Семейство корпусов для интегральных микросхем компании «тестприбор»

Корпус BGA

BGA (Ball Grid Array) — матрица из шариков.

Корпус BGA

В корпусе BGA выводы заменены припойными шариками. На одной такой микросхеме можно разместить сотни шариков-выводов. Экономия места на плате просто фантастическая. Поэтому микросхемы в корпусе BGA применяют в производстве мобильных телефонов, планшетах, ноутбуках и в других микроэлектронных девайсах.

Микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона.

Технология BGA является апогеем микроэлектроники. В настоящее время мир перешел уже на технологию  корпусов microBGА, где расстояние между шариками еще меньше, и можно  уместить  даже тысячи(!) выводов под одной микросхемой!

Микросхемы и их функционирование

Основные обозначения на схемах

Для изображения электронных устройств и их узлов применяется три основных типа схем:

• принципиальная схема ;
• структурная схема ;
• функциональная схема.

Различаются они своим назначением и, самое главное, степенью детализации изображения устройств.

Принципиальная схема — наиболее подробная. Она обязательно показывает все использованные в устройстве элементы и все связи между ними. Если схема строится на основе микросхем, то должны быть показаны номера выводов всех входов и выходов этих микросхем. Принципиальная схема должна позволять полностью воспроизвести устройство. Обозначения принципиальной схемы наиболее жестко стандартизованы, отклонения от стандартов не рекомендуются.

Структурная схема — наименее подробная. Она предназначена для отображения общей структуры устройства, то есть его основных блоков, узлов, частей и главных связей между ними. Из структурной схемы должно быть понятно, зачем нужно данное устройство и что оно делает в основных режимах работы, как взаимодействуют его части. Обозначения структурной схемы могут быть довольно произвольными, хотя некоторые общепринятые правила все-таки лучше выполнять.

Функциональная схема представляет собой гибрид структурной и принципиальной. Некоторые наиболее простые блоки, узлы, части устройства отображаются на ней, как на структурной схеме, а остальные — как на принципиальной схеме. Функциональная схема дает возможность понять всю логику работы устройства, все его отличия от других подобных устройств, но не позволяет без дополнительной самостоятельной работы воспроизвести это устройство. Что касается обозначений, используемых на функциональных схемах, то в части, показанной как структура, они не стандартизованы, а в части, показанной как принципиальная схема, — стандартизованы.

В технической документации обязательно приводятся структурная или функциональная схема, а также обязательно принципиальная схема. В научных статьях и книгах чаще всего ограничиваются структурной или функциональной схемой, приводя принципиальные схемы только некоторых узлов.

А теперь рассмотрим основные обозначения, используемые на схемах.

Все узлы, блоки, части, элементы, микросхемы показываются в виде прямоугольников с соответствующими надписями. Все связи между ними, все передаваемые сигналы изображаются в виде линий, соединяющих эти прямоугольники. Входы и входы/выходы должны быть расположены на левой стороне прямоугольника, выходы — на правой стороне, хотя это правило часто нарушают, когда необходимо упростить рисунок схемы. Выводы и связи питания, как правило, не прорисовывают, если, конечно, не используются нестандартные включения элементов схемы. Это самые общие правила, касающиеся любых схем.

Прежде чем перейти к более частным правилам, дадим несколько определений.

Положительный сигнал (сигнал положительной полярности) — это сигнал, активный уровень которого — логическая единица. То есть нуль — это отсутствие сигнала, единица — сигнал пришел (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Элементы цифрового сигнала

Отрицательный сигнал (сигнал отрицательной полярности) — это сигнал, активный уровень которого — логический нуль. То есть единица — это отсутствие сигнала, нуль — сигнал пришел (рис. 2.1).

Активный уровень сигнала — это уровень, соответствующий приходу сигнала, то есть выполнению этим сигналом соответствующей ему функции.

Пассивный уровень сигнала — это уровень, в котором сигнал не выполняет никакой функции.

Инвертирование или инверсия сигнала — это изменение его полярности.

Инверсный выход — это выход, выдающий сигнал инверсной полярности по сравнению с входным сигналом.

Прямой выход — это выход, выдающий сигнал такой же полярности, какую имеет входной сигнал.

Положительный фронт сигнала — это переход сигнала из нуля в единицу.

Отрицательный фронт сигнала (спад) — это переход сигнала из единицы в нуль.

Передний фронт сигнала — это переход сигнала из пассивного уровня в активный.

Задний фронт сигнала — это переход сигнала из активного уровня в пассивный.

Тактовый сигнал (или строб) — управляющий сигнал, который определяет момент выполнения элементом или узлом его функции.

Шина — группа сигналов, объединенных по какому-то принципу, например, шиной называют сигналы, соответствующие всем разрядам какого-то двоичного кода.

Корпуса металлокерамические 402.16-32; 402.16-33; 402.16-41

Условное обозначение корпуса: 402.16-32; 402.16-33; 402.16-41

Количество выводов: 16

Особенности:

Плоский прямоугольный корпус с двухсторонним расположением выводов для монтажа на поверхность печатной платы;
Выводная рамка припаяна сверху многослойной керамической платы;
Дно и стенки корпуса выполнены из высокотемпературной вакуумной керамики ВК-94-1;
Варианты корпуса отличаются наличием металлизации на монтажной площадке и/или плоскости основания корпуса, а также электрической связью отдельных выводов корпуса с ободком и/или монтажной площадкой;
Крепление кристалла – эвтектическая пайка; клей холодного отверждения;
Основной способ герметизации для корпусов с никелевым покрытием – шовная контактная сварка;
Требования к технологическим процессам сборки согласно РД 11 0274.

Типовое применение:

• Интегральные микросхемы;
• Транзисторные и диодные сборки малой и средней мощности для жестких условий эксплуатации (в оборонной, аэрокосмической отраслях, ядерной энергетике)

Размеры упаковки

Все размеры ниже указаны в миллиметрах . Чтобы преобразовать миллиметры в милы , разделите миллиметры на 0,0254 (т. Е. 2,54 мм / 0,0254 = 100 мил).

C

Зазор между корпусом упаковки и платой .

ЧАС

Высота упаковки от кончика штифта до верха упаковки.

Т

Толщина штифта.

L

Только длина корпуса упаковки.

L _W

Ширина штифта.

L _L

Длина штифта от упаковки до кончика штифта.

п

Шаг выводов (расстояние между проводниками до печатной платы).

W _B

Только ширина корпуса упаковки.

W _L

Длина от кончика булавки до кончика булавки на противоположной стороне.

Двойной ряд

Четыре ряда

PLCC корпус

PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier) – соответственно пластиковый и керамический корпус с расположенными по краям контактами, предназначенными для установки в специальную панельку, в народе называемую “кроваткой”. Типичным представителем является микросхема BIOS в ваших компьютерах.

Вот так примерно выглядит “кроватка” для таких микросхем

А вот так микросхема “лежит” в кроватке.

Иногда такие микросхемы называют QFJ, как вы уже догадались, из-за выводов в форме буквы “J”

Ну и количество выводов ставится после названия корпуса, например PLCC32.

Структурная интегральная схема внутри чипа

Итак, процесс создания интегральной схемы начинается от монокристалла кремния, напоминающего по форме длинную сплошную трубу, «нарезанную» тонкими дисками — пластинами. Такие пластины размечаются на множество одинаковых квадратных или прямоугольных областей, каждая из которых представляет один кремниевый чип (микрочип). Пример внутренней структуры интегральной схемы, демонстрирующий возможности такой уникальной технологии интеграции полноценных электронных схемотехнических решений.

Затем на каждом таком чипе создаются тысячи, миллионы или даже миллиарды компонентов путём легирования различных участков поверхности — превращения в кремний N-типа или P-типа. Легирование осуществляется различными способами. Один из вариантов — распыление, когда ионами легирующего материала «бомбардируют» кремниевую пластину.

https://youtube.com/watch?v=jWWyLQMYtKU

Другой вариант — осаждение из паровой фазы, включающий введение легирующего материала газовой фазой с последующей конденсацией. В результате такого ввода примесные атомы образуют тонкую пленку на поверхности кремниевой пластины. Самым точным вариантом осаждения считается молекулярно-лучевая эпитаксия.

Конечно, создание интегральных микросхем, когда упаковываются сотни, миллионы или миллиарды компонентов в кремниевый чип размером с ноготь, видится сложнейшим процессом. Можно представить, какой хаос принесёт даже небольшая крупинка в условиях работы в микроскопическом (наноскопическом) масштабе. Вот почему полупроводники производятся в лабораторных условиях безупречно чистых. Воздух лабораторных помещений тщательно фильтруется, а рабочие обязательно проходят защитные шлюзы и облачаются в защитную одежду.

Кто создал интегральную схему?

Разработка интегральной схемы приписывается двум физикам — Джеку Килби и Роберту Нойсу, как совместное изобретение. Однако фактически Килби и Нойс вынашивали идею интегральной схемы независимо друг от друга. Между учёными даже существовала своего рода конкуренция за права на изобретение.

Джек Килби трудился в «Texas Instruments», когда учёному удалось реализовать идею монолитного принципа размещения различных частей электронной схемы на кремниевом чипе. Учёный вручную создал первую в мире интегральную микросхему (1958 год), использовав чип на основе германия. Компания «Texas Instruments» спустя год подала заявку на патент.

Тем временем представитель другой компании «Fairchild Semiconductor» — Роберт Нойс, проводил эксперименты с миниатюрными цепями своего устройства. Благодаря серии фотографических и химических методов (планарный процесс), учёный всего лишь на год позже Килби создал практичную интегральную схему. Методика получения также была оформлена заявкой на патент.

Микросхемы на плате

Элемент интегральной схемы

Часть интегральной схемы, реализующая функцию какого-либо электрорадиоэлемента (резистора, диода, транзистора и т. д.), причем эта часть выполнена нераздельно от других частей и не может быть выделена как самостоятельное изделие с точки зрения требований к испытаниям, приемке, поставке и эксплуатации. Компонент интегральной схемы в отличие от элемента может быть выделен как самостоятельное изделие с указанной выше точки зрения.

По конструктивно-технологическим признакам интегральные схемы обычно разделяют на:

• полупроводниковые;
• гибридные;
• пленочные.

В полупроводниковой схеме все элементы и межэлементные соединения выполнены в объеме или на поверхности полупроводника. В таких схемах нет компонентов. Это наиболее распространенная разновидность интегральных схем.

https://youtube.com/watch?v=amVJ7wamKPc

Интегральную схему называют гибридной, если она содержит компоненты и (или) отдельные кристаллы полупроводника. В пленочных интегральных схемах отдельные элементы и межэлементные соединения выполняются на поверхности диэлектрика (обычно используется керамика). При этом применяются различные технологии нанесения пленок из соответствующих материалов. По функциональным признакам интегральные схемы подразделяют на аналоговые (операционные усилители, источники вторичного электропитания и др.) и цифровые (логические элементы, триггеры и т. п.).

Корпуса микросхем для поверхностного монтажа (SMD-компоненты, планарные компоненты)

Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники (контактные площадки).

Контактные площадки для поверхностного монтажа

SOIC-корпус

Самым большим представителем этого класса микросхем являются микросхемы в корпусе SOIC (Small-Outline Integrated Circuit)  — маленькая микросхема с выводами по длинным сторонам. Она очень напоминает DIP, но ее выводы параллельны поверхности самого корпуса.

Корпус SOIC16
(Цифра после «SOIC» обозначает количество выводов микросхемы

Микросхемы в SOIC-корпусе припаянные на плате

SOP корпус

SOP (Small Outline Package) — то же самое, что и SOIC.

Корпус SOP20

Модификации корпуса SOP

PSOP — пластиковый корпус SOP

HSOP  — теплорассеивающий SOP. Маленькие радиаторы посередине служат для отвода тепла.

Корпус SSOP28

SSOP(Shrink Small Outline Package) — ‘сморщенный’ SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус

Корпус TSSOP

TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package) — тонкий SSOP. Её толщина меньше, чем у SSOP. В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных.

Корпус SOJ

SOJ — тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы «J» под саму микросхему.

QFP корпус

QFP (Quad Flat Package) — четырехугольный плоский корпус. Главное отличие от SOIC в том, что выводы размещены на всех сторонах такой микросхемы.

Корпус QFP52

Модификации:

• PQFP —  пластиковый корпус QFP. 
• CQFP — керамический корпус QFP. 
• HQFP — теплорассеивающий корпус QFP.
• TQFP (Thin Quad Flat Pack) — тонкий корпус QFP. Его толщина намного меньше, чем у QFP.

Корпуса TQFP

PLCC корпус

PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier) — соответственно пластиковый и керамический корпус с расположенными по краям контактами, предназначенными для установки в специальную панельку, в народе называемую «кроваткой». Типичным представителем является микросхема BIOS компьютеров.

Иногда такие микросхемы называют QFJ, из-за выводов в форме буквы «J»

Возможно, вам также будет интересно

В современной радиоэлектронике и радиотехнике значение радиотехнических и радиоэлектронных измерений все более возрастает. Среди них важное место занимает и измерение частотных характеристик различных радиотехнических устройств (РТУ), которые представляют собой зависимость тех или иных параметров РТУ от частоты. Измерители амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) являются необходимыми инструментами исследователей, конструкторов радиоэлектронных устройств и систем, получают широкое применение в производстве, эксплуатации и метрологическом обслуживании радиотехнических устройств и систем. В частности,

Данная публикация анализирует основные тенденции в развитии сенсорных технологий для систем контроля двигателя (Powertrain) и контроля эмиссии — наиболее крупных сегментов рынка автоэлектроники и датчиков. Оба сегмента нацелены на решение двух основных задач управления автомобилем — повышение топливной эффективности и минимизации эмиссии. Все статьи цикла: Часть 1. Состояние и перспективы рынка датчиков положения, скорости, датчиков

Новый источник питания HFE1600 от TDK-Lambda

Типы корпусов импортных микросхем

Корпус – это часть конструкции микросхемы, предназначенная для защиты от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов. Корпуса стандартизованы для упрощения технологического процесса изготовления изделий из разных микросхем. Число стандартных корпусов исчисляется сотнями!

Ниже представлены наиболее распространенные серии корпусов импортных микросхем.Для просмотра чертежей корпусов микросхем кликните ссылку с названием типа корпуса или на соответствующую типу корпуса картинку.

DIP (Dual In-line Package, также DIL) – тип корпуса микросхем, микросборок и некоторых других электронных компонентов для монтажа в отверстия печатной платы. Имеет прямоугольную форму с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Может быть выполнен из пластика (PDIP) или керамики (CDIP). Обычно в обозначении также указывается число выводов.SOIC или просто SO (small-outline integrated circuit), а также SOP (Small-Outline Package) корпус микросхем , предназначенный для поверхностного монтажа, занимающий на печатной плате на 30-50% меньше площади чем аналогичный корпус DIP, а также имеющий на 50-70% меньшую толщину. Обычно в обозначении также указывается число выводов.

SIP (Single In-line Package) – плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы, с одним рядом выводов по длинной стороне. Обычно в обозначении также указывается число выводов.QFP (Quad Flat Package) — плоский корпус с четырьмя рядами контактов. Представляет собой квадратный корпус с расположенными по краям контактами. Существуют также другие варианты: TQFP (Thin QFP) — с малой высотой корпуса, LQFP (Low-profile QFP) и многие другие.

LCC (Leadless Chip Carrier) представляет собой низкопрофильный квадратный керамический корпус с расположенными на его нижней части контактами, предназначенный для поверхностного монтажа.PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier) представляют собой квадратный корпус с расположенными по краям контактами, предназначенный для установки в специальную панель (часто называемую «кроваткой»).

TSOP (Thin Small-Outline Package) тонкий малогабаритный корпус, разновидность SOP корпуса микросхем. Часто применяется в области DRAM, особенно для упаковки низковольтных микросхем из-за их малого объёма и большого количества штырьков.SSOP (Shrink small-outline package) (уменьшенный малогабаритный корпус) разновидность SOP корпуса микросхем , предназначенного для поверхностного монтажа. Выводы расположены по двум длинным сторонам корпуса.

ZIP (Zigzag-In-line Package) – плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы со штырьковыми выводами, расположенными зигзагообразно.

Непосредственный монтаж кристаллов на плату

Потребности в уменьшении массы и габаритов конструкций электронной аппаратуры обусловили интерес к методам непосредственного монтажа кристаллов микросхем на плату (DCA — Direct Chip Attach): это «кристалл на плате» — СОВ (Chip-on-Board) или многокристальные модули (MCM — Multi-Chip-Module).

При оценке возможности использования этих методов необходимо вновь принимать во внимание разные температурные коэффициенты расширения кристаллов из кремния и монтажной подложки. Кроме прямого решения этой проблемы — выбора соответствующего материала подложки, используется и другой путь: заливка эпоксидной смолой пазухи, разделяющей кристалл и плату (рис

8). Подобный прием позволяет выровнять деформации кристалла и подложки и за счет этого существенно улучшить надежность таких сборок.

Рис. 8. Последовательность операций при установке кристалла на плату

При непосредственной установке кристаллов на монтажные подложки не всегда есть возможность предварительно убедиться в их правильной работе до их монтажа на подложку. К настоящему времени существует несколько технологий для решения этой проблемы. В зарубежной терминологии она имеет название — «заведомо исправный кристалл» (KGD — Known Good Die). Один из путей ее решения — использование микрокорпусов, размеры которых лишь ненамного превышают размеры кристалла. Но это позволяет выполнить функцию защиты от внешней среды и перераспределить выводы кристалла на матрицу выводов микрокорпуса. В свою очередь, применение микрокорпусов позволяет тестировать микросхему до установки ее на монтажную подложку. На микросхемах с программируемой логикой (ПЛИС) создается возможность программировать их пережиганием перемычек в соответствии с задуманной схемой. Типовой пример микрокорпусов — CSP-корпус (CSP — Chip-Scale Packaging).

Поскольку для некоторых CSP-корпусов шаг матричных выводов составляет 0,5 мм (0,020 дюйма) и менее, требуется использование специальных технологий производства печатных плат, позволяющих обеспечить разводку сигнальных цепей в узких пространствах между элементами монтажного поля.

Многослойные платы

Так как  в аппаратуре с SMD компонентами очень плотный монтаж, то и дорожек в плате должно быть больше. Не все дорожки влезают на одну поверхность, поэтому печатные платы делают многослойными.  Если аппаратура сложная и имеет очень много SMD компонентов, то и в плате будет больше слоев. Это как многослойный торт из коржей. Печатные дорожки, связывающие SMD компоненты, находятся прямо внутри платы и их никак нельзя увидеть. Пример многослойных плат – это платы мобильных телефонов, платы компьютеров или ноутбуков (материнская плата, видеокарта, оперативная память и тд).

На фото ниже синяя плата – Iphone 3g, зеленая плата – материнская плата компьютера.

Все ремонтники радиоаппаратуры знают, что если перегреть многослойную плату, то она вздувается пузырем. При этом межслойные связи рвутся и плата  приходит в негодность. Поэтому, главным козырем при замене SMD компонентов является правильно подобранная температура.

На некоторых платах используют обе стороны печатной платы, при этом плотность монтажа, как вы поняли, повышается вдвое. Это еще один плюс SMT технологии. Ах да, стоит учесть еще и тот фактор, что материала для производства SMD компонентов уходит в разы меньше, а себестоимость их при серийном производстве в миллионах штук обходится, в прямом смысле, в копейки.

Рекомендую видео к просмотру – “Что такое SMD компоненты и как их паять”:

https://youtube.com/watch?v=a2Ja-HOThiA

Выводы

Компоненты в корпусах DIP обычно имеют от 8 до 40 выводов, также существуют компоненты с меньшим или большим чётным количеством выводов. Большинство компонентов имеет шаг выводов в 0,1 дюйма
(2,54 миллиметра
) и расстояние между рядами 0,3 или 0,6 дюйма
(7,62 или 15,24 миллиметра
). Стандарты комитета JEDEC также определяют возможные расстояния между рядами: 0,4 и 0,9 дюйма
(10,16 и 22,86 миллиметров
) с количеством выводов до 64; некоторые корпуса имеют шаг выводов 0,07 дюйма
(1,778 мм
)

Выводы нумеруются против часовой стрелки начиная с левого верхнего. Первый вывод определяется с помощью «ключа» — выемки на краю корпуса, или точки в виде углубления. Когда микросхема расположена маркировкой к наблюдателю и ключом вверх, первый вывод будет сверху и слева. Счёт идёт вниз по левой стороне корпуса и продолжается вверх по правой стороне. При нумерации выводов не следует ориентироваться только на маркировку или гравировку так как нередко она может быть перевернута. Приоритет при определении нумерации выводов следует отдавать «ключу».

Доброго дня всем. Часто бывает нужно заменить на плате микросхему или например, сборку транзисторов, в корпусе типа SO. Он выглядит так:

Но под рукой или у поставщиков только в корпусе DIP, таком:
Напрямую впаять их весьма непросто, из-за различий размеров и шага выводов — 2,54 мм против 1,27. Остается либо вешать микросхему на проводах, либо ставить ее на переходник. Выбрал второй вариант, поэтому была разработана печатная плата и заказана у продавца данного магазина. На днях выпала возможность попробовать переходник в работе.
Немного о заказе в этом магазине. В этом магазине я заказывал изготовление около десятка плат — платы делают отлично, все на высоте — и качество текстолита, и отверстия и лак и шелкография. За все время лишь однажды возникли непонятки по изготовлению полигона на плате, но тут скорее трудности перевода были.
Механизм заказа такой: готовите Гербер-файлы вашего проекта, я делал плату и герберы в «народной» программе радиолюбителей Sprint-Layout 6. Есть полезный сайт, на котором можно проверить, как будут выглядеть ваши Гербер файлы: Отсылаете файлы продавцу на почту и пишете партию плат. Он расценивает заказ, обычно сюда включена доставка, и присылает ответ типа такого:
OK dear,
1.Quotation (one time effective only)
It»s $25 for 50pcs PCB with Special Line Free Shipping. (Special Line is recommended, faster and safer than ePacket/China/HongKong/Singapore Post)
(2Layers FR4 1.6mm 1oz Green HASL Lead Time 3-4Day)
2.Payment
When paying, if choose 25pcs, the price changes to $25; it»s just a pay link, we will delivery 50pcs PCB for you.

В нем, в первом пункте, мы видим цену за партию, а также характеристики будущей платы. Во втором пункте он дает ссылку, перейдя по которой, мы, в моем случае, выбираем количество 25 штук. Дальше оплата как обычно.
Платы приходят обычно в коробке, сами платы в вакуумном пакете:
Получив эту партию, понял, что ошибся с обозначением, изначально планировал сделать Dip20 на SO20, но остановился на Dip16 на SO16. В Приложенных файлах все исправлено.
Вернемся к переходнику. Помимо платы нам понадобятся Соединители штыревые угловые, их обозначение PLLD1.27-40S. Это угловые штырьки с нужным нам шагом 1,27мм. Я брал линейку на 40 выводов, так дешевле, обошлась в 45р., 2 ряда по 20 выводов и отсекал нужную часть канцелярским ножом. Обязательно проверьте, как штырьки паяются, мне попались такие, которые пришлось лудить активным флюсом
Дальше все стандартно — припаиваем соединитель штыревой на контактные площадки на печатной плате. Надеваем на них нашу плату переходника. Ее можно отрезать по количеству выводов или оставить как есть, на свое усмотрение. Припаиваем соединитель к с центральными отверстиями в плате переходника. Вставляем микросхему и паяем ее, удобнее сверху, там сделана металлизация контактов. Готово.
В конечном итоге мой переходник выглядит так:
Максимальная высота готового переходника 5,3 мм.
Всем удачи в творчестве!

Сегодня трудно назвать сферу человеческой жизни, где бы не применялись интегральные микросхемы: телекоммуникации, автомобилестроение, системы управления технологическими процессами, компьютерная и бытовая техника и т.д. Такое широкое использование интегральных микросхем накладывает отпечаток на их конструктивные особенности.

Количество выводов и степень интеграции микросхем

При монтаже кристаллов на подложку корпуса и корпуса на монтажную подложку (плату) или при непосредственном монтаже кристалла на плату неизбежно увеличиваются используемые для этого площади. Это вызвано необходимостью выделения определенного физического пространства для размещения выводов. А число выводов подчиняется общей тенденции их увеличения с увеличением интеграции микросхем:

где n — количество выводов, q — коэффициент связности микроэлементов в структуре микросхемы, N — степень интеграции микросхемы, R — показатель Рента .

В противоположность степени интеграции этот эффект называют степенью дезинтеграции, которая оценивается отношением плотности микроэлементов, отнесенной к монтажной площади на плате, с их плотностью размещения на кристалле. Например, если кристалл процессора имеет размер 10×10 мм, а монтажное поле его корпуса на плате занимает площадь 4000 мм, такое конструктивное исполнение системы межсоединений характеризуется дезинтеграцией с числом 40. Каким значением оценивается матрица из 800 выводов? Периферийное расположение такого количества выводов с шагом 0,4 мм занимает монтажное поле площадью 8000 мм, значит, степень дезинтеграции такого конструктивного исполнения — 100.

Нужно заметить, что степень дезинтеграции растет по мере возрастания иерархического уровня конструкции: кристалл — микросхема — печатный узел — модуль — блок… Например, дезинтеграция в блоке может достигать 100 тыс.

В таблице 2. приведены данные грубой оценки дезинтеграции при использовании различных методов корпусирования и установки кристаллов микросхем процессора на монтажное основание (плату).

Таблица 2. Оценка дезинтеграции при переходе на следующий уровень межсоединений

Очевидно, что степени интеграции и дезинтеграции должны соответствовать техническому уровню развития производства. При стремлении выполнить конструкцию на предельных возможностях производства стоимость изделия станет неоправданно высокой из-за большого объема отходов на брак. Надежность таких конструкций тоже не будет гарантирована. Если же в производство поступит изделие, спроектированное по низким проектным нормам, то есть с большой степенью дезинтеграции (микросхема больших габаритов), его большая материалоемкость, низкая фондоотдача («из пушки по воробьям») также пагубно скажется на его себестоимости.

Похожие записи:

Выбираем сварочные инверторы производства россии Everycircuit on windows pc Как заземлить розетку своими руками? Что можно сделать, если стиральная машина стучит при отжиме В каких случаях горит индикатор аккумулятора Datasheet diodes ne555