заметные пакеты

PLCC

Вы можете увидеть пластиковую Leaded Chip Carrier (PLCC) во многих старых и некоторых современных электронике. PLCC использует квадратный или прямоугольный пластиковый корпус с согнутыми под ним выводами. Эти выводы помогают установить микросхему на поверхность печатной платы. Пакеты PLCC позволяют использовать розетки или паять их напрямую. Это делает их гибкими как для прототипирования, так и для производства.Отлитые в пластик проводаСделайте упаковку прочной, но вам может быть трудно проверить паяные соединения после сборки.

Csp

Chip Scale Package (CSP) выделяется своим небольшим размером.Упаковка только немного больше, чем сам чип. CSP хорошо подходят для устройств, где пространство имеет значение, таких как смартфоны и планшеты. Вы можете использовать CSP, когда хотите сэкономить место и уменьшить вес. Компактный дизайн помогает создавать более тонкие и легкие изделия. CSP также поддерживают высокоскоростные сигналы, потому что соединения короткие.

Wlp

Пакет уровня вафли (WLP) является одним из самых передовых типов. Вы получаете упаковку почти того же размера, что и чип. Производители завершают этапы упаковки, пока чип все еще является частью пластины. WLP оченьТонкий и легкий. Вы можете использовать их в продуктах, где каждый миллиметр имеет значение. WLP также стоит меньше, потому что процесс эффективен. Использование таких материалов, как медь и специальные пластмассы, помогает сохранить упаковку прочной и надежной.

Особенности

• PLCC позволяет устанавливать микросхемы с обеих сторон печатной платы.

• CSP и WLP предлагают очень маленькие и тонкие профили.

• WLP обеспечивает лучшее соотношение штампов и упаковок.

• Все три типа помогут вам сэкономить место на плате.

Примечание. Вы можете использовать эти пакеты, чтобы сделать свои проекты меньше и легче.

Преимущества

• PLCC прост в обращении и работает с розетками.

• CSP помещается в ограниченном пространстве и поддерживает быстрые сигналы.

• WLP тонкий, легкий и экономичный.

• Вы можете установить эти пакеты с обеих сторон печатной платы.

Недостатки

• PLCC затрудняет проверку паяных соединений.

• CSP и WLP могут иметь проблемы с жарой и стрессом.

• В некоторых случаях WLP может столкнуться с проблемами теплового несоответствия.

• Вам понадобятся специальные инструменты для проверки и ремонта этих пакетов.

Применения

Вы найдете PLCC в старых компьютерах, промышленном контроле и некоторых телекоммуникационных устройствах. CSP и WLP распространены в мобильных телефонах, планшетах и носимых устройствах. Вы также видите их в камерах и других небольших гаджетах. Эти пакеты помогут вам создавать небольшие, легкие и полные функций продукты.

Выбор правильного пакета IC

Электрические характеристики

Вы должны сначала подумать об электрических характеристикам. Правильный пакет помогает вашей схеме работать лучше и быстрее. Некоторые пакеты, такие как Flip-Chip Ball Grid Array (FC-BGA), обеспечивают высокое качество сигнала. Они используют короткие пути, поэтому сигналы движутся быстро с меньшими потерями. Массивы Ball Grid (BGA) также помогают вашей цепи работать быстро и поддерживать сигналы в чистоте. Пакеты с технологией поверхностного монтажа (SMT) позволяют разместить больше деталей в небольшом пространстве. Это сокращает нежелательные эффекты и заставляет вещи работать лучше. Пакеты через отверстия могут быть лучше для блокировки внешних сигналов, потому что они имеют более длинные пути. Материалы, количество контактов и то, как вы устанавливаете пакет, изменяют работу вашей схемы.

• FC-BGA: высокая скорость, короткие пути, подходит для быстрых устройств

• CSP: маленький, хорошо работает, но не так круто

• LGA: много контактов, стабильный, помогает с контролем нагрева

Совет: всегда выбирайте пакет, который соответствует вашим потребностям в скорости и сигнале.

Термическое управление

Вам нужно контролировать тепло в своем дизайне. Хороший контроль нагрева обеспечивает безопасность и работоспособность вашего устройства. Испытания показывают, что теплораспределитель с кипящим приводом и точечными опорами может поддерживать разницу температур чипа на низком уровне.7,6 ° C при высокой мощности. Твердый медный теплораспределитель показывает большую разницу в 28 ° C. Это означает, что новые теплораспределители помогают лучше распространять тепло и останавливать горячие точки. Хорошая теплопередача при высокой мощности предохраняет ваше устройство от травм. Когда вы выбираете упаковку, ищите способы отвода тепла от чипа.

След и количество контактов

Перед тем, как выбрать посылку, проверьте количество следов и контактов. Количество и место контактов изменяют то, как вы разрабатываете свою плату. Пакеты с большим количеством контактов, такие как BGA, могут иметьДо 1000 контактовИ быть размером 50-60 мм. Пакеты с меньшим количеством контактов, такие как QFN или WLCSP, меньше, но также могут не охлаждаться. Макет тоже имеет значение. Если входы/выходы находятся на краю, соединение проводов работает хорошо. Если они разбросаны, лучше перевернуть упаковку с чипом.

• Выберите пакет, который подходит вашемуПотребности ввода/вывода

• План добавления дополнительных контактов позже

• Подумайте о том, как вы будете подключать сигналы и питание

Совместимость производства

Вы хотите, чтобы ваш пакет работал с вашим способом создания вещей. Пакеты для поверхностного монтажа хороши для машин и быстрой сборки. Пакеты со сквозными отверстиями легче вставлять вручную и фиксировать. Вам нужно установитьРазмер, форма и расстояние между подушечкамиПравильный путь. Используйте правильные имена и точки для машин, чтобы найти. Выбор правильного следа предотвращает проблемы при строительстве. Иногда вам нужны специальные следы для уникальных деталей.

Примечание. Выбор правильной упаковки поможет вам избежать ошибок и упростит сборку вашего продукта.

Краткое описание основных типов пакетов ИС

Вы узнали о наиболее важных типах корпусе IC в электронике. Каждый тип имеет свою собственную форму, размер и способ подключения к печатной плате. Когда вы выбираете пакет, вы решаете, как будет выглядеть ваше устройство, насколько хорошо оно будет работать и насколько легко его будет собрать.

Пакеты IC сильно изменились с течением времени. Сначала вы видели пакеты со сквозными отверстиями, такие как DIP и PGA. Они были большими и простыми в обращении. Позже стали популярными пакеты для поверхностного монтажа, такие как QFP и QFN. Это позволяет создавать небольшие и быстрые устройства. Теперь вы видите пакеты массивов областей, такие как BGA и расширенные типы, такие как CSP и WLCSP. Эти новые пакеты помогут вам вместить больше энергии в меньшее пространство.

Вот таблица, которая показывает, как развивались пакеты IC и что делает каждую семью особенной.:

Совет: Когда вы выбираете из основных типов пакетов IC, подумайте о потребностях вашего проекта в размере, скорости и о том, насколько легко его строить и ремонтировать.

Вы можете видеть, что новые пакеты позволяют создавать меньшие, более быстрые и надежные устройства. Вы также получаете больше возможностей для выбора мощности и скорости. Понимая эти типы, вы делаете лучшие решения для своих проектов.

Вы должны узнать о основных типах пакетов IC, прежде чем проектировать. Пакет, который вы выбираете, меняет то, как работает ваше устройство и насколько его просто сделать. Всегда смотрите на таблицы данных и спрашивайте совета у экспертов.Группы как ESDAЭто поможет вам следовать новым правилам и избежать проблем.

Продолжайте задавать вопросы-новости рынка и статьи показывают, что упаковка быстро меняется. Продолжайте учиться, чтобы ваши проекты работали хорошо и оставались актуальными.

Часто задаваемые вопросы

Что основное различие между пакетами через-отверстия и поверхностн-держателя?

Пакеты со сквозными отверстиями имеют контакты, которые проходят через отверстия в печатной плате. Пакеты для поверхностного монтажа находятся на верхней части доски. Вы можете использовать сквозное отверстие для прочных соединений. Поверхностный монтаж помогает сэкономить место и создавать небольшие устройства.

Почему вам нужно заботиться о размере упаковки IC?

Размер упаковки влияет на то, сколько деталей вы можете поместиться на доске. Меньшие пакеты позволяют делать компактные устройства. Большие пакеты легче обрабатывать, но занимают больше места. Всегда проверяйте свои потребности в дизайне, прежде чем выбирать.

Можете ли вы припаять устройства для поверхностного монтажа вручную?

Да, вы можете припаять некоторые устройства для поверхностного монтажа вручную. Небольшие пакеты, такие как SOT-23, возможны с практикой. Очень крошечные пакеты, такие как BGA, нуждаются в специальных инструментах. Для достижения наилучших результатов следует использовать пинцет и паяльник с тонким наконечником.

Как вы выбираете правильный пакет IC для своего проекта?

Вы должны посмотреть на свой дизайн, скорость, тепло и то, как вы будете строить устройство. Проверьте количество контактов и пространство, которое у вас есть. Всегда читайте таблицы данных и говорите с экспертами, если вы не уверены.