Тип корпуса микросхемы: общие сведения
Корпус микросхемы выполняет две основные функции - защищает хрупкий полупроводниковый кристалл от внешних воздействий и позволяет подключить микросхему к электрической схеме. Правильный выбор типа корпуса важен как на этапе разработки устройства, так и при его эксплуатации. Давайте разберемся в многообразии существующих корпусов, их особенностях и областях применения.
Основные типы корпусов микросхем
Наиболее распространенными являются следующие типы корпусов:
DIP
DIP (Dual Inline Package) - один из самых популярных типов корпусов для микросхем. Отличительные черты:
- Два ряда выводов, расположенных вдоль длинных сторон корпуса
- Прямоугольная форма
- Предназначен для установки в отверстия печатной платы
- Может иметь от 4 до 48 выводов
- Существуют пластиковый (PDIP) и керамический (CDIP) варианты
В обозначении корпуса обычно указывается количество выводов, например DIP16, DIP28.
SOIC (SOP)
SOIC (Small Outline IC) и SOP (Small Outline Package) - компактные корпуса прямоугольной формы для поверхностного монтажа. Отличия от DIP:
- В 2 раза меньший размер
- Выводы расположены параллельно корпусу
- Предназначены для пайки на поверхность платы
Аббревиатура обычно сопровождается количеством выводов, например SOIC-16.
QFP
QFP (Quad Flat Package) - плоский четырехугольный корпус для поверхностного монтажа. Отличия от SOIC:
- Выводы по всем 4 сторонам корпуса
Используются различные модификации: TQFP, PQFP, CQFP.
SIP
SIP (Single In-line Package) - плоский корпус с одним рядом выводов, предназначенный для вертикальной установки в отверстия платы.
PLCC и CLCC
PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СЛЦЦ (Ceramic Leaded Chip Carrier) - квадратные корпуса с выводами по периметру для установки в специальную панель ("кроватку").
Корпуса микросхем для поверхностного монтажа
Существует множество разновидностей корпусов микросхем, предназначенных специально для поверхностного монтажа. Рассмотрим некоторые из них:
TSOP
TSOP (Thin Small Outline Package) - тонкий компактный корпус, часто используемый для микросхем памяти.
SSOP
SSOP (Shrink Small Outline Package) - еще более компактный вариант корпуса SOP. Подходит для микросхем с умеренным тепловыделением.
TSSOP
TSSOP (Thin Shrink Small Outline Package) - тонкая версия SSOP корпуса для микросхем, которые сильно нагреваются.
SOJ
SOJ - разновидность SOP корпуса, отличающаяся загнутыми под корпус выводами в форме буквы "J".
QFJ
QFJ - аналог QFP корпуса, но с выводами типа "J", предназначенный для установки в специальные панели ("кроватки").
Специализированные корпуса микросхем
Существуют специальные типы корпусов для определенных микросхем:
PGA
PGA (Pin Grid Array) - корпус со штыревыми выводами по всей нижней поверхности, часто используется для микропроцессоров.
BGA
BGA (Ball Grid Array) - миниатюрный корпус с контактными площадками на нижней поверхности. Позволяет разместить сотни выводов. Используется в мобильных устройствах.
LGA
LGA (Land Grid Array) - корпус с контактной решеткой в виде медных площадок для установки в специальный разъем с подпружиненными контактами. Часто применяются для процессоров ПК.
Модификации корпусов, облегчающие теплоотвод
Поскольку микросхемы могут сильно нагреваться в процессе работы, для таких случаев существуют модификации корпусов с дополнительными элементами для отвода тепла:
SDIP
SDIP - малогабаритный вариант DIP корпуса с меньшим расстоянием между выводами.
HSOP
HSOP - теплорассеивающая модификация SOP корпусов.
HTSSOP
HTSSOP - вариант TSSOP корпусов с улучшенным теплоотводом.
Миниатюрные корпуса микросхем
Современные тенденции миниатюризации электроники требуют использования все более компактных корпусов. Рассмотрим наиболее распространенные:
SOIC
Корпус SOIC, несмотря на свои небольшие размеры по сравнению с DIP, сейчас уже не всегда удовлетворяет требованиям по габаритам современных портативных устройств.
SSOP
Более компактный вариант - SSOP, площадь которого примерно на 30% меньше, чем у SOIC. Эти корпуса активно используются для средне- и низкочастотных микросхем.
TSSOP
Еще одна ступень миниатюризации - TSSOP корпус с толщиной всего 1 мм и шириной до 3 мм. Применяется для высокоскоростных ИС, таких как USB и Ethernet контроллеры.
Выбор корпуса микросхемы
При выборе подходящего корпуса стоит учитывать следующие критерии:
- Количество выводов
- Тепловыделение микросхемы
- Требуемое пространство на плате
- Тип монтажа (в отверстия, поверхностный)
- Условия эксплуатации (влажность, удары)
Например, для мощного микроконтроллера понадобится корпус с хорошим теплоотводом. А если планируется использовать микросхему в портативной электронике, то имеет смысл выбрать миниатюрный SMD корпус.
Маркировка корпусов микросхем
Помимо стандартных обозначений типа корпуса, на микросхемах может быть нанесена дополнительная маркировка - логотип и аббревиатура производителя, год выпуска, заводской номер и прочая служебная информация. Рассмотрим пример:
| КМ1533ИР22 | Логотип завода-изготовителя |
| 23 | Год выпуска (2023) |
| 12345 | Индивидуальный заводской номер |
Зная как расшифровывается маркировка на корпусе, можно получить дополнительную информацию о происхождении и возрасте микросхемы.