Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

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.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем 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»).Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем


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.


Корпуса микросхем | Типы корпусов микросхем, их виды.

В этой статье мы рассмотрим самые основные корпуса микросхем, которые очень часто используются в повседневной электронике.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

DIP корпус

DIP ( англ. Dual In-Line Package)  –  корпус с двумя рядами выводов по длинным сторонам микросхемы. Раньше, да наверное и сейчас, корпус DIP был самым популярным корпусом для многовыводных микросхем. Выглядит он вот так:

В зависимости от количества выводов микросхемы, после слова “DIP” ставится количество ее выводов. Например, микросхема, а точнее, микроконтроллер atmega8 имеет 28 выводов:

Следовательно, ее корпус будет называться DIP28.

 А вот у этой микросхемы корпус будет называться DIP16.

Чтобы не считать каждый раз количество выводов, можно их сосчитать только на одной стороне микросхемы и тупо умножить на два.

В основном в корпусе DIP в Советском Союзе производили логические микросхемы, операционные усилители и тд. Сейчас же корпус DIP также не теряет своей актуальности и в нем до сих пор делают различные микросхемы, начиная от простых аналоговых и заканчивая микроконтроллерами.

Корпус DIP может быть выполнен из пластика (что в большинстве случаев) и называется он PDIP, а также из керамики – CDIP.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем На ощупь корпус CDIP твердый как камень, и это неудивительно, так как он сделан из керамики.

Пример CDIP корпуса.

Имеются также модификации DIP корпуса: HDIP, SDIP.

HDIP (Heat-dissipating DIP) – теплорассеивающий DIP. Такие микросхемы пропускают через себя большой ток, поэтому сильно нагреваются. Чтобы отвести излишки тепла, на такой микросхеме должен быть радиатор или его подобие, например, как здесь два крылышка-радиатора посерединке микрухи:

SDIP (Small DIP) – маленький DIP. Микросхема в корпусе DIP, но c  маленьким расстоянием между ножками микросхемы:

SIP корпус

SIP корпус (Single In line Package) – плоский корпус с выводами с одной стороны. Очень удобен при монтаже и занимает мало места. Количество выводов также пишется после названия корпуса. Например, микруха снизу в корпусе SIP8.

У SIP тоже есть модификации – это HSIP (Heat-dissipating SIP). То есть тот же самый корпус, но уже с радиатором

ZIP корпус

ZIP (Zigzag In line Package) – плоский корпус с выводами, расположенными зигзагообразно.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем На фото ниже корпус ZIP6. Цифра – это количество выводов:

Ну и корпус  с радиатором HZIP:

Только что мы с вами рассмотрели основной класс In line Package микросхем. Эти микросхемы предназначены для сквозного монтажа в отверстиях в печатной плате.

[quads id=1]

Например, микросхема DIP14, установленная на  печатной плате

и  ее выводы с обратной стороны платы, уже без припоя.

Кто-то все таки умудряется запаять микросхемы DIP, как микросхемы для поверхностного монтажа (о них чуть ниже), загнув выводы под углом в 90 градусов, или полностью их выпрямив. Это извращение), но работает).

Переходим к другому классу микросхем – микросхемы для поверхностного монтажа или, так называемые SMD компоненты. Еще их называют планарными радиокомпонентами.

Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники. Видите прямоугольные дорожки в ряд? Это печатные проводники или в народе пятачки.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем   Вот именно на них запаиваются планарные микросхемы.

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 обратите внимание на ее выводы. Они параллельны поверхности самого корпуса:

Вот так они запаиваются на плате:

Ну и как обычно, цифра после “SOIC” обозначает количество выводов этой микросхемы. На фото выше микросхемы в корпусе SOIC16.

SOP корпус

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

Модификации корпуса SOP:

PSOP – пластиковый корпус SOP. Чаще всего именно он и используется.

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

SSOP(Shrink Small Outline Package) – ” сморщенный” SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус

TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package) – тонкий SSOP.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Тот же самый SSOP, но “размазанный” скалкой. Его толщина меньше, чем у SSOP. В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных. Короче говоря, корпус-радиатор).

SOJ – тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы “J” под саму микросхему.  В честь таких ножек и назвали корпус SOJ:

Ну и как обычно, количество выводов обозначается после типа корпуса, например SOIC16, SSOP28, TSSOP48 и тд.

QFP корпус

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

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 его собрата QFP

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”.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем 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.

PGA корпус

PGA (Pin Grid Array) – матрица из штырьковых выводов. Представляет из себя прямоугольный или квадратный корпус, в нижней части которого расположены выводы-штырьки

Такие микросхемы устанавливаются также в специальные кроватки, которые зажимают выводы микросхемы с помощью специального рычажка.

В корпусе PGA  в основном делают процессоры на ваши персональные компьютеры.

Корпус LGA

LGA (Land Grid Array) — тип корпусов микросхем с матрицей контактных площадок. Чаще всего используются в  компьютерной технике для процессоров.

Кроватка для LGA микросхем выглядит примерно вот так:

Если присмотреться, то можно увидеть подпружиненные контакты.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

Сам микросхема, в данном случае процессор ПК, имеет просто металлизированные площадки:

Для того, чтобы все работало, должно выполняться условие: микропроцессор должен быть плотно прижат к кроватке. Для этого используются разного рода защелки.

Корпус BGA

BGA (Ball Grid Array) – матрица из шариков.

Как мы видим, здесь 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. О том, как перепаивать BGA, я  еще писал в  статье  Пайка  BGA микросхем.

В красных квадратах я пометил микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона. Как вы видите, сейчас вся микроэлектроника строится именно на BGA микросхемах.

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!

Вот мы с вами и разобрали основные корпуса микросхем.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

Ничего страшного нет в том, что вы назовете микросхему в корпусе SOIC SOPом или  SOP назовете SSOPом. Также ничего страшного нет и в том, чтобы назвать корпус QFP TQFPом. Границы между ними размыты и это просто условности. Но вот если микросхему в корпусе BGA назовете DIP, то это уже будет полное фиаско.

Начинающим радиолюбителям стоит просто запомнить три самых важных корпуса для микросхем – это DIP, SOIС (SOP) и QFP безо всяких модификаций и стоит также знать их различия. В основном именно эти типы корпусов  микросхем радиолюбители используют чаще всего в своей практике.

Типы корпусов микросхем зарубежного производства

Многие электронные компоненты чувствительны к статическому электричеству, влаге и механическим повреждениям. В особенности это касается микросхем, ведь их логика размещается на хрупком полупроводниковом кристалле или плёнке. Корпус в данном случае является неотъемлемой составляющей конструкции микросхемы, защищающей её от внешних воздействий.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Помимо этого он несёт также и соединительную функцию, коммутируя микросхему с другими компонентами электронного устройства, в которое она интегрируется.

С целью упростить процесс сборки изделий, корпуса микросхем стандартизуются по ряду признаков. На сегодняшний день можно купить микросхемы в сотнях различных корпусов, поэтому для упрощения подбора все они поделены на серии и промаркированы. Ниже представлены серии микросхем зарубежного производства, получившие наибольшее распространение в наших широтах.

DIP

Один из самых распространённых корпусов на сегодняшний день. Используется для защиты многовыводных микросхем и некоторых других электронных компонентов (светодиоды, переключатели, всевозможные датчики). Может иметь от 4 до 48 выводов, размещённых параллельно вдоль краёв корпуса. Сам корпус выполнен в форме прямоугольника и монтируется путём впаивания выводов в плату или посредством установки в принимающий разъём. Помимо стандартных пластиковых (PDIP), существуют также более надёжные керамические корпуса (CDIP).Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

Чертежи корпусов микросхем DIP

SOIC

Компактный прямоугольный корпус с выводами по краям. Часто маркируется производителями аббревиатурой SO или SOP. Упрятанная в такой корпус микросхема может быть вдвое компактней и занимать вдвое меньше места на плате, чем если бы она была установлена в DIP. Ещё одно отличие касается выводов. Как и в случае с DIP корпусами, они располагаются вдоль краёв. Но запаиваемые на плате лепестки расположены в данном случае не перпендикулярно плоскости корпуса, а параллельно ей.

Чертежи корпусов микросхем SOIC

QFP

Плоский четырёхугольный корпус для поверхностного монтажа. Выводы размещены по краям. Во многом QFP корпус походит на SOIC, с той лишь разницей, что выводы располагаются здесь вдоль всех четырёх сторон, а не только вдоль двух.

Чертежи корпусов микросхем QFP, TQFP, LQFP

SIP

Удобный тип корпуса для вертикального монтажа на плату.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Выводы располагаются с одной стороны, а число после аббревиатуры SIP указывает на их количество. У Xilinx и других крупных производителей встречаются модификации HSIP — это корпус того же формата, но дооснащённый рассеивателем тепла.

Чертежи корпусов микросхем SIP

LCC

Компактный низкопрофильный корпус, монтируемый в специально оборудованное гнездо с контактными лепестками по бокам (в простонародье — «кроватка»). Изготавливается из пластика (в таком случае маркируется аббревиатурой PLCC) или керамики (CLCC). Купить микросхемы обоих типов можно во всех крупных магазинах радиоэлектронных компонентов, включая наш.

Чертежи корпусов микросхем LCC, PLCC

TSOP

Одна из разновидностей корпусов SOP, отличительной чертой которой служит малая толщина. В данные корпуса часто помещают низковольтные электронные компоненты, имеющие малый размер и большое количество выводов (такие, как DRAM).

Чертежи корпусов микросхем TSOP

SSOP

Ещё одна разновидность SOP корпусов, отличающаяся ещё меньшими размерами.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Рассчитана на поверхностный монтаж. Хорошо подходит для компактных микросхем с умеренным тепловыделением. Для более горячих экземпляров лучше применять TSSOP, так как данные корпуса имеют большую площадь, способную эффективнее рассеивать тепло.

Чертежи корпусов микросхем SSOP

ZIP

Очень компактный плоский корпус с зигзагообразными контактами, размещёнными в нижней части. Купить микросхемы данного типа можно как в стандартной, так и в HZIP модификации (оборудована теплорассеивателем).

Чертежи корпусов микросхем ZIP

Типоразмеры smd корпусов микросхем. Маркировка SMD

Корпус интегральной микросхемы (ИМС) — это герметичная конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями. Длина корпуса микросхем зависит от числа выводов. Давайте рассмотрим некоторые типы корпусов, которые наиболее часто применяются радиолюбителями.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

DIP (Dual In-line Package)
— тип корпуса микросхем, микросборок и некоторых других электронных компонентов для монтажа в отверстия печатной платы, является самым распространенным типом корпусов. Имеет прямоугольную форму с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Может быть выполнен из пластика или керамики. В обозначении корпуса указывается число выводов. В корпусе DIP могут выпускаться различные полупроводниковые или пассивные компоненты — микросхемы, сборки диодов, ТТЛ-логика, генераторы, усилители, ОУ и прочие… Компоненты в корпусах DIP обычно имеют от 4 до 40 выводов, возможно есть и больше. Большинство компонентов имеет шаг выводов 2.54 миллиметра и расстояние между рядами 7.62 или 15.24 миллиметра.

Одной из разновидностью корпуса DIP является корпус QDIP на таком корпусе 12 выводов и обычно имеются лепестки для крепления микросхемы на радиатор, вспомните микросхему К174УН7.

Разновидностью DIP является PDIP – (Plastic
Dual
In-
line
Package)
– корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными преимущественно для монтажа в отверстия.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Существуют две разновидности корпуса: узкая, с расстоянием между выводами 7.62 мм и широкая, с расстоянием между выводами 15.24 мм. Различий между DIP и PDIP в плане корпуса нет, PDIP обычно изготавливается из пластика, CDIP — из керамики. Если у микросхемы много выводов, например 28 и более, то корпус может быть широким.

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. Нумерация выводов данных типов микросхем начинается слева, если смотреть на маркировку спереди.

ТО92 –
распространённый тип корпуса для маломощных транзисторов и других полупроводниковых приборов с двумя или тремя выводами, в том числе и микросхем, например интегральных стабилизаторов напряжения. В СССР данный тип корпуса носил обозначение КТ-26.

TO220
— тип корпуса для транзисторов, выпрямителей, интегральных стабилизаторов напряжения и других полупроводниковых приборов малой и средней мощности.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Нумерация выводов для разных элементов может отличаться, у транзисторов одно обозначение, у стабилизаторов напряжения другое…

PENTAWATT
– Содержит 5 выводов, в таких корпусах выпускаются, например усилители НЧ (TDA2030, 2050…), или стабилизаторы напряжения.

DPAK
— (TO-252, КТ-89) корпус для размещения полупроводниковых устройств. D2PAK аналогичен корпусу DPAK, но больше по размеру; в основном эквивалент TO220 для SMD-монтажа, бывают трёх, пяти, шести, семи или восьмивыводные.

SO (Small Outline)
пластиковый корпус малого размера. Корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными для монтажа на поверхность. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с шириной корпуса 3.9 мм (0.15 дюйма) и широкая, с шириной корпуса 7.5 мм (0.3 дюйма).

SOIC (Small-Outline Integrated Circuit) —
предназначен для поверхностного монтажа, по сути это то же, что и SO. Имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Как правило, нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Помимо сокращения SOIC для обозначения корпусов этого типа могут использоваться буквы SO, а также SOP (Small-Outline Package)
и число выводов. Такие корпуса могут иметь различную ширину. Обычно обозначаются как SOxx-150, SOxx-208 и SOxx-300 или пишут SOIC-xx и указывают какому чертежу он соответствует. Данный тип корпусов схож с QSOP.

Также существует версия корпуса с загнутыми под корпус (в виде буквы J) выводами. Такой тип корпуса обозначается как SOJ (Small-Outline J-leaded).

QFP (Quad Flat Package) —
семейство корпусов микросхем, имеющих планарные выводы, расположенные по всем четырём сторонам. Форма основания микросхемы — прямоугольная, а зачастую используется квадрат. Корпуса обычно различаются только числом выводов, шагом, размерами и используемыми материалами. BQFP
отличается расширениями основания по углам микросхемы, предназначенными для защиты выводов от механических повреждений до запайки.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

В это семейство входят корпуса TQFP (Thin QFP)
, QFP, LQFP (Low-profile QFP)
. Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа; установка в разъём или монтаж в отверстия штатно не предусмотрена, хотя переходные коммутационные устройства существуют. Количество выводов QFP микросхем обычно не превышает 200, с шагом от 0,4 до 1,0 мм. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

QFN (Quad-flat no-leads)
– у таких корпусов, так же как и у корпусов SOJ, вывода загнуты под корпус. Габаритные размеры и расстояние между выводами корпусов QFN можно посмотреть . Данный корпус схож с типом корпусов MLF,
у них вывода расположены по периметрии и снизу.

TSOP (Thin Small-Outline Package)
– данные корпуса очень тонкие, низкопрофильные, являются разновидностью SOP микросхем. Применяются в модулях оперативной памяти DRAM и для чипов флеш-памяти, особенно для упаковки низковольтных микросхем из-за их малого объёма и большого количества штырьков (контактов).Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем В более современных модулях памяти такие корпуса уже не применяются, их заменили корпуса типа BGA. Обычно различают два типа корпусов, они представлены ниже на фото.

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»). В настоящее время широкое распространение получили микросхемы флэш-памяти в корпусе PLCC, используемые в качестве микросхемы BIOS на системных платах. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

ZIP (Zigzag-In-line Package)
— плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы со штырьковыми выводами, расположенными зигзагообразно. Бывают ZIP12, ZIP16, ZIP17, ZIP19, ZIP20, ZIP24, ZIP40 цифры означают количество выводов и тип корпуса, кроме этого они различаются габаритами корпусов, а так же расстоянием между выводами.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

В этой статье мы рассмотрим самые основные корпуса микросхем, которые очень часто используются в повседневной электронике.

DIP
(англ. D
ual I
n-Line P
ackage) –
корпус с двумя рядами выводов по длинным сторонам микросхемы. Раньше, да наверное и сейчас, корпус DIP был самым популярным корпусом для многовыводных микросхем. Выглядит он вот так:

В зависимости от количества выводов микросхемы, после слова “DIP” ставится количество ее выводов. Например, микросхема, а точнее, микроконтроллер atmega8 имеет 28 выводов:

Следовательно, ее корпус будет называться DIP28.

А вот у этой микросхемы корпус будет называться DIP16.

В основном в корпусе DIP в Советском Союзе производили логические микросхемы, операционные усилители и тд. Сейчас же корпус DIP также не теряет своей актуальности и в нем до сих пор делают различные микросхемы, начиная от простых аналоговых и заканчивая микроконтроллерами.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

Корпус DIP может быть выполнен из пластика (что в большинстве случаев) и называется он PDIP
, а также из керамики – CDIP
. На ощупь корпус CDIP
твердый как камень, и это неудивительно, так как он сделан из керамики.

Пример CDIP
корпуса.

Имеются также модификации
HDIP, SDIP.

HDIP
(H
eat-dissipating

DIP

) – теплорассеивающий DIP. Такие микросхемы пропускают через себя большой ток, поэтому сильно нагреваются. Чтобы отвести излишки тепла, на такой микросхеме должен быть радиатор или его подобие, например, как здесь два крылышка-радиатора посерединке микрухи:

SDIP
(S
mall DIP

) – маленький DIP. Микросхема в корпусе DIP, но c маленьким расстоянием между ножками микросхемы:

SIP корпус

SIP
корпус (S
ingle I
n line P
ackage
) – плоский корпус с выводами с одной стороны. Очень удобен при монтаже и занимает мало места.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Количество выводов также пишется после названия корпуса. Например, микруха снизу в корпусе SIP8.

У SIP
тоже есть модификации – это HSIP
(H
eat-dissipating

SIP
). То есть тот же самый корпус, но уже с радиатором

ZIP корпус

ZIP (Z
igzag I
n line P
ackage
) – плоский корпус с выводами, расположенными зигзагообразно. На фото ниже корпус ZIP6. Цифра – это количество выводов:

Ну и корпус с радиатором HZIP
:

Только что мы с вами рассмотрели основной класс In line Package
микросхем. Эти микросхемы предназначены для сквозного монтажа в отверстиях в печатной плате.

Например, микросхема DIP14, установленная на печатной плате

и ее выводы с обратной стороны платы, уже без припоя.

Кто-то все таки умудряется запаять микросхемы DIP, как микросхемы для поверхностного монтажа (о них чуть ниже), загнув выводы под углом в 90 градусов, или полностью их выпрямив.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем Это извращение), но работает).

Переходим к другому классу микросхем – микросхемы для поверхностного монтажа
или, так называемые SMD компоненты
. Еще их называют планарными
радиокомпонентами.

Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники. Видите прямоугольные дорожки в ряд? Это печатные проводники или в народе пятачки
. Вот именно на них запаиваются планарные микросхемы.

SOIC корпус

Самым большим представителем этого класса микросхем являются микросхемы в корпусе SOIC
(S
mall-O
utline I
ntegrated C
ircuit
) – маленькая микросхема с выводами по длинным сторонам. Она очень напоминает DIP, но обратите внимание на ее выводы. Они параллельны поверхности самого корпуса:

Вот так они запаиваются на плате:

Ну и как обычно, цифра после “SOIC” обозначает количество выводов этой микросхемы. На фото выше микросхемы в корпусе SOIC16.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

SOP
(S
mall O
utline P
ackage
) – то же самое, что и SOIC.

Модификации корпуса SOP:

PSOP
– пластиковый корпус SOP. Чаще всего именно он и используется.

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

SSOP
(S
hrink S
mall O
utline P
ackage)
– ” сморщенный” SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус

TSSOP
(T
hin S
hrink S
mall O
utline P
ackage)
– тонкий SSOP. Тот же самый SSOP, но “размазанный” скалкой. Его толщина меньше, чем у SSOP. В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных. Короче говоря, корпус-радиатор).

SOJ
– тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы “J”
под саму микросхему. В честь таких ножек и назвали корпус SOJ
:

Ну и как обычно, количество выводов обозначается после типа корпуса, например SOIC16, SSOP28, TSSOP48 и тд.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

QFP корпус

QFP
(Q
uad F
lat P
ackage)
– четырехугольный плоский корпус. Главное отличие от собрата SOIC в том, что выводы размещены на всех сторонах такой микросхемы

Модификации:

PQFP
– пластиковый корпус QFP. CQFP
– керамический корпус QFP. HQFP
– теплорассеивающий корпус QFP.

TQFP
(T
hin Q
uad F
lat P
ack)
– тонкий корпус QFP. Его толщина намного меньше, чем у его собрата QFP

PLCC
(P
lastic L
eaded C
hip C
arrier)
и СLCC
(C
eramic L
eaded C
hip C
arrier)
– 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.Тип корпуса микросхемы: Типы корпусов импортных микросхем

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.

PGA корпус

PGA
(P
in G
rid A
rray)
– матрица из штырьковых выводов. Представляет из себя прямоугольный или квадратный корпус, в нижней части которого расположены выводы-штырьки

Такие микросхемы устанавливаются также в специальные кроватки, которые зажимают выводы микросхемы с помощью специального рычажка.

В корпусе PGA в основном делают процессоры на ваши персональные компьютеры.

Корпус LGA

LGA
(L
and G
rid A
rray) — тип корпусов микросхем с матрицей контактных площадок. Чаще всего используются в компьютерной технике для процессоров.

Кроватка для LGA микросхем выглядит примерно вот так:

Если присмотреться, то можно увидеть подпружиненные контакты.

Сам микросхема, в данном случае процессор ПК, имеет просто металлизированные площадки:

Для того, чтобы все работало, должно выполняться условие: микропроцессор должен быть плотно прижат к кроватке. Для этого используются разного рода защелки.

Корпус BGA

BGA
(B
all G
rid A
rray
) – матрица из шариков.

Как мы видим, здесь 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. О том, как перепаивать BGA, я еще писал в статье Пайка BGA микросхем .

В красных квадратах я пометил микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона. Как вы видите, сейчас вся микроэлектроника строится именно на BGA микросхемах.

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!

Вот мы с вами и разобрали основные корпуса микросхем.

Ничего страшного нет в том, что вы назовете микросхему в корпусе SOIC SOPом или SOP назовете SSOPом. Также ничего страшного нет и в том, чтобы назвать корпус QFP TQFPом. Границы между ними размыты и это просто условности. Но вот если микросхему в корпусе BGA назовете DIP, то это уже будет полное фиаско.

Начинающим радиолюбителям стоит просто запомнить три самых важных корпуса для микросхем – это DIP, SOIС (SOP) и QFP безо всяких модификаций и стоит также знать их различия. В основном именно эти типы корпусов микросхем радиолюбители используют чаще всего в своей практике.

Современная технология поверхностного монтажа предусматривает следующие требования к электрон-
ным компонентам :

Минимальные масса и габариты, плоскостность, низкий профиль выводов, невысокая стоимость, о6еспечение стандартизации;

Пригодность к автоматизированному монтажу, возможность использования существующих методов пайки;

Высокую термостойкость в условиях длительной тепловой нагрузки в процессе пайки
возможность современного корпусирования.

В настоящее время на рынке ЭК имеется большой
выбор элементов в различных корпусах для поверхно-
стного монтажа. Причем, разработка корпусов для
ЭК приблизилась к такой стадии, кoгда её poль —
становится столь же важной, как и разработка самих компо-
нентов. Основными компонентами для поверхностно-
го монтажа являются большие (БИС) и сверх-большие
(СБИС) интегральные схемы (ИС) и полупроводнико-
вые приборы в малогабаритных корпусах. Существует
большой выбор корпусов для поверхностного
монтажа. Необходимо отметить, что размеры кристалла ИС
продолжают увеличиваться, а размеры элементов в
нем – уменьшаются, поэтому специалисты, занимаю-
щееся вопросами сборки компонентов, столкнулись с
двойной проблемой. Во-первых, необходимо собир-
ать физически большой кристалл,высокая плотность
элементов в котором требует увеличения числа кон
тактных площадок для соединения его с внутренними
выводами корпуса. Во вторых, увеличение размеров и
плотности упаковки элементов в кристаллах БИС и
СБИС требует увеличения числа выводов в корпусах,
в которые они монтируются, что может приводить к
возрастанию их размеров, веса, ухудшению электри-
ческих характеристик и быстродействия микроприбо-
ров.

Поэтому техника корпусирования БИС и СБИС –
динамичная, бурно развивающаяся область микро-
электроники, при этом основной тенденцией является
стремление к минимизации объемов корпуса при —

одновременном росте числа выводов с уменьшением расстояния между ними.

Корпуса классифицируют в зависимости
от конструктивных особенностей и геометрических
pазмеров. Классификация корпусов для поверхност
ного монтажа приведена на рисунке 2.40. B соответствии с
этой классификацией в таблице 2.13 приведены основ-
ные данные о наиболее распространенных и перспективных типах корпусов.

Следует отметить, что некото-
рые изготовители в справочных данных в качестве ос-
новного приводят фирменное обозначение корпуса, а
в комментариях дают сведения о соответствии фирменного
обозначения общепринятому. Кроме того,
часто перед общепринятыми обозначениями корпу-
сов ставят букву, определяющую материал, из которо-
го сделан корпус: P — пластик, С — керамика, М — ме-
таллокерамика.

Рисунок 2.40 — Классификация корпусов микросхем, предназначенных для

поверхностного монтажа

Корпуса с выводами по периметру входят в состав
семейства SOP, SOJ, QFJ, QFP, DIP. Наиболее рас-
пространены корпуса SOP (число выводов от 8 до 100)
и QFP (число выводов от 20 до 304). В корпусах
с большим количеством выводов выпускают цифровые мик-
росхемы средней и высокой степени интеграции, а
корпусах с малым количеством выводов — цифровые
микросхемы малой и средней степени интеграции,
аналоговые микросхемы, диоды и транзисторы.

Микросхемы в исполнении TCP имеют ленточные
выводы из тонкой медной или алюминиевой фольги на
полимерной пленке, прикрепленные к кристаллу пай-
кой или ультразвуковой сваркой. После установки на
плату микросхемы должны герметизироваться в соста-
ве платы. Они поставляются на ленте-носителе и хо-
рошо приспособлены для автоматизированного кон-
троля параметров и монтажа. Этот тип микросхем
применяют в недорогой, не подлежащей ремонту —
аппаратуре с большими объемами выпуска.

Для микросхем высокой и сверхвысокой степени
интеграции в последние годы получили широкое
распространение корпуса BGA, поскольку они от-
носительно недороги и пpи большом количестве вы-
водов занимают мало место на плате. Согласно тех-
нологии ВGА бескорпусные кристаллы (один или не-
сколько) монтируют на поверхность печатной мик-
роплаты и герметизируют полимерным компаундом.

Микросхемы в корпусах BGA паяются на платы с помощью выводов, выполненных в виде массива шариков припоя на контактных площадках микроплаты. Дальнейшее развитие технологии корпусов BGA привело к созданию корпусов типа CSP, в которых отсутствует печатная микроплата, а шариковые выводы размещены непосредственно на контактных площадках в верхнем слое металлизации кристалла. После формирования шариковых выводов кристалл заливают тонким слоем пластмассы и монтируют на печатной плате так же,как корпус BGA. В случае необходимости на верхней стороне микросхемы устанавливают теплоотвод. При эффективности использования площади платы эта технология практически не уступает технологии flip-chip (монтаж на плату перевернутых бескорпусных кристаллов и герметизация их полимерным компаундом в составе платы). Основным тормозом в массовом выпуске микросхем в корпусах типа CSP и широком применении технологии flip-chip является отсутствие надёжного и не
доpогого способа уменьшения напряжений в системе
кристалл-печатная плата, возникающих из-за разли
чия температурных коэффициентов pасширения полупроводникового кристалла (2×10 -6 /°С), меди (16,6×10 -6 /°С)
и диэлектрика типа FR-4 ((15…19)×10 -6 /°С), из которо-
го делают печатные платы.

Поэтому основные усилия
разработчиков направлены на повышение надежнос-
ти таких микросхем путем создания между кристаллом
и платой недорогой переходной структуры, гасящей
температурные напряжения.

Таблица 2.13 — Корпуса микросхем для поверхностного монтажа

Корпус Краткое описание Шаг
Выво дов, мм
Внешний вид
корпуса
Тип Полное название
1. Kopпycа для микросхем низкой, средней и высокой степени интеграции 1.1.С выводами вдоль двух боковых сторон корпуса 1.1.1. Со стандартным шагом расположения выводов
SO, SOP, SOL, SOIC Small Outline Package, Small Outline Integrated Circuit Выводы в виде крыла чайки или в виде буквы «L» 1.27
SOJ Small Outline J-Lead Package Выводы в виде буквы «J» 1.27
TSOP, вариант 2 Thin Small Outline Package Корпус c уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм), выводы расположены вдоль длинной стороны корпуса 1.27
1.1.2. С уменьшенным шагом расположения выводов
TSOP, вариант 1 Тhin Small Outline Package Корпус с уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм), выводы расположены вдоль короткой стороны корпуса 0.5
SSOP, SSOL Shrink Small Outline Package Kopпyc SOP c уменьшенным шагом расположения выводов 1.00 0. 80 0.65 0.50
TSSOP Thin Shrink Small Outline Package Корпус SSOP с уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм). Стандартизован EIAJ, JEDEC 0.65 0.50
TVSOP Thin Very
Small Outline Package
Миниатюрный корпус SOP 0,10
uSOIC microSOIC Миниатюрный корпус SOIC 0.65
1.2. С выводами вдоль четырех сторон корпуса 1.2.1. Со стандартными размерами корпуса
QFP Quad Flat Package Выводы в виде крыла чайки вдоль четырех сторон корпуса 1.00 0.80 0. 65
PLCC Plastic Leaded Chip Carrier Кристаллоноситель с выводами в виде буквы Г. Стандартизован EIAJ, JEDEC 1.27 0.636

Продолжение таблицы 2.13 — Корпуса микросхем для поверхностного монтажа

Корпус Краткое описание Шаг
Выво дов, мм
Внешний вид
корпуса
Тип Полное название
1.2.2. С уменьшенными размерами корпуса
LQFP, NQFP Low Profile (Thin) Quad Flat Package Корпус OFP с уменьшенной высотой над платой (не более 1.27 мм) 0.80 0.65
MQFP Metric Thin Quad Flat Package Корпус QFP с метрическим шагом выводов и уменьшенной высотой над платой 0.60
FQFP Fine Pitch Quad Flat Package Корпус OFP с малым шагом расположения выводов. Стандартизован EIAJ 0.40
1.3. С матрицей выводов на нижней поверхности корпуса
BGA Ball Grid Array Микросхема или многокристальный модуль на двухслойной печатной микроплате,
снабжен массивом шариковых выводов
1.27,
1.00
CPS Chip Scale Package Корпус с размерами, незначительно превышающими размеры кристалла.
Снабжен массивом шариковых выводов
1.00,
0.50
2. Корпус а для транзисторов и микросхем низкой степени интеграции
2.1. С низкой рассеиваемой мощностью
SOT-23 Small Outline
Transistor
Для диодов, транзисторов, микросхем с малым количеством выводов. SOT-23 выпускается также в варианте исполнения с
пятью (SOT-5, SOT-23-5) или шестью (SOT-6,S0T-23-6) выводами
0.95
SOT-143 1.90
SOT-323 0.65
SOT-363 0.65
2.2. Со средней рассеиваемой мощностью
SOT-223 Small Outline Transistor Для транзисторов и микросхем с малым количеством выводов (DC/ DC преобразователей, стабилизаторов напряжения) 1.95
DPAC D-package 4.80
2.3. С высокой рассеиваемой мощностью
D 2 PAC D-package Для транзисторов и микросхем с повышенной рассеиваемой мощностью, высокий напряжением питания Как правило это приборы с импульсными токами до 100 А 2.54/
5.08
D 3 PAC D-package 10.9

Для микросхем, имеющих регулярную структуру,
небольшую потребляемую мощность и малое количе
ство выводов (типичные представители подобных микросхем
– микросхемы памяти) начали развивать тех-
нологию изготовления многоуровневых («этажероч-
ных») модулей 3DМ. Согласно одному из вариантов
этой технологии каждый уровень выполняется анало
гично микросхеме BGA, кристалл устанавливается —
методом flip-chip и заливается слоем полимерного ком-
паунда. Затем микроплаты разных уровней собирают
в столбик, шариковые выводы припаивают для созда-
ния вертикальных соединительных проводников, платы
столбика скрепляют полимерным компаундом. Полу-
ченный модуль монтируют на плату с помощью —
шариковых выводов.

Корпуса семейства SOT первоначально были раз-
работаны для транзисторов и имели три вывода (за ис-
ключением SOT-363, который имел 6 выводов). Одна-
ко впоследствии изготовители начали применять эти
корпуса для микросхем, при необходимости увеличи-
вая количество выводов с сохранением прежних габа
ритов. В частности, выпускаются микросхемы в —
корпусах SOT-23 с пятью выводами и D2PAK – с четырьмя.

С точки зрения конструктора, разнообразие типо-
размеров корпусов незначительно усложняет процесс разработки печатных плат, если их размеры заданы в одной измерительной системе. И наоборот, процесс разработки усложняется, если на плате для части корпусов размеры заданы в дюймах, а для остальных – в
миллиметрах. Поэтому разработчику принципиальной электри
ческой схемы следует стремиться к выбору микросхем, размеры которых заданы в единой измерительной системе.

Тонкопленочные чип-резисторы

.

В общем количестве электронных компонентов, используемых при производстве аппаратуры, пассивные составля
ют 70%, причем не менее 50 % из них приходится на резисторы.

Конструкция чип-резисторов показана на рисунке 2.41.

Основанием чип-резисторов служит керамическая
подложка на основе оксида алюминия, на которую наносится резистивный слой. Высокая точность вели
чины сопротивления достигается лазерной подгонкой. Электрический кон
такт с печатной платой обеспечивается трехслойной поверхностью, состоящей из внутреннего слоя выводов палладий- серебро, барьерного
слоя никеля и внешнего слоя выводов олово — свинец или олово. Вв
едение в конструкцию дополнительного
слоя никеля при пайке предотвращает миграцию се
ребра из внутреннего выводного слоя в припой.

На
защитное покрытие из боросиликатного стекла наносится несмываемая кодовая маркировка номинала. Благодаря высокому качеству и стабильности параметров, чип-резисторы являются оптимальным выбором для любой аппаратуры.

Основные характеристики тонкопленочных чип-резисторов приведены в таблице 2.14.

Таблица 2.14 — Характеристики чип-резисторов

Таблица 2.15 — Характеристики чип-конденсаторов

Керамические чип-конденсаторы

.

Конденсаторы были первыми ЭК, которые стали выпускать в исполнении, рассчитанном для монтажа на поверхность. Это самый распространенный вид конденсаторов в настоящее время. При малых габаритах они обеспечивают реализацию широкой шкалы ёмкости и заданного температурного коэффициента. Простота технологии изготовления делает керамические конденсаторы массовых серий самым дешевым видом этих компонентов. Конструкция керамического чип-конденсатора приведена на рисунке 2.42.

Рисунок 2.41 — Конструкция чип-резистора

Рисунок 2.42 — Конструкция чип-конденсатора

Такие чип-конденсаторы обладают высокой механической прочностью и выдерживают высокие механические нагрузки, возникающие при изготовлении и эксплуатации. Электрический контакт с печатной платой обеспечивается так же, как и при монтаже чип-резисторов.

Основные преимущества керамических чип-конденсаторов:

Трехслойные контактные поверхности с барьерным слоем никеля;

Высококачественные диэлектрические материалы;

Стойкость ко всем видам пайки.

Основные характеристики керамических конденсаторов приведены в таблице 2.15.

Характеристики диэлектрических материалов:

NPO/SOG – ультрастабильная керамика. Имеет очень малые диэлектрические потери при изменениях температуры и близкие к нулю эффекты старения. Обладает низкой диэлектрической проницаемостью;

X7R – высокая диэлектрическая проницаемость. Средние значения потерь при изменениях температуры и эффектов старения;

Z54, Y5V – высокая диэлектрическая проницаемость.

Необходимо отметить, что развитие элементной базы для поверхностного монтажа характеризуется следующими особенностями:

Дальнейшим повышением степени интеграции полупроводниковых БИС, СБИС с расширением их функциональных возможностей;

Возрастающим разнообразием корпусов для поверхностного монтажа активных и пассивных компонентов;

Появлением для БИС и СБИС корпусов с особо малыми расстояниями между выводами или контактами, число которых возрастает, а также конструкций с использованием технологии flip-chip, безвыводных корпусов и с выводами на нижней стороне корпуса;

Разработкой и выпуском конструкций широкого ряда дискретных элементов (индуктивностей, трансформаторов, переключателей) для монтажа на поверхность КП.

Коммутационные платы

Переход от выводного монтажа к технологии поверхностного монтажа обеспечил уменьшение размеров КП. При этом размеры плат определяются характеристиками материалов, из которых они изготавливаются, так как в процессе пайки электронных компонентов одновременно происходит нагрев плат. Кроме того, необходимость уменьшения размеров плат связана с технологической оснасткой и оборудованием для монтажа и пайки.

Конструкция КП для поверхностного монтажа
должна обеспечивать повышенную плотность монта-
жа (в среднем более восьми компонентов на 1 см 2),
ширину проводящих дорожек и расстояний между ним-
и менее 0,2 мм, минимальную длину межсоединений,
отсутствие навесных перемычек, монтаж компонентов
с двух сторон, возможность более интенсивного теп-
лоотвода, полную автоматизацию сборки и монтажа компонентов, а также контроль качества сборки.

Применение современных компонентов для по-
верхностного монтажа требует особых подходов к
проектированию КП при выборе конфигурации и раз-
меров контактных площадок и соединительных про-
водников, а также допусков на изготовление КП. Следует подчеркнуть, что изготовители в документации на
пассивные и активные электронные компоненты обыч-
но приводят рекомендации по размерам и расположению контактных площадок, а также способу пайки с указанием температурно-временной характеристики процесса.

Для изготовления КП применяют различные органические и неорганические материалы. При этом совершенствуются известные технологические процес-
сы а также появляются новые, позволяющие —
существенно снизить производственные затраты и улучшить
качество КП: лазерное экспонирование рисунка
на шаблонах или самих КП, покрытых резистом; при-
менение неудаляемых резистов, сухих (например, тер-
момагнитных) резистов, способствующих повышению
производительности при получении рисунка
металлизации на КП.

При создании коммутационных проводников пре-
обладают аддитивная и полуаддитвная технологии, о
днако многие зарубежные фирмы используют и субт-
рактивную технологию, которая, как известно, требу-
ет применения фольгированных диэлектрических мате-
риалов, позволяющих получить минимальную ширину
дорожек 50-100 мкм.

Изготовление КП с повышенной плотностью монта-
жа поставило ряд задач, главными из которых являются:

согласование по температурному коэффициенту
расширения платы и монтируемых на ней электрон-
ных компонентов;

Обеспечение теплоотвода при повышенной рассеи-
ваемой мощности;

Оптимизации геометрии элементов коммутации с уче-
том специфики электронных компонентов, а также
свойств применяемых припоев, защитных и клеевых
материалов.

Развитие техники поверхностного монтажа способствовало
появлению новых технических пластмасс, керамических и раз-
личных композиционных материалов, необходимых для опреде-
ленных типов микросборок. При изготовлении простых и отно-
сительно дешевых сборок полностью пригодны традиционные
материалы, такие как слоистые бумажнофенольные и стеклоэпо-
ксидные материалы.

Но поистине вызовом,который бросает технология поверхностного монтажа компонентов (ТПМК) изготовителям
коммутационных плат, являются требования к точности их изготовления:
в ТПМК на всех этапах технологического цикла до
пуски для плат должны составлять от 0,001 до 0,002 дюйма
(0,0254 — 0,0508 мм).

В таблице 2.16 указаны факторы, обусловленные особенностями
ТПМК применительно к изготовлению коммутационных плат.
Они тесно связаны с компромиссом между плотностью монтажа
и эффективным использованием коммутационной платы, а имен-
но: более высокая степень использования плат может служить
как целям уменьшения размеров платы с тем же самым коли-
чеством коммутационных слоев, так и целям повышения функ-
циональной сложности изделий при сохранении размеров плат с одновременным увеличением числа слоев. В обоих случаях в
технологию изготовления плат должны вноситься изменения:
миниатюризация отверстий и коммутационных дорожек, а также
увеличение количества слоев коммутации требуют повышения
точности технологических процессов.

К этому
времени уже были разработаны и освоены
некоторые компоненты
(резисторы, конденсаторы), которые
использовались при изгтовлении ГИС и
МСБ. Однако ТМП ужесточила требования
по устойчивости
к воздействию климатических факторов,
поскольку чип-резисторы
и конденсаторы для ГИС и МСБ изготавливались
в незащищённом
исполнении для применения внутри
корпусов ГИС.

В настоящее время разработана
обширная номенклатура компонентов
для ТМП, включающая резисторы, конденсаторы
(в том числе переменные), катушки
индуктивности, микротрансформаторы,
реле, кварцевые резонаторы, диоды,
транзисторы, микросхемы, микропереключатели
и др. Данные компоненты имеют несколько
разновидностей корпусов: безвыводные
с облуженными торцами, с укороченными
выводами
типа крыла чайки или J-образными,
цилиндрические корпуса с металлизированными
торцами. Рассмотрим эти корпуса подробнее.

Чип-корпус

безвыводный
корпус прямоугольной формы для про­стых
пассивных компонентов типа резисторов,
перемычек и конденса­торов (рисунок
2.1) .

Рисунок 2.1 — Корпуса
простых чип-компонентов

Чип-резисторы
и чип-конденсаторы изготавливаются по
групповой технологии
на подложках большого размера (обычно
60×48 мм), затем после
скрайбирования подложка разламывается
на отдельные части (английское
слово chip
означает осколок). После разламывания
на тор­цы
чип-компонента наносится многослойная
металлизация (толстопле­ночный
проводник — барьерный слой никеля — слой
припоя) с трех или пяти
сторон для каждого торца (последний
вариант применяется для высоконадежных
компонентов). При изготовлении
чип-резисторов обычно
применяется толстоплёночная технология.
Типовая конструк­ция толстопленочного
чип-резистора приведена на рисунке 2.2.
Рези­стор
состоит из керамического основания
(подложка из А1 2 О 3),
резистивного слоя
(окись рутения), внутреннего контактного
слоя (палла­дий-серебро), промежуточного
барьерного слоя из никеля, внешнего
контактного слоя (сплав олово-свинец).
Тело резистора защищается по­крытием
из боросиликатного стекла с нанесением
несмываемой кодо­вой
маркировки номинала.

Рисунок 2.2 —
Конструкция толстопленочного чип-резистора

Маркировка
резисторов состоит из трёх цифр для
простых и четырёх цифр
для высокоточных резисторов, причём
последняя цифра означает количество
нулей, которые необходимо дописать
справа к номиналу в Ом.
Например: 160-16 Ом, 472-4,7 кОм, 112-1,1
кОм, 106 — 10 МОм, 2741 —
2,74 кОм. Маркировка низкоомных резисторов
содержит
букву «R»,
например, 4R7
— 4,7 Ом, 54R9
— 54,9 Ом.

Чип-перемычки,
сопротивление которых не должно превышать
0,05
Ом, имеют маркировку 000.

Маркировка
конденсаторов обычно наносится на
упаковочную тару. Условное
обозначение ёмкости: первые две цифры
указывают номинал в
пикофарадах, третья цифра — количество
добавляемых справа нулей. Например:
105 — 1 мкФ, 153 — 0,015 мкФ.

Электролитические
конденсаторы, имеющие достаточно большую
поверхность, могут
содержать кодированное обозначение
рабочего на­пряжения и величины
емкости. Возможно несколько вариантов
коди­ровки:

а) код содержит два
или три знака (буквы или цифры). Буквы
обо­значают напряжение и емкость,
а цифра указывает множитель

Перед буквами может ставиться цифра,
указывающая на диапазон рабочих
напряжений:

б) код содержит четыре знака (буквы и
цифры), обозначающие но­минальную
емкость и рабочее напряжение. Первая
буква обозначает напряжение, две
последующие цифры — емкость в пФ, последняя
цифра количество нулей. Например: Е475 —
конденсатор емкостью 4,7 мкФ с рабочим
напряжением до 25 В. Иногда емкость может
указываться с использованием буквы ц:
Е4ц7 — обозначение конденсатора,
соответст­вующее вышеприведенному
примеру.

В общем случае чип-компонент может быть
охарактеризован разме­рами L (длина),
В (ширина), Н (высота), D или / (ширина
контактной площадки) как это показано
на рисунке 2.3. Размеры чип-резисторов
зависят от рассеиваемой мощности, а
размеры чип-конденсаторов — от номинальной
емкости и рабочего напряжения.

Форма и размеры корпусов стандартизованы
международными и национальными
стандартами (МЭК115, МЭК384). В этих стандартах
используется система обозначения
конструктива КМП в виде двух пар чисел,
которые характеризуют длину и ширину
корпуса в сотых долях дюйма (типоразмеры
от 0101 (0,25×0,25 мм) до 2225 (5,7×6,3 мм). Сопоставительные
размеры некоторых типоразмеров резисторов
по сравнению со спичечной головкой на
фоне сетки 1,27 мм приведены на рисунке
2.4.

Некоторые фирмы обозначения типоразмера
корпуса приводят в мм: 1005 — (1,0×0,5) мм, что
соответствует вышеприведенному
обозначению корпуса 0402; 3216 — (3,2×1,6) мм —
соответствует обозначению 1206.

Отечественной промышленностью выпускаются
чип-резисторы об­щего применения
Р1-12, прецизионные Р1-16, наборы резисторов
HP1-29, чип-перемычки Р1-23 . Чип-перемычки
используются для обеспече­ния переходов
через проводники при разработке
топологии. Выпуска­ются с габаритными
размерами 3,2×1,6×0,6 мм (1206) и имеют
сопротивление не более 0,05 Ом.

Чип-конденсаторы для монтажа на
поверхность представлены мно­гослойными
керамическими (К10-9М, К10-17-4в, К10-42, К10-43,
К10-47, К10-50в, К10-56, К10-57, К10-60в, К10-69,
К10-73-6в), танталовы­ми оксидно-полупроводниковыми
(К53-25, К53-36, К53-37) и алюми­ниевыми
оксидно-полупроводниковыми К53-40.

Корпус типа MELF
(Metal Electrode Face Bonded) —
цилиндрический корпус с вмонтированными
электродами в виде металлизированных
торцов (рисунок 2.5). Предназначен для
диодов, резисторов, конденса­торов,
катушек индуктивности. Диаметр корпуса
находится в пределах от 1,25 мм до 2,2 мм,
длина — от 2 до 5,9 мм.

MELF-корпус имеет низкую стоимость, однако
монтаж его затруд­нён. Получил широкое
распространение в Японии в начале
развития ТМП. Примерами отечественных
компонентов в подобных корпусах являются
резисторы Pl-11, P1-30.

Малогабаритный диодный корпус SOD

(Small Outline Diode) — пла­стмассовый корпус
с двумя выводами типа «крыло чайки»
(рисунок 2.6). Предназначен для диодов,
светодиодов, варикапов. Наиболее
рас­пространенным является корпус
SOD-80, отечественным аналогом ко­торого
является корпус КД-34 по ГОСТ 18472-88.

Рисунок 2.5 — Корпус типа MELF Рисунок 2.6 —
Корпус типа SOD

Малогабаритный транзисторный корпус
SOT
(Small Outline Transis­tor) имеет от 3 до 6
выводов (рисунок 2.7).

Рисунок
2.7 — Корпуса типа SOT

Корпус
имеет пластмассовую оболочку и укороченные
выводы типа «крыла чайки». Помимо
транзисторов, в него могут монтироваться
дио­ды,
варикапы, усилители. Является первым
корпусом для поверхност­ного монтажа,
программа разработки которого была
реализована фир­мой
Siemens
более 25 лет назад. Наиболее распространённый
корпус SOT-23
имеет размеры 2,9×1,3×1,1 мм.

Дальнейшим развитием
корпусов данного типа являются корпуса
SOT-89,
SOT-143,
S-mini,
SS-mini.
Последующие разработки характери­зуются
уменьшением расстояния между выводами
до величины 0,65 -0,5
мм, что позволило уменьшить габариты
корпуса до размеров 1,6×1,6×0,75
мм. Отечественные корпуса подобного
типа представлены корпусами
КТ-46 (SOT-23),
KT-47
(SOT-89),
KT-48
(SOT-143).
Ос­новные
геометрические размеры корпусов показаны
на рисунке 2.8.

SOT-23 (КТ-46)

SOT-89 (KT-47)

Рисунок 2.8 — Габаритные размеры корпусов
типа SOT

Малогабаритные
корпуса для микросхем

могут
быть объединены в несколько
групп в зависимости от формы выводов
(вывод в форме кры­ла
чайки, J-образный),
их расположением по двум или четырем
сторо­нам корпуса,
материала корпуса (пластмассовый или
керамический):

— корпуса типа
SOIC

(Small
Outline
Integrated
Circuit)
u

SOP

(Small
Outline
Packages)
с двусторонним расположением выводов
в форме крыла чайки
(рисунок 2.9а, 2.9.6). Шаг расположения
выводов у этого типа
корпусов 1,27 мм, количество выводов — от
6 до 42. Дальнейшим развитием
корпусов подобного типа явилось создание
корпуса SSOIC

(Shrink
Small
Outline
Integrated
Circuit)
с уменьшенным до 0,635 мм рас­стоянием
между выводами при максимальном их
количестве 64 (рису­нок 2.9в) и корпуса
TSOP

(Thin
Small
Outline
Packages)
с уменьшенной до 1,27 мм высотой корпуса
(рисунок 2.8г) и уменьшенным до 0,3 — 0,4 мм
расстоянием между выводами;


корпуса типа
SOJ

(Small
Outline
with
«J»
leads)
с двусторонним рас­положением выводов
J-образной
формы, загнутых под корпус (рисунок
2.10).
Шаг расположения выводов — 1,27 мм,
общее их количество — от 14
до 28.

Рисунок
2.9 — Разновидности корпусов микросхем
с двусторонним расположением выводов
в форме крыла чайки: а-корпус
типа SOIC;
б-корпус типа SOP;
в
— корпус типа SSOIC;
г — корпус типа TSOP

Рисунок
2.10 — Корпус микросхемы с J-образными
выводами: а
— общий вид корпуса; б — конструкция
выводов


корпуса типа
QFP

(Quad
Flat
Pack)
и SQFP

(Shrink
Quad
Flat
Pack),
имеющие выводы в
форме «крыла чайки», равномерно
распределенные по
четырем сторонам (рисунок 2.11 а). Существует
также разновидность корпуса
в форме прямоугольника — SQFP-R
(рисунок 2.11 б). Шаг рас­положения
выводов достаточно мал — всего 0,3 — 0,5 мм,
что позволяет создавать
корпуса с общим количеством выводов до
440;

Рисунок
2.11 — Разновидности корпусов микросхем
с четырех­сторонним
расположением выводов в форме крыла
чайки:
а
— корпус типа QFP
и SQFP;
б-корпус типа SQFP-R

— корпуса
типа
PLCC

(Plastic
Leaded
Chip
Carrier)
— квадратный пла­стмассовый
кристаллоноситель с J-выводами
(рисунок 2.12а) и типа
PLCC

R

(Plastic
Leaded
Chip
Carrier
Rectangular)
— прямоугольный пла­стмассовый
кристаллоноситель с J-выводами
(рисунок 2.126). Корпуса подобного вида
имеют значительный по современным
меркам шаг рас­положения выводов — 1,
27 мм и в связи с этим большие геометрические
размеры. Количество выводов квадратного
корпуса — от 20 до 124, у прямоугольного
— от 18 до 32;

Рисунок 2.12 — Корпус микросхемы с
J-образными выводами

и четырехсторонним расположением
выводов:

а-квадратный PLCC; б-прямоугольный PLCC-R

— корпуса типа LCCC
(Leadless Ceramic Chip Carrier)
— безвыводный керамический кристаллоноситель
(рисунок 2.13). На боковых поверхно­стях
такого корпуса имеются спе­циальные
металлизированные углубле­ния,
расположенные с шагом 1,27 мм, которые
служат для образования элек­трического
соединения с контактными площадками
платы при пайке узла дозированным
припоем.

Рисунок 2.13- Корпус типа LCCC

Отечественным аналогом корпусов типа
SOIC являются корпуса подтипа 43 по ГОСТ
17467-88. Габаритные чертежи и размеры этих
корпусов приведены на рисунке 2.14 и в
таблице 2.1.

Рисунок 2.14- Габаритные размеры корпусов
подтипа 43

Таблица 2.1 — Габаритные размеры корпусов
подтипа 43 в
миллиметрах

Шифр типо­размера

Число выводов

Отечественным аналогом корпусов типа
QFP являются корпуса под­типа 44 по ГОСТ
17467-88. Габаритные чертежи и размеры этих
корпу­сов приведены на рисунке 2.15 и
в таблице 2.2.

Мировая электронная промышленность
около 90% всех ТМП ИС выпускает в
пластмассовых корпусах и только 10% в
керамических. Керамические корпуса
обладают существенно более высокими
эксплуа­тационными показателями.
Так, температурный диапазон работы
мик­росхем в керамических корпусах
составляет от -55 до +125°С, а в пластмассовых
— от -10 до +85°С. Однако керамические
корпуса имеют большую массу и стоимость,
поэтому они используются, как правило,
в наиболее ответственных случаях.

Рисунок 2.15 — Габаритные размеры корпусов
подтипа 44

Таблица 2.2 — Габаритные размеры корпусов
подтипа 44

Шифр типоразмера

Число выводов

Нестандартные
корпуса для компонентов неправильной
формы, на­пример,
переключателей, плавких предохранителей,
индуктивностей, электролитических
конденсаторов, переменных резисторов
представле­ны на рисунке 2.16.

Рисунок 2.16-
Нестандартные корпуса для КМП

Отечественной промышленностью
выпускаются подстроечные рези­сторы
в ТМП исполнении следующих типов:
РП1-75, РП1-82, РП1-83,
РП1-98 . Резисторы имеют диапазон
сопротивлений от 10 Ом до
3,3 МОм, допускают мощность рассеяния
0,25 Вт. Габаритные раз­меры
не превышают 4,5×4,5×3,5 мм.

В настоящее время по всему миру выпускается невероятное количество микросхем со всевозможными функциями. Насчитывается десятки тысяч различных микросхем от десятков производителей. Но очевидно, что требуется определенная стандартизация корпусов микросхем для того, чтобы разработчики могли удобно их применять для изготовления печатных плат, устанавливаемых в конечных электронных устройствах (телевизоры, магнитофоны, компьютеры и т. д.). Поэтому со временем сформировались формфакторы микросхем, под которые подстраиваются все мировые производители. Все их описать проблематично, да в этом и нет необходимости, поскольку некоторые из них предназначены для специфических задач, с которыми вы можете никогда не столкнуться.

Поэтому ниже приведены только самые распространенные и популярные из известных типов корпусов, которые вы можете встретить в магазинах и использовать в своих проектах.

Аббревиатура DIP расшифровывается как Dual In-line Package, что в переводе означает «пакет из двух линий» Данный тип имеет прямоугольную форму с двумя рядами контактов (ножек), направленных вниз по длинным сторонам корпуса.
Появился такой корпус в 1965 году и стал стандартом для одних из первых промышленно выпускаемых микросхем. Наибольшей популярностью в электронной промышленности пользовался в 1970-х и 1980-х годах. Корпус хорошо подходит для автоматизированной сборки и для установки в макетную плату.

Расстояние между осями соседних ножек по одной стороне — 2,54 мм, что соответствует шагу контактов макетной платы. Поэтому в конструкторах «Эвольвектор» используется именно этот тип микросхем. К настоящему моменту он считается устаревшим. В промышленности для изготовления печатных плат его постепенно вытеснили корпуса, предназначенные для поверхностного монтажа, — например типы PLCC и SOIC.

SOIC — расшифровывается как Small-Outline Integrated Circuit — интегральная схема с малым внешним контуром. Микросхемы с таким типом корпуса предназначены только для поверхностного монтажа на печатную плату и обладают действительно гораздо меньшими размерами по сравнению с типом корпуса DIP. Корпус такого типа имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Расстояние между ножками составляет 1,27 мм, высота корпуса в 3 раза меньше, чем у корпуса DIP и не превышает 1,75 мм. Микросхемы в корпусе SOIC занимают на 30-50 % меньше площади печатной платы, чем их аналоги в корпусе DIP, благодаря чему имеют широкое распространение и в настоящее время. На концах ножек есть загибы для удобного припаивания к поверхности платы. Установка такого типа микросхем в макетную плату для быстрого прототипирования устройств невозможна.

Обычно нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Для обозначения данного типа микросхем может использоваться не только сокращение SOIC, но и буквы SO с указанием после них числа выводов. Например, если микросхема имеет 16 выводов, то может обозначаться SOIC-16 или SO-16.

Корпуса могут иметь различную ширину. Самые распространенные размеры 0,15; 0,208 и 0,3 дюйма. Возможно использование данных микросхем в дополнительных наборах «Эвольвектор» для изучения пайки.

PLCC — расшифровывает как Plastic Leaded Chip Carrier -пластиковый освинцованный держатель чипа. Тип представляет собой квадратный корпус с расположенными по четырем сторонам контактами. Расстояние между контактами — 1,27 мм. Такой корпус предназначен для установки в специальную панель. Как и DIP корпус, в настоящее время распространен не очень широко. Может использоваться для производства микросхем флэш-памяти, используемых в качестве микросхем BIOS на системных платах в персональных компьютерах или других вычислительных системах.

ТО-92 — расшифровывается как Transistor Outline Package, Case Style 92 — как корпус для транзисторов с модификацией под цифровым обозначением 92. Как следует из названия, этот тип корпуса применяется для транзисторов. В нем изготавливаются маломощные транзисторы и другие электронные полупроводниковые компоненты с тремя выводами, в том числе и простые микросхемы, такие как интегральный стабилизатор напряжения. Корпус имеет малый размер, в чем можно убедиться, взяв в руки биполярный транзистор из конструктора «Эвольвектор» . Фактически корпус — это две склеенные между собой пластиковые половинки, между которыми заключен полупроводниковый компонент на пленке. С одной стороны корпуса есть плоская часть, на которую наносится маркировка.

Из корпуса выходят три вывода (ножки), расстояние между которыми может составлять от 1,15 до 1,39 мм. Компоненты, произведенные в таком корпусе, могут пропускать через себя ток до 5 А и напряжения до 600 В, но из-за малого размера и отсутствия теплорассеивающего элемента рассчитаны на незначительную мощность до 0,6 Вт.

Данный тип корпуса является родственником ТО-92. Отличие заключается в дизайне, ориентированном на компоненты и микросхемы более высокой мощности, чем предусматривает формфактор ТО-92. Корпус ТО-220 также предназначен для транзисторов, интегральных стабилизаторов напряжения или выпрямителей. Корпус ТО-220 рассчитан уже на мощность до 50 Вт благодаря наличию металлической теплоотводящей пластины (называется основанием), к которой припаивается кристалл полупроводникового прибора, выводы и герметичный пластиковый корпус.

Обычный «транзисторный» ТО-220 имеет три вывода, однако бывают и модификации с двумя, четырьмя, пятью и бОльшим количеством выводов. Расстояние между осями выводов составляет 2,54 мм. В основании имеется отверстие ∅4,2 мм для крепления дополнительных охлаждающих радиаторов. В силу улучшенных теплоотводящих свойств электронные компоненты в данном корпусе могут пропускать через себя токи до 70 А.

Аббревиатура TSSOP расшифровывается как Thin Scale Small-Outline Package — тонкий малогабаритный корпус. Такой тип корпуса используется исключительно для поверхностного монтажа на печатные платы. Обладает совсем маленькой толщиной, не более 1,1 мм, и очень маленьким расстоянием между выводами микросхемы — 0,65 мм.

Данные корпуса применяются для изготовления микросхем оперативной памяти персональных компьютеров, а также для чипов флеш-памяти. Несмотря на свою компактность, во многих современных устройствах вытеснены более компактными корпусами типа BGA по причине постоянного повышения требований к плотности расположения компонентов.

Аббревиатура QFP расшифровывается как Quad Flat Package — квадратный плоский корпус. Класс корпусов микросхем QFP представляет собой семейство корпусов, имеющих планарные выводы, которые равномерно расположены по всем четырём сторонам. Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа. Это самый популярный на сегодняшний день тип корпуса для производства различных чипсетов, микроконтроллеров и процессоров. В этом вы сможете убедиться, когда перейдете ко 2-му и 3-му уровню конструкторов «Эвольвектор» . Контроллеры и одноплатные компьютеры указанных конструкторов оснащены процессорами и микроконтроллерами как раз в таких корпусах.

У класса QFP
существует множество подклассов:

. BQFP
: от англ. Bumpered Quad Flat Package
. CQFP
: от англ. Ceramic Quad Flat Package
. HQFP
: от англ. Heat sinked Quad Flat Package
. LQFP
: от англ. Low Profile Quad Flat Package
. SQFP
: от англ. Small Quad Flat Package
. TQFP
: от англ. Thin Quad Flat Package
. VQFP
: от англ. Very small Quad Flat Package

Но независимо от подкласса принцип «квадратности» и равномерного распределения контактов сохраняется. Отличаются разновидности только материалом, способностью к теплоотведению и конфигурацией корпуса, а также размерами и расстоянием между выходами. Оно составляет от 0,4 до 1,0 мм. Количество выводов у микросхем в корпусе QFP обычно не превышает 200.

Типы корпусов микросхем

ⓘ Типы корпусов микросхем

Корпус интегральной микросхемы — герметичная несущая система и часть конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями посредством выводов. Для упрощения технологии автоматизированной сборки РЭА, включающей в себя ИМС, типоразмеры корпусов ИМС стандартизованы.

В советских российских корпусах ИМС расстояние между выводами шаг измеряется в миллиметрах; для корпусов типа 1 и 2 — 2.5 мм, для корпуса типа 3 под углом 30 или 45° и для типа 4 — 1.25 мм.

Зарубежные производители ИМС измеряют шаг в долях дюйма, милах 1/1000 дюйма или используют величину 1/10 или 1/20 дюйма, что в переводе в метрическую систему соответствует 2.54 и 1.27 мм.

В современных импортных корпусах ИМС, предназначенных для поверхностного монтажа, применяют и метрические размеры: 0.8 мм; 0.65 мм и другие.

Выводы корпусов ИМС могут быть круглыми, диаметром 0.3 — 0.5 мм или прямоугольными, в пределах описанной окружности 0.4 — 0.6 мм.

ИМС выпускаются в двух конструктивных вариантах — корпусном и бескорпусном.

При монтаже ИМС на поверхность печатной платы необходимо принять все меры по недопущению деформации корпуса. С одной стороны, должна обеспечиваться механическая прочность монтажа, гарантирующая устойчивость к механическим нагрузкам, с другой — определённая «гибкость» крепления, чтобы возможная в процессе нормальной эксплуатации деформация печатной платы не превысила допустимые пределы механической нагрузки на корпус ИМС, влекущее за собой различные негативные последствия: от растрескивания корпуса ИМС с последующей потерей герметичности до отрыва подложки от корпуса.

Кроме того, схема размещения корпусов ИМС на печатной плате, зависящая от конструкции платы и компоновки на ней элементов, должна обеспечить:

  • свободный доступ к любой ИМС для её монтажа/демонтажа.
  • возможность покрытия влагозащитным лаком, без попадания его на места, не подлежащие покрытию
  • эффективный отвод тепла за счёт конвекции воздуха или с помощью теплоотводов,

Микросхемы памяти тип корпуса

Первые микросхемы памяти выпускались в так называемых DlP-корпусах (Dual In-line Package — корпус с двухрядным расположением выводов). У таких микросхем выводы (Pins) расположены по бокам корпуса (рис. 7.14). Сам кристалл, на котором размещены ячейки памяти, значительно меньше по размеру, чем корпус. Такая конструкция корпуса удобна для печатного монтажа и установки микросхемы в панельки на материнской плате, а также для соблюдения температурного режима работы элементов.

В настоящее время на модули памяти устанавливаются микросхемы в корпусах SOJ (Small Outline J-shaped) и TSOP (Thin Small Outline Package).

Рис. 7.14. Корпуса типа DIP, SOJ и TSOP

Корпус SOJ похож на корпус DIP, только выводы микросхемы изогнуты и напоминают букву «J», что позволяет их с успехом использовать как при пайке, так и для установки в специальные панельки (гнезда). Микросхемы памяти в корпусах SOJ устанавливаются на SIMM-модули и применяются для расширения памяти на видеоадаптерах.

Корпус TSOP плоский и имеет горизонтально расположенные выводы, пригодные только для пайки. Такие микросхемы устанавливаются на D1MM-модули с питанием менее 3,3 В.

Маркировка На каждую микросхему памяти нанесена маркировка, которая содержит информацию о фирме-производителе, характеристиках элемента памяти, материале, из которого изготовлена микросхема, и другую служебную информацию.

К сожалению, маркировка, наносимая на микросхему различными производителями, не стандартизована. Как правило, без труда удается определить по аббревиатуре или логотипу производителя микросхемы, а также время доступа по последним цифрам маркировки. На рис. 7.15 представлен внешний вид микросхемы памяти, на корпусе которой приведена маркировка как в виде фирменной кодировки, так и в соответствии с требованиями корпорации Intel к спецификации микросхем памяти.

В табл. 7.5 показаны логотипы и аббревиатуры основных производителей микросхем памяти, приведены примеры маркировки и адреса сайтов производителей, где можно получить информацию о любой микросхеме памяти.

Рис. 7.15. Маркировка на микросхеме РС100 SDRAM

Таблица 7.5. Маркировка микросхем памяти

Фирма-

произ водитель

Страна-

произ водитель

Лого тип

Абб ревиа

тура

Пример маркировки

Web-адрес

Alliance

США

Л

AS

AS4VC256K16E0

AS4C14405

AS4C1M16E5

AS4LC8M8S0

http://www.alsc.com/

Elpida*

Япония

ELPIDA

PD

PD488588

Fujitsu

Япония

FUjfrSU

MB

МВ8117405В-60

http://www.

fujitsumicro.com/

Таблица 7.5 (продолжение)

Фирма-

произ водитель

Страна-

произ водитель

Лого тип

Абб ревиа

тура

Пример маркировки

Web-адрес

Hitachi

Япония,

Корея,

Малайзия,

США

НМ

HM514400CS7

http://www.halsp.

hitachi.com/

Hyundai

Корея

•Я

HY

HY514100A HY514400A HY5117(6)404В HY51V64(5)160A

http://www.hei.co.kr/

IBM

США

““

http://www.chips.ibm.

com/products/

Infineon**

Германия

HYB25R144180

с-ххх

Micron

США

|ЧТ

мт

МТ4С16270 MT4LC4M4B1

http://www.micron.

com/

Mitsubishi

Япония

А

М5М

М5М44256ВР

http://www.

mitsubishichips.com/

Motorola

США

МСМ514256АР

NEC

Япония,

Сингапур,

Китай

NEC

PD

D4516821G5-

A10-7JF

http://www.nec.com/

Samsung

Корея,

Порту галия

<8

4#SEC

КМ

КМ44С256АР

http://www.sec.

samsung.com/

Siemens

Германия,

Корея,

Франция,

Тайвань,

Велико британия

SIEMENS

HYB

HYB 514100 BJ-60

HYB 514405 BJ-50

HYB 514175 BJ-55

http://www.siemens.

del

Таблица 7.5 (окончание)

Фирма-

произ водитель

Страна-

произ водитель

Лого тип

Абб ревиа

тура

Пример маркировки

Web-адрес

Texas

Instruments

США,

Япония

TI

TMS

TMS417809DZ-50

http://www.ti.com/

Toshiba

Япония,

Малайзия

TOSHIBA

тс

ТС5118165BJ-60.

http://www.Toshiba.

сот/

* Немецкая фирма Infineon образована 1 апреля 1999 г. компанией Siemens Semiconductors для производства компонентов для микроэлектроники.

** Японская фирма Elpida Memory, Inc. образована в марте 2000 г. компаниями Hitachi и NEC.

⇐Емкость и разрядность | Аппаратные средства PC | Модули памяти⇒

Типы корпусов микросхем для поверхностного монтажа. Типы корпусов микросхем

В этой статье мы рассмотрим самые основные корпуса микросхем, которые очень часто используются в повседневной электронике.

DIP
(англ. D
ual I
n-Line P
ackage) –
корпус с двумя рядами выводов по длинным сторонам микросхемы. Раньше, да наверное и сейчас, корпус DIP был самым популярным корпусом для многовыводных микросхем. Выглядит он вот так:

В зависимости от количества выводов микросхемы, после слова “DIP” ставится количество ее выводов. Например, микросхема, а точнее, микроконтроллер atmega8 имеет 28 выводов:

Следовательно, ее корпус будет называться DIP28.

А вот у этой микросхемы корпус будет называться DIP16.

В основном в корпусе DIP в Советском Союзе производили логические микросхемы, операционные усилители и тд. Сейчас же корпус DIP также не теряет своей актуальности и в нем до сих пор делают различные микросхемы, начиная от простых аналоговых и заканчивая микроконтроллерами.

Корпус DIP может быть выполнен из пластика (что в большинстве случаев) и называется он PDIP
, а также из керамики – CDIP
. На ощупь корпус CDIP
твердый как камень, и это неудивительно, так как он сделан из керамики.

Пример CDIP
корпуса.

Имеются также модификации
HDIP, SDIP.

HDIP
(H
eat-dissipating

DIP

) – теплорассеивающий DIP. Такие микросхемы пропускают через себя большой ток, поэтому сильно нагреваются. Чтобы отвести излишки тепла, на такой микросхеме должен быть радиатор или его подобие, например, как здесь два крылышка-радиатора посерединке микрухи:

SDIP
(S
mall DIP

) – маленький DIP. Микросхема в корпусе DIP, но c маленьким расстоянием между ножками микросхемы:

SIP корпус

SIP
корпус (S
ingle I
n line P
ackage
) – плоский корпус с выводами с одной стороны. Очень удобен при монтаже и занимает мало места. Количество выводов также пишется после названия корпуса. Например, микруха снизу в корпусе SIP8.

У SIP
тоже есть модификации – это HSIP
(H
eat-dissipating

SIP
). То есть тот же самый корпус, но уже с радиатором

ZIP корпус

ZIP (Z
igzag I
n line P
ackage
) – плоский корпус с выводами, расположенными зигзагообразно. На фото ниже корпус ZIP6. Цифра – это количество выводов:

Ну и корпус с радиатором HZIP
:

Только что мы с вами рассмотрели основной класс In line Package
микросхем. Эти микросхемы предназначены для сквозного монтажа в отверстиях в печатной плате.

Например, микросхема DIP14, установленная на печатной плате

и ее выводы с обратной стороны платы, уже без припоя.

Кто-то все таки умудряется запаять микросхемы DIP, как микросхемы для поверхностного монтажа (о них чуть ниже), загнув выводы под углом в 90 градусов, или полностью их выпрямив. Это извращение), но работает).

Переходим к другому классу микросхем – микросхемы для поверхностного монтажа
или, так называемые SMD компоненты
. Еще их называют планарными
радиокомпонентами.

Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники. Видите прямоугольные дорожки в ряд? Это печатные проводники или в народе пятачки
. Вот именно на них запаиваются планарные микросхемы.

SOIC корпус

Самым большим представителем этого класса микросхем являются микросхемы в корпусе SOIC
(S
mall-O
utline I
ntegrated C
ircuit
) – маленькая микросхема с выводами по длинным сторонам. Она очень напоминает DIP, но обратите внимание на ее выводы. Они параллельны поверхности самого корпуса:

Вот так они запаиваются на плате:

Ну и как обычно, цифра после “SOIC” обозначает количество выводов этой микросхемы. На фото выше микросхемы в корпусе SOIC16.

SOP
(S
mall O
utline P
ackage
) – то же самое, что и SOIC.

Модификации корпуса SOP:

PSOP
– пластиковый корпус SOP. Чаще всего именно он и используется.

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

SSOP
(S
hrink S
mall O
utline P
ackage)
– ” сморщенный” SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус

TSSOP
(T
hin S
hrink S
mall O
utline P
ackage)
– тонкий SSOP. Тот же самый SSOP, но “размазанный” скалкой. Его толщина меньше, чем у SSOP. В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных. Короче говоря, корпус-радиатор).

SOJ
– тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы “J”
под саму микросхему. В честь таких ножек и назвали корпус SOJ
:

Ну и как обычно, количество выводов обозначается после типа корпуса, например SOIC16, SSOP28, TSSOP48 и тд.

QFP корпус

QFP
(Q
uad F
lat P
ackage)
– четырехугольный плоский корпус. Главное отличие от собрата SOIC в том, что выводы размещены на всех сторонах такой микросхемы

Модификации:

PQFP
– пластиковый корпус QFP. CQFP
– керамический корпус QFP. HQFP
– теплорассеивающий корпус QFP.

TQFP
(T
hin Q
uad F
lat P
ack)
– тонкий корпус QFP. Его толщина намного меньше, чем у его собрата QFP

PLCC
(P
lastic L
eaded C
hip C
arrier)
и СLCC
(C
eramic L
eaded C
hip C
arrier)
– 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.

PGA корпус

PGA
(P
in G
rid A
rray)
– матрица из штырьковых выводов. Представляет из себя прямоугольный или квадратный корпус, в нижней части которого расположены выводы-штырьки

Такие микросхемы устанавливаются также в специальные кроватки, которые зажимают выводы микросхемы с помощью специального рычажка.

В корпусе PGA в основном делают процессоры на ваши персональные компьютеры.

Корпус LGA

LGA
(L
and G
rid A
rray) — тип корпусов микросхем с матрицей контактных площадок. Чаще всего используются в компьютерной технике для процессоров.

Кроватка для LGA микросхем выглядит примерно вот так:

Если присмотреться, то можно увидеть подпружиненные контакты.

Сам микросхема, в данном случае процессор ПК, имеет просто металлизированные площадки:

Для того, чтобы все работало, должно выполняться условие: микропроцессор должен быть плотно прижат к кроватке. Для этого используются разного рода защелки.

Корпус BGA

BGA
(B
all G
rid A
rray
) – матрица из шариков.

Как мы видим, здесь 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. О том, как перепаивать BGA, я еще писал в статье Пайка BGA микросхем .

В красных квадратах я пометил микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона. Как вы видите, сейчас вся микроэлектроника строится именно на BGA микросхемах.

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!

Вот мы с вами и разобрали основные корпуса микросхем.

Ничего страшного нет в том, что вы назовете микросхему в корпусе SOIC SOPом или SOP назовете SSOPом. Также ничего страшного нет и в том, чтобы назвать корпус QFP TQFPом. Границы между ними размыты и это просто условности. Но вот если микросхему в корпусе BGA назовете DIP, то это уже будет полное фиаско.

Начинающим радиолюбителям стоит просто запомнить три самых важных корпуса для микросхем – это DIP, SOIС (SOP) и QFP безо всяких модификаций и стоит также знать их различия. В основном именно эти типы корпусов микросхем радиолюбители используют чаще всего в своей практике.

В настоящее время по всему миру выпускается невероятное количество микросхем со всевозможными функциями. Насчитывается десятки тысяч различных микросхем от десятков производителей. Но очевидно, что требуется определенная стандартизация корпусов микросхем для того, чтобы разработчики могли удобно их применять для изготовления печатных плат, устанавливаемых в конечных электронных устройствах (телевизоры, магнитофоны, компьютеры и т. д.). Поэтому со временем сформировались формфакторы микросхем, под которые подстраиваются все мировые производители. Все их описать проблематично, да в этом и нет необходимости, поскольку некоторые из них предназначены для специфических задач, с которыми вы можете никогда не столкнуться.

Поэтому ниже приведены только самые распространенные и популярные из известных типов корпусов, которые вы можете встретить в магазинах и использовать в своих проектах.

Аббревиатура DIP расшифровывается как Dual In-line Package, что в переводе означает «пакет из двух линий» Данный тип имеет прямоугольную форму с двумя рядами контактов (ножек), направленных вниз по длинным сторонам корпуса.
Появился такой корпус в 1965 году и стал стандартом для одних из первых промышленно выпускаемых микросхем. Наибольшей популярностью в электронной промышленности пользовался в 1970-х и 1980-х годах. Корпус хорошо подходит для автоматизированной сборки и для установки в макетную плату.

Расстояние между осями соседних ножек по одной стороне — 2,54 мм, что соответствует шагу контактов макетной платы. Поэтому в конструкторах «Эвольвектор» используется именно этот тип микросхем. К настоящему моменту он считается устаревшим. В промышленности для изготовления печатных плат его постепенно вытеснили корпуса, предназначенные для поверхностного монтажа, — например типы PLCC и SOIC.

SOIC — расшифровывается как Small-Outline Integrated Circuit — интегральная схема с малым внешним контуром. Микросхемы с таким типом корпуса предназначены только для поверхностного монтажа на печатную плату и обладают действительно гораздо меньшими размерами по сравнению с типом корпуса DIP. Корпус такого типа имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Расстояние между ножками составляет 1,27 мм, высота корпуса в 3 раза меньше, чем у корпуса DIP и не превышает 1,75 мм. Микросхемы в корпусе SOIC занимают на 30-50 % меньше площади печатной платы, чем их аналоги в корпусе DIP, благодаря чему имеют широкое распространение и в настоящее время. На концах ножек есть загибы для удобного припаивания к поверхности платы. Установка такого типа микросхем в макетную плату для быстрого прототипирования устройств невозможна.

Обычно нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Для обозначения данного типа микросхем может использоваться не только сокращение SOIC, но и буквы SO с указанием после них числа выводов. Например, если микросхема имеет 16 выводов, то может обозначаться SOIC-16 или SO-16.

Корпуса могут иметь различную ширину. Самые распространенные размеры 0,15; 0,208 и 0,3 дюйма. Возможно использование данных микросхем в дополнительных наборах «Эвольвектор» для изучения пайки.

PLCC — расшифровывает как Plastic Leaded Chip Carrier -пластиковый освинцованный держатель чипа. Тип представляет собой квадратный корпус с расположенными по четырем сторонам контактами. Расстояние между контактами — 1,27 мм. Такой корпус предназначен для установки в специальную панель. Как и DIP корпус, в настоящее время распространен не очень широко. Может использоваться для производства микросхем флэш-памяти, используемых в качестве микросхем BIOS на системных платах в персональных компьютерах или других вычислительных системах.

ТО-92 — расшифровывается как Transistor Outline Package, Case Style 92 — как корпус для транзисторов с модификацией под цифровым обозначением 92. Как следует из названия, этот тип корпуса применяется для транзисторов. В нем изготавливаются маломощные транзисторы и другие электронные полупроводниковые компоненты с тремя выводами, в том числе и простые микросхемы, такие как интегральный стабилизатор напряжения. Корпус имеет малый размер, в чем можно убедиться, взяв в руки биполярный транзистор из конструктора «Эвольвектор» . Фактически корпус — это две склеенные между собой пластиковые половинки, между которыми заключен полупроводниковый компонент на пленке. С одной стороны корпуса есть плоская часть, на которую наносится маркировка.

Из корпуса выходят три вывода (ножки), расстояние между которыми может составлять от 1,15 до 1,39 мм. Компоненты, произведенные в таком корпусе, могут пропускать через себя ток до 5 А и напряжения до 600 В, но из-за малого размера и отсутствия теплорассеивающего элемента рассчитаны на незначительную мощность до 0,6 Вт.

Данный тип корпуса является родственником ТО-92. Отличие заключается в дизайне, ориентированном на компоненты и микросхемы более высокой мощности, чем предусматривает формфактор ТО-92. Корпус ТО-220 также предназначен для транзисторов, интегральных стабилизаторов напряжения или выпрямителей. Корпус ТО-220 рассчитан уже на мощность до 50 Вт благодаря наличию металлической теплоотводящей пластины (называется основанием), к которой припаивается кристалл полупроводникового прибора, выводы и герметичный пластиковый корпус.

Обычный «транзисторный» ТО-220 имеет три вывода, однако бывают и модификации с двумя, четырьмя, пятью и бОльшим количеством выводов. Расстояние между осями выводов составляет 2,54 мм. В основании имеется отверстие ∅4,2 мм для крепления дополнительных охлаждающих радиаторов. В силу улучшенных теплоотводящих свойств электронные компоненты в данном корпусе могут пропускать через себя токи до 70 А.

Аббревиатура TSSOP расшифровывается как Thin Scale Small-Outline Package — тонкий малогабаритный корпус. Такой тип корпуса используется исключительно для поверхностного монтажа на печатные платы. Обладает совсем маленькой толщиной, не более 1,1 мм, и очень маленьким расстоянием между выводами микросхемы — 0,65 мм.

Данные корпуса применяются для изготовления микросхем оперативной памяти персональных компьютеров, а также для чипов флеш-памяти. Несмотря на свою компактность, во многих современных устройствах вытеснены более компактными корпусами типа BGA по причине постоянного повышения требований к плотности расположения компонентов.

Аббревиатура QFP расшифровывается как Quad Flat Package — квадратный плоский корпус. Класс корпусов микросхем QFP представляет собой семейство корпусов, имеющих планарные выводы, которые равномерно расположены по всем четырём сторонам. Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа. Это самый популярный на сегодняшний день тип корпуса для производства различных чипсетов, микроконтроллеров и процессоров. В этом вы сможете убедиться, когда перейдете ко 2-му и 3-му уровню конструкторов «Эвольвектор» . Контроллеры и одноплатные компьютеры указанных конструкторов оснащены процессорами и микроконтроллерами как раз в таких корпусах.

У класса QFP
существует множество подклассов:

. BQFP
: от англ. Bumpered Quad Flat Package
. CQFP
: от англ. Ceramic Quad Flat Package
. HQFP
: от англ. Heat sinked Quad Flat Package
. LQFP
: от англ. Low Profile Quad Flat Package
. SQFP
: от англ. Small Quad Flat Package
. TQFP
: от англ. Thin Quad Flat Package
. VQFP
: от англ. Very small Quad Flat Package

Но независимо от подкласса принцип «квадратности» и равномерного распределения контактов сохраняется. Отличаются разновидности только материалом, способностью к теплоотведению и конфигурацией корпуса, а также размерами и расстоянием между выходами. Оно составляет от 0,4 до 1,0 мм. Количество выводов у микросхем в корпусе QFP обычно не превышает 200.

Корпус интегральной микросхемы (ИМС) — это герметичная конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями. Длина корпуса микросхем зависит от числа выводов. Давайте рассмотрим некоторые типы корпусов, которые наиболее часто применяются радиолюбителями.

DIP (Dual In-line Package)
— тип корпуса микросхем, микросборок и некоторых других электронных компонентов для монтажа в отверстия печатной платы, является самым распространенным типом корпусов. Имеет прямоугольную форму с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Может быть выполнен из пластика или керамики. В обозначении корпуса указывается число выводов. В корпусе DIP могут выпускаться различные полупроводниковые или пассивные компоненты — микросхемы, сборки диодов, ТТЛ-логика, генераторы, усилители, ОУ и прочие… Компоненты в корпусах DIP обычно имеют от 4 до 40 выводов, возможно есть и больше. Большинство компонентов имеет шаг выводов 2.54 миллиметра и расстояние между рядами 7.62 или 15.24 миллиметра.

Одной из разновидностью корпуса DIP является корпус QDIP на таком корпусе 12 выводов и обычно имеются лепестки для крепления микросхемы на радиатор, вспомните микросхему К174УН7.

Разновидностью DIP является PDIP – (Plastic
Dual
In-
line
Package)
– корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными преимущественно для монтажа в отверстия. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с расстоянием между выводами 7.62 мм и широкая, с расстоянием между выводами 15.24 мм. Различий между DIP и PDIP в плане корпуса нет, PDIP обычно изготавливается из пластика, CDIP — из керамики. Если у микросхемы много выводов, например 28 и более, то корпус может быть широким.

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. Нумерация выводов данных типов микросхем начинается слева, если смотреть на маркировку спереди.

ТО92 –
распространённый тип корпуса для маломощных транзисторов и других полупроводниковых приборов с двумя или тремя выводами, в том числе и микросхем, например интегральных стабилизаторов напряжения. В СССР данный тип корпуса носил обозначение КТ-26.

TO220
— тип корпуса для транзисторов, выпрямителей, интегральных стабилизаторов напряжения и других полупроводниковых приборов малой и средней мощности. Нумерация выводов для разных элементов может отличаться, у транзисторов одно обозначение, у стабилизаторов напряжения другое…

PENTAWATT
– Содержит 5 выводов, в таких корпусах выпускаются, например усилители НЧ (TDA2030, 2050…), или стабилизаторы напряжения.

DPAK
— (TO-252, КТ-89) корпус для размещения полупроводниковых устройств. D2PAK аналогичен корпусу DPAK, но больше по размеру; в основном эквивалент TO220 для SMD-монтажа, бывают трёх, пяти, шести, семи или восьмивыводные.

SO (Small Outline)
пластиковый корпус малого размера. Корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными для монтажа на поверхность. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с шириной корпуса 3.9 мм (0.15 дюйма) и широкая, с шириной корпуса 7.5 мм (0.3 дюйма).

SOIC (Small-Outline Integrated Circuit) —
предназначен для поверхностного монтажа, по сути это то же, что и SO. Имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Как правило, нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Помимо сокращения SOIC для обозначения корпусов этого типа могут использоваться буквы SO, а также SOP (Small-Outline Package)
и число выводов. Такие корпуса могут иметь различную ширину. Обычно обозначаются как SOxx-150, SOxx-208 и SOxx-300 или пишут SOIC-xx и указывают какому чертежу он соответствует. Данный тип корпусов схож с QSOP.

Также существует версия корпуса с загнутыми под корпус (в виде буквы J) выводами. Такой тип корпуса обозначается как SOJ (Small-Outline J-leaded).

QFP (Quad Flat Package) —
семейство корпусов микросхем, имеющих планарные выводы, расположенные по всем четырём сторонам. Форма основания микросхемы — прямоугольная, а зачастую используется квадрат. Корпуса обычно различаются только числом выводов, шагом, размерами и используемыми материалами. BQFP
отличается расширениями основания по углам микросхемы, предназначенными для защиты выводов от механических повреждений до запайки.

В это семейство входят корпуса TQFP (Thin QFP)
, QFP, LQFP (Low-profile QFP)
. Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа; установка в разъём или монтаж в отверстия штатно не предусмотрена, хотя переходные коммутационные устройства существуют. Количество выводов QFP микросхем обычно не превышает 200, с шагом от 0,4 до 1,0 мм. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

QFN (Quad-flat no-leads)
– у таких корпусов, так же как и у корпусов SOJ, вывода загнуты под корпус. Габаритные размеры и расстояние между выводами корпусов QFN можно посмотреть . Данный корпус схож с типом корпусов MLF,
у них вывода расположены по периметрии и снизу.

TSOP (Thin Small-Outline Package)
– данные корпуса очень тонкие, низкопрофильные, являются разновидностью SOP микросхем. Применяются в модулях оперативной памяти DRAM и для чипов флеш-памяти, особенно для упаковки низковольтных микросхем из-за их малого объёма и большого количества штырьков (контактов). В более современных модулях памяти такие корпуса уже не применяются, их заменили корпуса типа BGA. Обычно различают два типа корпусов, они представлены ниже на фото.

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»). В настоящее время широкое распространение получили микросхемы флэш-памяти в корпусе PLCC, используемые в качестве микросхемы BIOS на системных платах. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

ZIP (Zigzag-In-line Package)
— плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы со штырьковыми выводами, расположенными зигзагообразно. Бывают ZIP12, ZIP16, ZIP17, ZIP19, ZIP20, ZIP24, ZIP40 цифры означают количество выводов и тип корпуса, кроме этого они различаются габаритами корпусов, а так же расстоянием между выводами. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

dual in-line package
, также DIL
) — название типа корпуса, применяемого для микросхем , микросборок и некоторых других электронных компонентов . Корпуса такого типа отличаются прямоугольной формой и наличием двух рядов выводов по длинным сторонам.

Виды

Может быть выполнен из пластика (PDIP) или керамики (CDIP). Керамический корпус применяется из-за близких значений коэффициента температурного расширения керамики и полупроводникового кристалла микросхемы. По этой причине при значительных и многочисленных перепадах температур механические напряжения кристалла, находящегося в керамическом корпусе, оказываются заметно меньше, что снижает риск его механического повреждения или отслоения контактных проводников. Также многие элементы в кристалле способны менять свои электрические характеристики под воздействием напряжений и деформаций , что сказывается на характеристиках микросхемы в целом. Керамические корпуса микросхем применяются в технике, работающей в жёстких климатических условиях .

Обычно в обозначении микросхемы также указывается число выводов. Например, корпус микросхемы распространённой серии ТТЛ -логики , имеющий 14 выводов, может обозначаться как DIP14.

В корпусе DIP могут выпускаться различные полупроводниковые или пассивные компоненты — микросхемы, сборки диодов, транзисторов, резисторов, малогабаритные переключатели. Компоненты могут непосредственно впаиваться в печатную плату , также могут использоваться недорогие разъёмы для снижения риска повреждения компонента при пайке и возможности быстрой замены элемента без необходимости выпайки его из платы, что важно при отладке прототипов устройства.

История

Корпус DIP был разработан компанией «Fairchild Semiconductor » в 1965 году . Его появление позволило увеличить плотность монтажа по сравнению с применявшимися ранее круглыми корпусами. Корпус хорошо подходит для автоматизированной сборки. Однако размеры корпуса оставались относительно большими по сравнению с размерами полупроводникового кристалла. Корпуса DIP широко использовались в 1970-х и 1980-х годах. Впоследствии широкое распространение получили корпуса для поверхностного монтажа , в частности QFP и SOIC , имевшие меньшие габариты. Выпуск некоторых компонентов в корпусах DIP продолжается в настоящее время, однако большинство компонентов, разработанных в 2000-х годах, не выпускаются в таких корпусах. Компоненты в DIP-корпусах удобнее применять при макетировании устройств без пайки на специальных платах-бредбордах .

Корпуса DIP долгое время сохраняли популярность для программируемых устройств, таких как ПЗУ и простые ПЛИС (GAL) — корпус с разъёмом позволяет легко производить программирование компонента вне устройства. В настоящее время это преимущество потеряло актуальность в связи с развитием технологии внутрисхемного программирования .

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!

Стохастических вычислений в моделях кортикальных микросхем

Состояния сети и распределения состояний сети

Марковских государства.

Марковское состояние (или, точнее,) сети в определенный момент времени определяется здесь как недавняя история импульсов всех нейронов в сети за период. Термин «марковский» относится к тому факту, что в мягких условиях и для достаточно длинного окна сетевая динамика нейронной цепи со временем становится независимой от сетевой активности временами, учитывая марковское состояние и внешний вход.Следовательно, динамика сети обладает марковским свойством по отношению к этому определению состояния.

Для каждого нейрона в нейронной цепи история длины импульсов определяется как список времен всплесков, испускаемых нейроном в пределах окна. Время всплесков отсчитывается относительно начала окна в. Если — количество импульсов внутри нейрона, то список принимает вид, (3) где.

Мы обозначаем пространство всех возможных сетевых состояний длины через или, если однозначно, просто через.Обратите внимание, что это определение эквивалентно определению состояния в [18], к которому заинтересованный читатель может обратиться за дальнейшими формальными деталями (например, ассоциированная -алгебра пространства состояний).

Объем теоретических результатов: Требуемые свойства сетевых и нейронных моделей шума.

Мы изучаем общие теоретические свойства моделей стохастических пиковых схем, управляемых некоторым внешним, возможно векторным, входным сигналом, который может представлять, например, входные скорости в наборе входных нейронов или вводимые входные токи.Формально входная последовательность может принимать значения из любого пространства состояний; конкретным примером является векторнозначный ввод с, где — количество входных измерений.

В этой статье мы рассматриваем две разные модели шума для нейрона: В модели шума I генерация спайков непосредственно моделируется как стохастический процесс. Вся динамика сети, включая задержки аксонов, синаптическую передачу, краткосрочную синаптическую динамику, дендритные взаимодействия, интеграцию входных данных в соме и т. Д., Может быть смоделирована функцией, которая отображает состояние Маркова (которое включает недавнюю историю спайков нейрона). сам) на мгновенную вероятность всплеска.Эта модель очень гибкая и может учитывать различные типы нейронного шума. В более конкретной модели шума II механизм возбуждения нейрона считается детерминированным, и шум входит в его динамику через стохастическое высвобождение пузырьков на афферентных синаптических входах. Также для наших теоретических результатов можно предположить комбинации моделей шума I и II в одном нейроне и цепи, например нейроны с общим механизмом стохастических всплесков, которые дополнительно обладают стохастическими синапсами, или смеси нейронов из моделей I и II в одной и той же среде. схема.

В модели шума I мгновенная вероятность выброса нейрона в определенный момент времени определяется выражением: (4) Предполагается, что эта мгновенная частота импульсов во времени ограничена и полностью определяется текущим марковским состоянием сети для некоторых достаточно больших. Точнее, для модели шума I сделаны следующие четыре допущения:

A1 Пики — это отдельные события: мы предполагаем, что, (5), например, выполняется, если каждый нейрон имеет некоторый независимый источник стохастичности.

A2 Ограниченная скорость: мгновенная скорость стрельбы ограничена сверху:

для некоторых. Последующая верхняя граница общей скорости активации сети обозначается как, т.е. Предполагается, что мгновенные ставки ограничены в любое время и при наличии любого входа.

A3 Ограниченная память: Частота срабатывания во времени зависит от прошлой активности сети только на основе истории недавних всплесков в конечном окне длины. Следовательно, прямое влияние всплеска во времени на будущую частоту активации всех нейронов ограничено ограниченным «периодом памяти»,.Этот ограниченный период памяти можно понимать как нижнюю границу для последующих доказательств сходимости (поскольку меньший период нарушил бы марковское свойство). В дополнение к этой зависимости ограниченной памяти от сетевых всплесков может зависеть от текущего входа любым способом, совместимым с.

A4 Однородность во времени: Функциональное отображение недавних всплесков и / или входных сигналов на мгновенную интенсивность стрельбы не меняется со временем. В частности, в этой работе мы не рассматриваем долговременную пластичность синаптических весов и / или возбудимости.

Допущения можно резюмировать следующим образом: Пусть и будут траекториями входных и сетевых состояний, как определено выше. Тогда существует постоянная памяти и границы скорости, такие, что для каждого нейрона существует функция, где для всех. Функция не зависит от времени, но в остальном не ограничена, и может улавливать сложные динамические эффекты, такие как нелинейные дендритные взаимодействия между синаптическими входами или кратковременная пластичность синапсов.

Входной сигнал может формально представлять любую переменную, которая оказывает произвольное влияние на мгновенную динамику сети (функции возбуждения нейронов).В простейшем случае это может быть вектор скоростей возбуждения, контролирующий пиковое поведение набора входных нейронов, например, в этих нейронах. В этом случае (на котором мы сосредоточились в основном тексте) входные нейроны формально считаются частью схемы. Обратите внимание, что в принципе он также может представлять силу токов, которые вводятся в подмножество нейронов в сети, или недавнюю историю всплесков набора внешних входных нейронов («входные марковские состояния»). Если вход содержит значения скорости или тока, они могут быть фиксированными (например,грамм. фиксированные входные коэффициенты срабатывания) или динамически изменяющиеся (в частности, коэффициенты, которые либо подвержены стохастической эргодической динамике, либо периодически меняются коэффициенты). Ниже будут представлены доказательства сходимости как для фиксированных, так и для динамических входных условий. Если вход определяется в терминах входных марковских состояний, динамический входной анализ применим в условиях, описанных ниже.

В модели шума II основным случайным событием является высвобождение синаптических пузырьков (в модели шума I это спайк).Соответственно, марковское состояние сети в модели шума II определяется как список времен высвобождения везикул для каждого синаптического участка высвобождения в сети (вместо времени спайков для каждого нейрона). Мы предполагаем, что каждый синаптический сайт высвобождения в конкретный момент высвобождает не более одного пузырька, заполненного нейротрансмиттерами. Но синаптическая связь между двумя нейронами может состоять из множества сайтов синаптического высвобождения (см. Обзоры [102], [103] и [3]). Вместо выражения сетевой динамики через функцию вероятности мгновенного срабатывания для каждого нейрона (модель шума I), для модели шума II динамика сети выражается в терминах вероятностей мгновенного срабатывания для каждого синапса:.Подобно модели шума I, предполагается, что существует длина окна, так что динамика высвобождения везикул во времени полностью определяется временем предыдущих высвобождений везикул внутри, и, следовательно, может быть выражена в терминах соответствующего изменения определение марковского состояния. Применяется та же структура предположений, что и в модели шума I: выбросы пузырьков являются отдельными событиями, и предполагается, что функции ограничены сверху константами скорости.

Также возможны комбинации моделей шума I и II.В этом случае состояние Маркова может содержать как время всплеска, так и время высвобождения пузырьков. Предположения модели шума I / II, описанные выше, применимы к соответствующим стохастическим нейронам и высвобождениям везикул соответственно. В целом отметим, что все три типа сетей (основанные на модели I, II и их смесях) основаны на общей структуре определений и предположений: во всех случаях динамика описывается в терминах стохастических компонентов (нейронов, синапсов). которые генерируют точечные события (всплески / выбросы пузырьков) в соответствии с мгновенными вероятностями, которые зависят от недавней истории событий в сети.

Сходимость распределений состояний.

Ниже приведены доказательства существования и единственности стационарных распределений состояний сети для рассматриваемых сетевых моделей. Кроме того, приведены границы скорости сходимости к этому стационарному распределению. Чтобы получить полную картину, сходимость изучается при трех различных входных условиях: постоянный, стохастический и периодический вход. Все доказательства подробно описаны для модели шума I. Результаты напрямую переносятся на модель шума II и смеси этих двух моделей, поскольку одни и те же рамки допущений применимы ко всем случаям.

Сетевая динамика как марковский процесс.

Мы рассматриваем моделирование модели кортикальной микросхемы при заданных входных условиях и начиная с заданного начального состояния сети как случайный эксперимент. Формально мы обозначаем набор всех возможных результатов в этом случайном эксперименте через, набор всех рассматриваемых событий как (т.е. -алгебру), а показатель вероятности, который присваивает вероятность каждому событию через. Результат — это результат одного запуска сети.Результат связан с присвоением определенных значений всем определенным случайным величинам. Событие — это набор результатов, например набор всех результатов, в которых нейрон вспыхивает в течение первых миллисекунд эксперимента. Предположим, что это случайная величина с некоторым пространством состояний, т.е. принимает значения в, и представляет собой набор событий в пространстве. Формально такая случайная величина определяется как карта, которая присваивает значение каждому возможному результату. Чтобы обозначить вероятность того, что случайная величина принимает какое-то значение в наборе, мы определяем сокращение.Кроме того, если это еще одна случайная величина, мы используем обозначение условных вероятностей и пишем еще короче, если это однозначно,. Предполагается, что базовое вероятностное пространство достаточно богато, чтобы существовали все случайные величины, которые необходимы в дальнейшем.

Мы определяем набор индексов времени и случайный процесс как описание стохастической эволюции марковских состояний сети для. Каждый раз мы определяем случайную величину (также записанную), представляющую марковское состояние сети в данный момент.принимает значения в пространстве состояний всех возможных марковских состояний некоторой фиксированной длительности. Обозначим через -алгебру, ассоциированную с. Предположения о сети, описанные в предыдущем разделе, подразумевают, что процесс обладает марковским свойством для марковских состояний любой длины, поскольку будущее развитие процесса в этом случае полностью не зависит от прошлого, учитывая текущее марковское состояние. Поэтому для последующих доказательств мы предполагаем некоторые из них. Мы также определяем случайную величину целых выборочных путей в измеряемом пространстве, т.е.е. карта . Реализации являются выборочными путями (или траекториями), то есть функциями, принимающими значения в. Поскольку реализации являются функциями, их можно рассматривать как случайную функцию.

Для последующих доказательств важно следующее определение ядра вероятности перехода: Ядро вероятности перехода на измеримом пространстве состояний — это функция, которая присваивает вероятность переходу из любой точки в любое множество. Точнее, если фиксируется конкретное «начальное состояние», то в его целевом аргументе является вероятностная мера, соответствующая результату применения ядра перехода к (кроме того, для каждого события в целевом пространстве можно измерить исходный аргумент).Матрицы стохастических переходов цепей Маркова являются, например, ядрами вероятностей перехода.

Здесь мы записываем ядро ​​вероятности перехода, соответствующее прогрессированию состояния сети от времени к, т. Е. (6) Далее мы определяем сокращение для прогрессии продолжительности, начиная с начального времени. Ядра переходов также могут применяться к вероятностным мерам начальных состояний (в отличие от единичных начальных состояний). Мы будем писать для обозначения результата применения ядра к исходной вероятностной мере.Результатом снова является вероятностная мера, присваивающая вероятность любому событию в пространстве состояний в соответствии с: (7) Поскольку это снова вероятностная мера в пространстве состояний, ядра переходов могут применяться последовательно. Отметим, что в силу марковского свойства для.

Стохастическая сетевая динамика сокращается.

Перед изучением конкретных входных условий разрабатываются несколько основных ключевых свойств сетевой динамики. Позвольте быть ядром вероятности перехода, соответствующим прогрессированию сети от времени до.Для нижеследующих доказательств переходы в состояние покоя будут иметь особое значение. Состояние покоя определяется как «пустое» марковское состояние, в котором всплески не происходили в течение последних единиц времени. Первым ключевым наблюдением является следующее предложение:

Утверждение 1 Рассмотрим вероятность того, что процесс будет в состоянии покоя в какой-то момент времени, начиная с некоторого начального состояния в данный момент. Эта «вероятность возврата» в состояние покоя ограничена снизу соотношением, (8) где.Это справедливо независимо от входной траектории, управляющей сетью.

Утверждение следует непосредственно из того факта, что ограничивает сумму всех мгновенных скоростей стрельбы в сети. Следовательно, по крайней мере с вероятностью ни один нейрон не сработает в единицу времени (см. [18]). С технической точки зрения это означает, что стохастическое ядро, соответствующее длительности длины, удовлетворяет условию Дёблина [104] — свойство, которое очень полезно для доказательства сходимости и эргодичности результатов.

Утверждение 1 влечет за собой центральное свойство сжатия стохастических сетей нейронов с импульсами, которое сохраняется при любой входной траектории и формирует основу для нескольких последующих доказательств.Следующие определения важны: Ниже мы будем измерять разницу между любыми двумя распределениями вероятностей и с точки зрения общей вариации подписанной меры. Любая такая мера со знаком может быть выражена в терминах ее неотрицательных и неположительных компонентов, где и являются неотрицательными мерами (но, как правило, не являются вероятностными мерами). Полная вариация меры со знаком на измеряемом пространстве определяется как общая масса ее положительного и отрицательного компонентов.Согласно этому определению,.

Лемма 1 (лемма о сжатии) Следующее свойство строгого сжатия выполняется для марковского процесса для любых и любых начальных вероятностных мер и в любое время: (9) На словах: применение динамики сети для единиц времени гарантирует сократить расстояние между любыми двумя начальными распределениями и состояниями сети в несколько раз.

Доказательство: Определите вспомогательную меру как ноль везде снаружи, и. Перепишем в терминах неотрицательных мер и, таких, что (10), и отметим, что это означает, что.Тогда (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) Равенство в (11) следует из линейности ядер переходной вероятности. Переход к (13) является применением неравенства треугольника. При переходе к (14) используется тот факт, что оба и неотрицательны: это следует из предложения 1, которое гарантирует, что мера имеет по крайней мере массу в состоянии покоя и, следовательно, для любой (неотрицательной) меры ( 18) Наконец, заметим, что (15) использует общее свойство ядер переходной вероятности, которое обеспечивает это для любой неотрицательной меры.

Обратите внимание, что приведенная выше лемма о сжатии, которая выполняется для нейронных сетей с пиками, имеет некоторое сходство с леммой 1 из [105], в которой анализировались искусственные аналоговые нейронные сети в дискретном времени.

Доказательство теоремы 1 для фиксированной скорости ввода.

Мы разделили точную формулировку теоремы 1 на две леммы: Лемма 2 является точной формулировкой для случая, когда входы фиксированы (например, фиксированные входные ставки). Лемма 3 в следующем разделе соответствует случаю, когда скорость ввода контролируется марковским процессом.Точные предположения о сетевой модели, необходимые для обеих лемм, описаны выше (см. «Объем теоретических результатов»).

Здесь мы предполагаем, что вектор входных данных, поступающих в сеть, остается фиксированным во время испытания. Конкретно, это, например, случай, когда есть набор входных нейронов с фиксированной скоростью. В данном случае — это вектор входных скоростей, который остается постоянным во времени. В этом случае входные нейроны формально считаются частью сети. В качестве альтернативы, константа может соответствовать постоянным токам, которые вводятся в подмножество нейронов.

При постоянных входных условиях, динамика процесса однородна по времени: ядра вероятности перехода инвариантны к временным сдвигам, т.е. (19)

Лемма 2 Пусть. Тогда марковский процесс имеет уникальное стационарное распределение, к которому он экспоненциально быстро сходится (20) из любого начального марковского состояния.

Доказательство: явно невзрывоопасное, апериодическое и стохастически непрерывное (см. [18]). Таким образом, для доказательства экспоненциальной эргодичности достаточно показать, что некоторая скелетная цепь геометрически эргодична (см., Например, теорему 18.1 в [106]). Каркасная цепочка с ядром вероятности перехода апериодична и неприводима и, следовательно, имеет уникальное стационарное распределение. Затем, рекурсивно применяя лемму 1 с, (21) (22) доказывая геометрическую эргодичность скелетной цепи и, следовательно, экспоненциальную эргодичность. Количественная граница сходимости следует из (22) путем выбора синглтона в качестве начального распределения и использования общего факта, что для любого ядра вероятности перехода и распределений и, (23), таким образом, гарантируется, что полное расстояние вариации не (временно) не увеличивается между и .

Лемма 2 дает общий результат об эргодичности для рассматриваемого класса стохастических пиковых сетей при фиксированных входных скоростях. Доказательство опирается на два ключевых свойства стохастических сетей с пиками: апериодичность и неприводимость. Эти свойства можно интуитивно понять в контексте рисунка 1H. Если, например, внутренняя динамика сети не была апериодической, то можно было бы наблюдать колебания частот паттернов с течением времени (как на рисунке 4C). Лемма 2 доказывает, что этого не может произойти в сетях со стохастическими пиками, если скорость ввода фиксирована.Частоты колебательного паттерна действительно могут возникать только тогда, когда входные скорости сами периодически меняются (см. Теорему 2 и рисунок 4). С другой стороны, если динамика сети не была неприводимой, то есть если были состояния сети, которые недостижимы из некоторых других состояний сети, то можно было бы потенциально наблюдать, как частоты паттернов сходятся к разным фиксированным точкам для разных начальных состояний (например, две линии в Рисунок 1H, устанавливающийся при различных значениях). Этого не может произойти в сетях стохастических пиков из-за предложения 1, которое гарантирует, что пространство состояний связано через состояние покоя.

Отметим, что, хотя апериодичность и неприводимость являются хорошо известными необходимыми и достаточными условиями эргодичности марковских цепей с дискретным временем на пространствах конечных состояний, они недостаточны для экспоненциальной эргодичности марковских процессов с непрерывным временем на общих пространствах состояний (точные сведения см. В [107]). определения -неприводимости и апериодичности таких процессов). Дополнительные условия в этом более сложном случае, обеспечивающие экспоненциальную эргодичность, такие как невзрывоопасность, стохастическая непрерывность и геометрическая эргодичность скелетной цепи, также были учтены при доказательстве леммы 2 (т.е. сети стохастических пиков также соответствуют этим дополнительным критериям).

Лемма 2 представляет собой доказательство теоремы 1 для фиксированной скорости ввода. В основном тексте мы называем стационарное распределение схемы при фиксированном входе как. Приведенное выше доказательство гарантирует стационарное распределение как для марковских, так и для простых состояний. В основном тексте относится к простому состоянию сети, если не указано иное.

Доказательство теоремы 1 для скорости ввода, управляемой марковским процессом.

Допущения о фиксированном вводе часто могут выполняться для внешнего ввода, управляя стохастическими вычислениями в нейронной системе, только приблизительно.Во входных данных могут присутствовать стохастические флуктуации в различных пространственных и временных масштабах. Кроме того, входные данные могут иметь свою собственную краткосрочную стохастическую динамику: представьте, например, визуальную сцену из беспорядочно движущихся точек. Несмотря на наличие таких краткосрочных динамических характеристик на входе, во многих случаях все еще можно подозревать, что распределения состояний сети сходятся. В самом деле, ниже мы обобщаем результаты сходимости для случая констант на довольно большой класс стохастических (и стохастически изменяющихся) входных данных, которые порождаются равномерно эргодическим марковским процессом.Равномерная эргодичность определяется как экспоненциальная эргодичность (экспоненциально быстрая сходимость к единственному стационарному распределению) с константами сходимости, которые применяются равномерно ко всем начальным состояниям [107] (это верно, например, для констант сходимости в лемме 2).

Позвольте быть однородным по времени входным марковским процессом в том смысле, что входная траектория, предоставленная сети, сама генерируется случайным образом из марковского процесса. Позвольте быть (измеримым) пространством состояний. Затем определите совместный вход / сетевой марковский процесс в пространстве состояний, где обозначает -алгебру, порожденную.Дальнейшие определения для аналогичны введенным для.

Лемма 3 Если входной процесс равномерно эргодичен, то совместный марковский процесс имеет уникальное стационарное распределение на совместном входном / сетевом пространстве состояний, сходимость к которому происходит экспоненциально быстро, т. Е. Существуют такие константы, что (24) для любого начального состояние совместного марковского процесса.

Доказательство: Если бы и были полностью независимыми процессами (если не влияли), то совместный процесс автоматически был бы экспоненциально эргодичным, если бы оба и были.Хотя в данном случае не является независимым, применяется более слабая версия независимости: вероятность возврата в состояние покоя во время, по крайней мере, не зависит от входной траектории в течение этого времени. Это свойство можно использовать, чтобы показать, что распределение времени попадания в совместное состояние покоя имеет экспоненциальную границу. Отсюда следует, что совместный процесс экспоненциально эргодичен. Подробное доказательство приведено в следующем разделе.

Вторая часть теоремы 1 (экспоненциально быстрая сходимость для случая внешнего входа, порожденного эргодическим марковским процессом) следует из леммы 3.Обратите внимание, что в основном тексте мы немного злоупотребляем обозначением динамического случая, чтобы указать стационарное распределение по состояниям сети, где обозначает конкретный марковский процесс, управляющий входами.

Подробное доказательство леммы 3.

Мы разбили доказательство леммы 3 на доказательства четырех вспомогательных утверждений (предложения 2–5). Рассмотрим следующие варианты предложения 1, которые справедливы для марковского процесса, описывающего совместную динамику входных состояний и состояний сети.Обозначим через конкретную входную последовательность, определенную для (реализации входного процесса), и начальное состояние Маркова сети (с) в момент времени. Тогда (25) (26)

Легко показать, что эти свойства вместе с тем фактом, что он равномерно эргодичен, обеспечивают его неприводимость и апериодичность. Следовательно, для доказательства ее экспоненциальной эргодичности достаточно показать, что некоторая скелетная цепь геометрически эргодична [107]. С этой целью мы рассмотрим скелетную цепочку и докажем геометрическую эргодичность, показав, что распределение времени попадания в небольшое множество на совместном пространстве состояний входных и сетевых состояний допускает экспоненциальную границу.

Время попадания в некоторый набор во входном пространстве состояний определяется как (27) Для удобства обозначений мы будем сокращать ниже. Из-за равномерной эргодичности (что подразумевает рекуррентность Харриса [107]) существует некоторое множество, для которого время попадания конечно () из любого начального состояния с вероятностью единица [108]. Кроме того, согласно [107] существует небольшой набор и константы и, такие, что (28) Это означает, что существует небольшой набор во входном пространстве состояний, который может быть достигнут не только за конечное время из любого начального входного состояния, но и для которого распределение времени попадания также имеет конечное среднее значение и дисперсию (и конечные моменты высшего порядка).По крайней мере одна пара констант и, которая удовлетворяет (28), гарантированно существует, но на самом деле следующее предложение показывает, что можно указать конкретную желаемую границу в правой части (по причинам, которые станут ясны позже) и найти соответствие слева.

Предложение 2 Существует такое, что (29)

Доказательство: Определить. Позвольте и быть любой допустимой парой констант, которая удовлетворяет (28). Тривиальный случай. В оставшейся части доказательства предполагается, что он «слишком велик», так что.По определению экспоненты для любого, (30) (31) По теореме Тонелли, поскольку все слагаемые неотрицательны, порядок двойной суммы можно поменять местами: (32) (33) Обратите внимание, что это моменты распространение . По равномерной эргодичности, все моменты должны существовать, а кроме того существует такой, что. Несложно увидеть, что тогда ряд сходится для всех, что является непрерывным на. Наконец, поскольку и, по теореме о промежуточном значении существует такое, что.

Обозначьте временем, когда скелетная цепь посещает малый набор в -й раз: (34) Кроме того, обозначьте временем между -м и -м посещением: (35) (36)

Согласно этому определению, можно выразить время достижения степени как. Следующее предложение расширяет экспоненциальную границу времени первого попадания до времени попадания более высоких степеней.

Предложение 3 Существует такое, что, (37)

Доказательство: (38) (39) (40)

Позвольте быть время попадания в малый набор на совместном пространстве состояний входных и сетевых состояний, (41)

Кроме того, пусть будет количество посещений небольшой группы до времени включительно, (42)

Предложение 4 Для любой входной траектории и любого начального состояния сети, (43)

Это следует из (25) и (26), которые гарантируют, что всякий раз, когда входной процесс посещает небольшой набор, также существует небольшая вероятность того, что сеть находится в состоянии покоя.

Предложение 5 Существуют такие константы и такие, что, (44)

Доказательство: Пусть. Выберите те, которые удовлетворяют предложению 3. (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51)

По предложению 5 экспоненциально эргодично [107]. Это завершает доказательство леммы 3.

Доказательство теоремы 2

Если входная последовательность периодична с периодом, то есть для всех, то марковский процесс будет периодическим по времени в том смысле, что ядра перехода инвариантны к сдвигам, кратным периоду: (52)

Отсюда следует следующий результат, который является более точной версией теоремы 2:

Лемма 4 При периодическом вводе, т.е.е. для всех с некоторыми периодический во времени марковский процесс с периодом имеет периодически стационарное распределение, сходимость к которому происходит экспоненциально быстро из любого начального состояния. В частности, для каждого существует единственное стационарное распределение такое, что, (53) из любого начального марковского состояния.

Доказательство: Для каждого существует скелетная цепочка с ядром вероятности перехода, которое является однородным по времени, неприводимым и апериодическим и, таким образом, имеет уникальное стационарное распределение.Применение, которое соответствует полному периоду, уменьшает общее расстояние вариации как минимум на: (54) (55) (56) Первое неравенство следует из того факта, что применение оставшегося может только дополнительно уменьшить общее расстояние вариации между два распределения согласно (23). Второе неравенство связано с леммой 1.

Затем лемма 4 следует из рекурсивного применения (54) — (56) для нескольких периодов и выбора одноэлементного распределения в качестве начального распределения.

В основном тексте мы используем обозначение для фазового стационарного распределения, где обозначает конкретную периодическую входную последовательность.

Оценка необходимого времени вычислений

Одномерный и многомерный анализ Гельмана-Рубина.

Были разработаны различные методы измерения скорости сходимости к стационарному распределению в контексте дискретизации цепи Маркова методом Монте-Карло [56], [119], [120]. Диагностика Гельмана-Рубина, которую мы использовали в этой статье, является одним из наиболее широко используемых методов [55], [57], [58], [119], помимо других популярных методов, таких как диагностика Рафтери и Льюиса [121]. ] и Гевеке [122].Заметим, что в литературе существует единое мнение о том, что ни один метод в целом не идеален. Некоторые привлекательные свойства метода Гельмана-Рубина — это общая применимость к любой системе MCMC (некоторые другие методы работают только, например, в контексте выборки Гиббса), простота использования, простота реализации, вычислительная эффективность и тот факт, что результаты количественная (в отличие от графической диагностики) [56], [119].

Диагностика сходимости Гельмана-Рубина [55] берет в качестве входных выборок из разных прогонов (испытаний / цепочек / последовательностей), произведенных одной и той же системой, запущенных из разных начальных состояний.Первоначально метод был разработан для систем с дискретным временем в контексте дискретизации цепи Маркова Монте-Карло. В наших симуляциях используется временной шаг, поэтому мы просто рассматриваем каждый шаг симуляции как один дискретный временной шаг в цепи Маркова. Метод Гельмана-Рубина дает на выходе потенциальный коэффициент уменьшения масштаба как функцию времени. Коэффициент уменьшения масштаба является индикатором того, сходимся ли система во времени или нет. Высокие значения указывают на то, что до сходимости требуется больше времени, в то время как близкие значения предполагают, что схождение (почти) произошло.

Для вычисления коэффициента масштабного уменьшения во времени учитываются выборки из периода из каждого прогона сети. В одномерном случае фокусируется на конкретной единственной переменной (такой как крайнее простое состояние одиночного нейрона или простое состояние нейрона со «случайным считыванием», как показано сплошными линиями на Рисунке 2G). Позвольте быть количеством выборок, полученных за период от каждого из симуляций. Затем определяется (62), где и находятся между и внутри последовательности дисперсий, соответственно, которые могут быть вычислены, как описано в [55], на основе выборок, взятых за период времени.В редком случае, например, если нейрон никогда не срабатывает и, следовательно, его состояние постоянно во всех прогонах, мы устанавливаем 1.

К сожалению, источником путаницы является тот факт, что Гельман и Рубин [55] первоначально ввели в его «дисперсионной» форме эквивалент уравнения (62), но позже в [57], [60] изменили это определение и определили как квадратный корень из (62). Этот вопрос особенно важен при рассмотрении пороговых значений для: пороговое значение было предложено в контексте исходного определения [59].Позже был предложен типичный порог, но этот нижний порог применялся к модифицированному определению [57], [60]. Возведение этого явно более низкого порога в квадрат снова дает типичный порог приблизительно.

В многомерном случае (например, при анализе сходимости векторного простого состояния небольшого подмножества нейронов, как показано пунктирными линиями на рисунке 2G), берется вектор-значная (-мерная) выборка и вычисляется многомерное уменьшение потенциального масштаба. коэффициент согласно: (63) где — наибольшее собственное значение, и и обозначают внутри и между оценками матрицы ковариации последовательностей (подробности см. в [123]).

Анализ сходимости моделей кортикальных микросхем.

Значения Гельмана-Рубина были рассчитаны на основе прогонов, где продолжительность каждого прогона была биологическим временем. Мы также пробовали более длительные симуляции, но не заметили никаких признаков неконвергентного поведения. Случайное начальное состояние устанавливалось в каждом прогоне путем отображения случайных входных данных перед началом фактического моделирования. Этот начальный случайный ввод подавался в сеть через два обычных входных потока (по 40 нейронов в каждом), путем присвоения каждому входному нейрону случайной скорости, равномерно взятой из диапазона.Анализ сходимости маргиналов был выполнен путем применения одномерного анализа к отдельным компонентам простого состояния с. Из индивидуальных значений предельной сходимости были получены среднее и худшее предельное сходимость (как на рис. 2E, F) путем взятия во времени среднего / максимального значения по всем индивидуальным значениям в данный момент. Для парных совпадений спайков (см. Рис. 2D) мы проанализировали образцы продукта простых состояний двух нейронов (произведение равно, только если оба нейрона имели спайк в пределах последнего).

Случайное считывание для рисунка 2G было реализовано путем добавления в сеть дополнительного возбуждающего нейрона-наблюдателя, который получает синаптические входы от случайного подмножества из 500 сетевых нейронов (мы сохранили это число 500 фиксированным для моделирования с разными размерами сети, чтобы обеспечить справедливое сравнение).Количество случайно выбранных нейронов из каждого пула приведено в таблице 1.

Синапсы на считывающий нейрон создавались аналогично соединениям в модели кортикального столба: параметры краткосрочной пластичности устанавливались в зависимости от типа соединения (EE или IE) согласно [30]. Веса для соединений EE и IE были случайно выбраны из гамма-распределения со средним и масштабным параметром, а также средним и масштабным параметром, соответственно. Затем вычислялась сходимость отсчетов по Гельману-Рубину, как для предельного случая.

Анализ сходимости векторных простых состояний подмножеств нейронов (см. Рис. 2G) был выполнен путем применения многомерного анализа к случайно выбранным подсетям кортикального столбца. В частности, мы случайным образом отобрали 5 нейронов из каждого из 6 пулов, получив подсеть из 30 нейронов, и рассчитали.

Решение проблем удовлетворения ограничений в сетях импульсных нейронов

Формулировка судоку как проблемы удовлетворения ограничений.

Задача удовлетворения ограничений состоит из набора переменных, определенных в некоторой области, и набора ограничений, которые ограничивают пространство допустимых присвоений переменных.Решение проблемы состоит из присвоения каждой переменной таким образом, чтобы были соблюдены все ограничения. Чтобы сформулировать судоку как задачу удовлетворения ограничений, мы определяем для каждого из 81 поля (из стандартной сетки 9 × 9), которое должно быть заполнено цифрой от 1 до 9, набор из 9 двоичных переменных (принимающих значения в ) [124]. Каждая из этих двоичных переменных голосует ровно за одну цифру в поле. Правила игры Судоку накладывают ограничения на группы этих переменных, которые можно разделить на следующие три типа.

Заданные ограничения числа: Заданные числа головоломки фиксированы. Следовательно, двоичные переменные для данных полей ограничены фиксированными значениями, например, данное значение соответствует фиксированным двоичным значениям.

Ограничения уникального поля: В правильном решении в каждом поле должна быть активна только одна цифра. Следовательно, в каждом поле должна быть ровно одна из 9 связанных двоичных переменных, а все остальные должны быть (эквивалентно заявлению, что сумма по этим двоичным переменным должна быть равна 1).

Ограничения уникальных групп: есть три типа групп: строки, столбцы и подсетки 3×3. Есть 9 групп строк, 9 групп столбцов и 9 групп подсеток. В любой из этих групп каждая цифра должна появляться только один раз. Следовательно, в каждой группе все двоичные переменные, голосующие за одну и ту же цифру, должны суммироваться до.

Сетевая архитектура для решения судоку.

Судоку можно реализовать в нейронной сети с пиковыми сигналами, создав для каждой из 9 двоичных переменных в каждом поле судоку локальную группу пирамидных ячеек.Каждый раз, когда срабатывает одна из этих пирамидальных ячеек, соответствующая двоичная переменная устанавливается на короткий период времени. Бинарная переменная определяется только в том случае, если ни один нейрон в связанной с ней группе не сработал в последней. Это отображение позволяет считывать текущее (предварительное) решение, представленное сетью, в любое время. Предварительное решение является правильным только при соблюдении всех ограничений. Для всех моделей, которые мы использовали, в результате получилась общая пирамидальная ячейка. Ограничения среди переменных судоку могут быть реализованы посредством дисинаптического ингибирования между группами пирамидных клеток, как подробно описано ниже.

Заданные ограничения числа реализуются путем предоставления сильных положительных входных токов выборочно тем нейронам, которые кодируют данные числа, и отрицательных токов к нейронам, кодирующим неправильные цифры в данном поле. Уникальные ограничения поля реализуются путем формирования схемы «победитель получает все» (WTA) среди всех нейронов, связанных с одним и тем же полем судоку. Цепь WTA моделируется одним тормозящим нейроном, который взаимно связан со всеми пирамидными клетками. Чтобы уменьшить вероятность того, что никакая пирамидальная ячейка не сработает (что нарушит уникальное ограничение поля), пороговые значения пирамидальных ячеек устанавливаются на низкие значения (подробности см. В следующем разделе).Ограничения уникальной группы реализуются схемой WTA, в которой участвуют все нейроны в группе, код которой соответствует одной и той же цифре. Таким образом, существует 81 уникальное ограничение поля и уникальное групповое ограничение (в каждой группе есть ограничение для каждой цифры), что дает общее количество цепей WTA. Эти схемы WTA частично перекрываются в том смысле, что каждая пирамидальная ячейка участвует в 4 из этих схем WTA (одна для ограничения уникального значения в своем поле и три для ограничений уникальной группы в своей строке / столбце / подсетке).

Генерация стохастических всплесков как в возбуждающих, так и в тормозных нейронах реализована в соответствии с теоретической моделью шума I (подробности см. В следующем разделе). Таким образом, сеть удовлетворяет всем теоретическим условиям теоремы 1 и гарантированно имеет уникальное стационарное распределение состояний сети, к которому она сходится экспоненциально быстро. Этот ландшафт будет автоматически иметь пики в тех состояниях сети, которые удовлетворяют большинству ограничений игры, поскольку каждая из цепей WTA гарантирует, что недопустимые конфигурации относительно этого ограничения маловероятны.Любая конкретная задача судоку может быть решена путем предоставления входных данных в сеть в виде сильных токов к тем нейронам, которые соответствуют заданным значениям. Это автоматически изменяет ландшафт стационарного распределения таким образом, что генерируются только (или преимущественно) решения, согласующиеся с данными. Наконец, из-за нейронного шума сеть может быстро исследовать различные пики ландшафта (разные многообещающие кандидаты на решение) и одинаково быстро избегать их. Важно отметить, что этот процесс может происходить одновременно в разных местах головоломки судоку.Следовательно, можно интерпретировать динамику сети также как высокопараллельный алгоритм стохастического поиска.

Детали реализации и моделирование для рисунка 5.

Моделирование для рисунка 5 было выполнено в NEVESIM, симуляторе на основе событий для сетей пиковых нейронов, разработанном на C ++ с интерфейсом Python [125]. Головоломка на рис. 5A была создана и оценена «сложно» в компании «Sudoku Solutions» [126]. Генерация спайков моделируется согласно уравнению (60) с параметрами,.Стохастический порог был установлен для возбуждающих и тормозных нейронов, соответственно. Для пирамидных клеток выбран абсолютный рефрактерный период. Чтобы максимально ускорить моделирование на основе событий, PSP моделировались упрощенным способом как прямоугольные импульсы длины на основе тока (в отличие от более сложной интеграции синаптических входов на основе проводимости, используемой для моделей кортикальных микросхем).

цепей WTA были сформированы путем реципрокного соединения одного ингибирующего нейрона со всеми участвующими пирамидными клетками.Одиночный тормозящий нейрон моделировался таким образом, чтобы имитировать реакцию популяции тормозящих нейронов (т. Е. Сильное торможение в течение длительного периода времени), с использованием абсолютного рефрактерного периода и сильных двунаправленных связей от и к возбуждающим нейронам (синаптические веса и, соответственно, ).

Чтобы задать конкретную головоломку, данные числа были зафиксированы путем подачи сильных входных токов в соответствующие пирамидальные ячейки. В частности, нейроны, кодирующие данные числа в поле судоку, получали постоянный положительный входной ток (постоянный вход на мембранный потенциал).Нейроны, кодирующие конфликтующие цифры в данных полях судоку, получали постоянный отрицательный входной ток силы.

Последнее практическое замечание касается количества нейронов, кодирующих каждую двоичную переменную,. Мы обнаружили, что сети с имеют ряд привлекательных свойств по сравнению с сетями с кодированием одного нейрона. В частности, частота возбуждения отдельных нейронов может быть ниже (пирамидная клетка должна постоянно взрываться, чтобы указывать на устойчивое активное состояние). Кроме того, синаптическая эффективность нейронов может быть ослаблена, и общие паттерны спайк-ответа кажутся более биологически правдоподобными.Ввиду потенциальной реализации в аналоговом нейроморфном оборудовании, присвоения переменных с популяционным кодированием также менее подвержены сбоям отдельных единиц или несоответствию устройств.

Фемто-лазер

для сверления микроотверстий

Фемто-лазер

Nanotech Precision предназначен для лазерного сверления микроотверстий и точной резки без зоны термического влияния, обеспечивая при этом субмикронный контроль лазера. Материал, обработанный лазером, можно удалить без выделения тепла, что позволяет обрабатывать микроотверстия с достаточным качеством поверхности и кромок.Технология Femto позволила Nanotech Precision обеспечить более быструю, точную и качественную микрообработку, что позволяет сократить время цикла. Фемто-лазер позволил Nanotech снизить и даже полностью исключить затраты на инструменты, одновременно достигнув совершенства в области высокой точности.

Фемто-лазер очень эффективен для обработки широкого спектра материалов. Nanotech Precision завершила тематическое исследование, чтобы продемонстрировать гибкость фемто-лазера в обработке различных материалов для микросхем.Инженеры-технологи Nanotech Precision имеют опыт обработки широкого спектра металлов с помощью Femto Laser. Примеры включают титан, нержавеющую сталь, MP35N, инконель, черные металлы, алюминий, латунь, вольфрам и вольфрамовые сплавы, включая карбид. Кроме того, они имеют опыт обработки драгоценных металлов, таких как золото, платина, серебро и т. Д. У них также есть опыт работы с полимерами, такими как силикон, пебакс, полиимид, гаролит и т. Д.

Фемто-лазерная резка позволяет обрабатывать станки. без износа инструмента и зоны термического влияния, что обеспечивает сверхвысокое качество поверхности и кромки.Платформа для обработки чрезвычайно устойчива и позволяет производить высокоточные 5-осевые манипуляции с заготовкой. Движение станка в Femto Laser контролируется с субмикронной точностью.

Nanotech Precision Femto Laser идеально подходит для обработки микрочастиц и часто используется для добавления прецизионных элементов к микрокомпонентам токарно-токарных станков или электроэрозионных станков. Nanotech Precision продемонстрировала свое мастерство в обработке отверстий диаметром менее 25 микрон и прорезей менее 20 микрон. Большинство отверстий можно сделать цилиндрическими, диаметр которых в 8-10 раз больше диаметра.Оборудование обеспечивает точность и повторяемость менее 1 микрона.

Nanotech Precision, LLC использует фемтосекундную лазерную обработку в медицинской, аэрокосмической, энергетической и микроэлектронной отраслях. Стабильность и универсальность лазера дала Nanotech Precision возможность микромашиностроения деталей и материалов, с которыми традиционные методы обработки столкнулись бы с трудностями. Способность Femto Laser обрабатывать широкий спектр материалов, обеспечивая при этом последовательные и точные результаты, обеспечивает большую гибкость в процессе проектирования.Инженеры-технологи Nanotech имеют опыт работы с несколькими типами материалов в фемто-лазере и с удовольствием сталкиваются с новыми задачами. Исключительная точность и прецизионность фемто-лазера Nanotech Precision делают его идеальным решением для обработки мелких деталей.

(PDF) Гибридная технология для производства высокоинтегрированных многокристальных микросхем: проблемы и решения

Международная конференция по будущему инженерных систем и технологий

Журнал по физике: серия конференций 1478 (2020) 012019

IOP Publishing

DOI: 10.1088 / 1742-6596 / 1478/1/012019

13

24. Землянский, А.И. и другие. (2018). Микросварные соединения золотой проволоки с медной металлизацией кристаллов

полупроводниковых изделий. Вестник Воронежского государственного университета, № 3. 22-30.

25. Зенин В.В., Новокрещенова Е.П. И Хишко, О. (2008). Формирование выпуклостей на контактных площадках кристаллов

для сборки методом flip-chip. Микроэлектроника, № 2. Т. 37. 121-130.

26. Зенин В.В., Ачкасов А.В., Колбенков А.А. & Стоянов, А.А. (20.05.2016). Патент РФ №

2584180 «Способ сборки трехмерных интегральных схем 3D БИС».

27. Зенин В.В., Рягузов А.В., Спиридонов Б.А., Хишко О.В. & Шарапова, Т. (27.04.2007). Патент

РФ № 2298252 «Способ прикрепления кристаллов кремния дискретных полупроводниковых устройств и интегральных схем

к корпусу с образованием эвтектики золота кремний

28. Карралеро М., Чен Э. и Кошин Д.Г. (16.10.2017). Патент РФ № 2633675« Корпус фотонных кристаллических датчиков

, предназначенных для экстремальных условий ».

29. Комиссаров , А. и др. (11.05.2017). Патент РФ № 170831 «Способ упаковки высокомощного лазерного диода

и модуля лазерного диода».

30. Кочегин О. и др. ( 2017 г.) Программа импортозамещения в Группе Кремний Эл: полимерная упаковка.

Электроника: Наука, технология, бизнес,

-68.

31. Красников Г.Я. и другие. (10.06.2011). Патент РФ № 2420827 «Способ изготовления СБИС многоуровневой металлизации медью

».

32. Кручинин С.М. & Вертянов, Д. (21.06.2019). Патент РФ № 1

«Модуль многочиповой памяти

».

33. Ланин, В., Петухов, И., Мордвинцев, Д. (2010). Повышение качества микросварных соединений в интегральных схемах

с использованием высокочастотных УЛЬТР

Технологии в электронной промышленности, №1.48-50.

34. Мухина Э. и Башта П. (2009). 3D-сборка: технология сквозных отверстий в кремнии. Электроника: Наука,

Технологии, Бизнес, № 2. 92-93.

35. Нисан А. (2011). Восемь тенденций, которые изменят электронику. Технологии в электронной промышленности,

№ 2 (46). 4-8.

36.

Пилавова Л.В. и другие. (28.09.2017). Патент РФ № 174067 «Корпус интегральной микросхемы».

37. Прейбом А., Думолен Р.И Миллер, М. (09.02.2017). Патент РФ № 2610339 «Способ установки

кристаллов VCSEL на кристаллодержателе».

38. Путролайнен В.В., Разводов И.Г., Беляев М.А., Мелентьев В.В. (12.12.2018). Патент РФ №

185620 «Зажимное устройство для пакета подложек, покрытых слоем компаунда, помещенного в печь полимеризации

».

39.

Самминс, Ш. (2010). Одновременное увеличение плотности мощности и эффективности за счет инноваций в корпусе

и технологии микросхем.Силовая электроника, № 27. 60-62.

40. Скупов, А. (2016). Обеспечение вакуума при упаковке на уровне пластин — сварка стеклокерамическим припоем.

Электроника: Наука, Технологии, Бизнес, № 6 (156). 94-103.

41. Смолин В.К. (2004). Особенности использования алюминиевой металлизации в интегральных схемах.

Микроэлектроника

-16.

42. Стоянов А.А., Зенин В.В., Новокрещеноввва Е.П. & Грибанов, М.А. (2014). Сборка

изделий микроэлектроники с использованием металлизации и медной проволоки. Вестник Воронежского государственного технического университета,

№ 5. Том. 10. 98-104.

43. Стоянов, А.А. (2017). Влияние конструктивных и технологических факторов на сборку 3D БИС по технологии

flip-chip.

44.

Турцевич А., Ланин В., Керенцев А. (2015). Особенности герметичной упаковки интегральных схем.

Силовая

электроника, д. 55.Vol. 4. 84-88.

45. Фюрбахер Б., Лупп Ф., Пал В. и Трауш Г. (20.07.2000). Патент РФ № 2153221 «Корпус устройства

для электронных конструктивных элементов».

46. Хараджиди Д.А., Ципина Н.В., Багнюков К.Н. (2018). Анализ современных технологий сборки трехмерных интегральных схем

. «Проблемы обеспечения надежности и качества устройств, устройств и систем».

Межвузовский сборник научных трудов.Воронеж. 29

-38.

47. Хмельницкий И.В. (2011). Анализ развития полутрансмиттерных устройств в рамках концепции пространственной интеграции

. Актуальные проблемы гуманитарных и дневных наук, № 6. 48-51.

48. Chea, B.E., Kong, D.Ch.P., Periaman, Sh., Skinner, M., Chu, E.Kh., Mar, K.T., Abd, R.R.E. И Ooi, K.Ch.

(28.06.2017). Патент РФ № 2623697 «Архитектура для создания гибких ограждений.»

49. Шадейко А. (2009). Состояние и концепция развития корпусной продукции для микроэлектроники

Продукция

. Компоненты и технологии, № 12 (101). 154-155.

50. Яблочников Е.И., Смирнов , П.В., Воробьев А.С. (2014). Использование систем виртуального моделирования для разработки технологических процессов упаковки электронных компонентов

// Известия высших учебных заведений

заведений. Приборостроение, № 8.Vol. 57. 33-36.

Микросхемы

Микросхемы

Цепи с высокой плотностью могут быть получены с помощью методов соединения на уровне штампа и соединения проводов.

Конструкция этих схем также включает характеристики набора подложек, которые могут быть выполнены на оксиде алюминия, тефлоне, каптоне, майларе или тонком FR4.

Примеры микросхем приведены ниже:

  • автономные системы биомедицинской диагностики
  • Вживляемые в тело микродатчики (человек и животные)
  • Микросхемы радиоприемопередатчиков

  • микросхемы мультимедийные
  • микро-транспондеры

Схема этого типа требует тщательного поиска лучшего решения для вашего приложения.

Все аспекты напрямую управляются и определяются с заказчиком, чтобы оценить результат.

В целом, четыре аспекта считаются фундаментальными функциональными.

Источник питания

В случае батарейного питания могут быть развернуты специальные решения, возможно, за счет конструкции нестандартных ячеек; во всех остальных случаях мы используем коммерческие технологии первичной аккумуляторной батареи.

Для пассивных цепей в основном используются методы RFID, NFC, тепловые и пьезоэлектрические.

Технология изготовления подложек и сборки

Подложка может быть жесткой, гибкой или смешанной.

Из них могут быть резисторы, конденсаторы и другие базовые компоненты со встроенной технологией.

Наконец, сборка микросхем может быть реализована методом множественного стека.

Интеграция и функциональные тесты

Данные о внутренней критике этих диспозитивов, всех этапах интеграции и прямом тестировании поддержки и прямом обращении с создателями услуг по монтажу.

Из-за внутренней сложности этих устройств все этапы интеграции и тестирования поддерживаются напрямую и управляются в тесном сотрудничестве с поставщиками услуг.

Прошивка и отладка системы

В случае беспроводных микросхем, разработаны микропрограммное обеспечение и специальные протоколы связи, чтобы минимизировать потребление энергии.

Дизайн завершается функциональным тестированием прототипов во всех его частях, включая все действия по проверке и отладке на всех уровнях.

5962-8958703XA SMD

DtSheet

    Загрузить

5962-8958703XA SMD

Открыть как PDF

Похожие страницы

86877

87648

86063

5962-9851501Q2A SMD

5962-9750901QPA SMD

84153012A SMD

5962-9959101Q2A SMD

84152012A SMD

38267

5962-0050601QEA SMD

88662

5962-8960901EA SMD

5962-9682101Q2A SMD

94611

8102302PA SMD

89598

5962P9951708V

5962R092356xV

5962-0722901QXA SMD

TI LM2940-N

NSC LM2940IMPX-12

Путеводитель по космической продукции

dtsheet © 2021 г.

О нас
DMCA / GDPR
Злоупотребление здесь

5962-01-366-5692 — ЛИНЕЙНАЯ МИКРОСХЕМА, AD588SD / 883B, AD588SD883B, 5962-89728

×

Группа 85: Электрические машины, оборудование и их части; Звукозаписывающие и воспроизводящие устройства, устройства для записи и воспроизведения телевизионного изображения и звука, а также их части и принадлежности

— — — Не более 1 гигабита

18

905 905 — — Детали

График B №и товарные позиции Описание товара Кол-во единиц
85,42 — Электронные интегральные схемы; их части:
— — Электронные интегральные схемы:
8542.31.0000 — — — Процессоры и контроллеры, совмещенные или не совмещенные со схемами, преобразователями, логическими схемами , усилители, тактовые и временные схемы или другие схемы No.
8542.32 — — — Воспоминания:
— — — — Случайный доступ динамического чтения и записи:

No.
8542.32.0023 — — — — — Более 1 гигабита No.
8542.32.32.0040 — — — — Статическое чтение-запись с произвольным доступом (SRAM) No.
8542.32.0050 — — — — Электрически стираемая программируемая постоянная память (EEPROM) No.
8542.32.0060 — — — — Стираемая (кроме электрически) программируемая постоянная память (СППЗУ)
8542.32.0070 — — — — Другое Нет .
8542.33.0000 — — — Усилители
8542.39.0000 — — — Другое
X

Что такое упаковка IC? | Разбивка упаковочного материала ИС

Перейти к: Что такое упаковка IC? | Что такое пакет IC | Что такое упаковка IC | Типы пакетов IC | Рекомендации по проектированию ИС | Какой тип корпуса IC является наиболее распространенным | Альтернативные материалы корпуса ИС и методы сборки | Что такое материал для прикрепления штампа? | Типы сборок с проволочным соединением | Инкапсулянты | Понимание упаковки ИС | Упаковка ИС от Millennium Circuits

Для того, чтобы полупроводник работал надежно в течение многих лет использования, важно, чтобы каждый чип оставался защищенным от элементов и возможных нагрузок.Это подводит нас к двум вопросам: что такое корпус интегральной схемы (ИС) и почему он важен для ваших электронных приложений? Если вы работаете в электронной промышленности и не знаете, как упаковочный материал для ИС может работать на вас, вот базовая разбивка идеи, лежащей в основе упаковки ИС.

Что такое пакет в IC?

Упаковка

IC относится к материалу, который содержит полупроводниковое устройство. Пакет представляет собой корпус, который окружает материал схемы, чтобы защитить его от коррозии или физического повреждения и позволить установить электрические контакты, соединяющие его с печатной платой (PCB).Существует много различных типов интегральных схем, и поэтому необходимо учитывать разные типы конструкций систем упаковки ИС, поскольку разные типы схемных конструкций будут иметь разные потребности, когда дело доходит до их внешней оболочки.

Что такое упаковка IC?

Упаковка

IC — последний этап в производстве полупроводниковых приборов. На этом этапе полупроводниковый блок покрывается корпусом, который защищает ИС от потенциально повреждающих внешних элементов и коррозионного воздействия старения.По сути, корпус представляет собой кожух, предназначенный для защиты блока, а также для обеспечения электрических контактов, передающих сигналы на печатную плату электронного устройства.

Технология упаковки ИС

развивалась с 1970-х годов, когда корпуса с шариковой решеткой (BGA) впервые стали использоваться производителями упаковки для электроники. На заре 21-го века новые возможности в технологии корпусов затмили корпуса с матричными матрицами штырей, а именно пластиковый четырехугольный плоский корпус и тонкий корпус с малыми габаритами.По мере продвижения нулевых производители, такие как Intel, открыли эру массивов наземных сетей.

Между тем, на смену BGA пришли массивы с шаровидной решеткой (FCBGA), которые вмещают большее количество выводов, чем корпуса других типов. FCBGA содержит входные и выходные сигналы по всей матрице, а не только по краям.

Типы корпусов ИС

Существуют различные способы классификации дизайнов корпусов ИС на основе их формования. Таким образом, существует два типа корпусов ИС: тип с выводной рамкой и тип подложки.

Как называются пакеты IC?

Помимо базового структурного определения пакета ИС, в других категориях различаются вторичные типы межсоединений. Дополнительную информацию о различных категориях пакетов IC можно найти ниже:

  • Массив штырьков с сеткой: предназначены для установки розеток.
  • Корпуса с выводной рамой и двухрядные корпуса: Эти пакеты предназначены для сборок, в которых штифты проходят через отверстия.
  • Пакет масштабирования микросхемы: Пакет масштабирования микросхемы представляет собой однокристальный корпус, предназначенный для прямого монтажа на поверхность, с площадью меньше 1.В 2 раза больше площади штампа.
  • Плоская четырехъядерная упаковка: бессвинцовая упаковка с выводной рамкой.
  • Quad flat no-lead: крошечный корпус размером с микросхему, используемый для поверхностного монтажа.
  • Мультичиповый корпус: Мультичиповые корпуса или мультичиповые модули, объединяют несколько микросхем, дискретных компонентов и полупроводниковых кристаллов на подложке, благодаря чему мультичиповый корпус напоминает большую ИС.
  • Пакет с массивом площадей: Эти пакеты обеспечивают максимальную производительность, сохраняя при этом пространство, позволяя использовать любую часть площади поверхности микросхемы для соединения.

Важно отметить, что многие компании используют пакеты массивов областей. Самым ярким примером в этом отношении является пакет BGA, который поставляется в различных форматах, включая пакеты для миниатюрных чипов, иногда называемые пакетами QFN, и более крупные пакеты. Конструкция BGA включает в себя органическую подложку, и ее лучшее применение — в многокристальных структурах. Многокристальные модули и пакеты являются ведущей альтернативой решениям, использующим формат «система на кристалле». Другие варианты включают двухступенчатые и двухступенчатые соединительные пакеты.

Кроме того, в отраслевой терминологии прижилась категория сборки полупроводниковых ИС, известная как упаковка на уровне полупроводниковых пластин (WLP). В корпусах на уровне пластины конструкция происходит на лицевой стороне пластины, создавая корпус размером с флип-чип. Другой пакет на уровне пластины — это упаковка на уровне пластины с разветвлением (FOWLP), которая является более продвинутой версией традиционных решений WLP. В отличие от WLP, где пластина нарезается кубиками после прикрепления внешних слоев упаковки, сначала происходит нарезка пластины FOWLP.

Рекомендации по проектированию ИС

Выбор правильного корпуса ИС для ваших приложений начинается с знания технической информации о широком спектре конструктивных соображений, которые необходимо учитывать при производстве корпусов ИС. Например, вам нужно знать, какие материалы и подложки подходят для вашего корпуса IC. Также важно знать разницу между жесткой и ленточной подложками для упаковки. Многие компании также рассматривают возможность использования ламината в качестве альтернативы выводным каркасам и выбирают подложки, которые хорошо сочетаются с металлическими проводниками.

Узнайте больше о некоторых важных аспектах дизайна ниже.

Состав материала

Характеристики корпуса ИС во многом зависят от его химического, электрического и материального состава. Несмотря на свои функциональные различия, корпуса с выводной рамой и ламинат в значительной степени зависят от состава материала. В корпусах со свинцовой рамой, преобладающем формате, используется серебряная или золотая отделка проволочной связкой, прикрепленная методом точечного покрытия. Это делает процесс более простым и доступным.

В керамических корпусах широко используется сплав 42, поскольку он работает с основным материалом. В пластиковых корпусах предпочтительнее использовать медную свинцовую рамку, поскольку она защищает паяное соединение и обеспечивает проводимость. Из-за политики, действующей на определенных территориях, материал также является одним из критических факторов при установке пластиковых корпусов на поверхность.

Из-за пересмотра европейских стандартов, свинцовая отделка стала предметом пристального внимания при сборке упаковки следующего уровня.Цель состояла в том, чтобы найти жизнеспособную замену оловянно-свинцовым припоям, которые легко наносятся и уже давно используются во всей отрасли. Однако производителям еще предстоит объединиться вокруг единого решения, отчасти из-за широко распространенной конкуренции среди поставщиков. Проблема свинца вряд ли разрешится сама собой в ближайшее время.

Альтернатива свинцовой рамке

Начиная с конца 1970-х годов, ламинаты появились в качестве альтернативы выводным рамкам в сборках «микросхема-плата».Сегодня ламинаты широко распространены в индустрии корпусных решений для ИС из-за их относительной рентабельности по сравнению с керамическими подложками. Самые популярные ламинаты — это органические высокотемпературные типы, которые обладают превосходными электрическими характеристиками, а также более доступны по цене.

Применимые подложки

На фоне роста популярности полупроводниковых корпусов также возрос спрос на подходящие подложки и переходники.Подложка — это часть корпуса ИС, которая придает плате механическую прочность и позволяет подключаться к внешним устройствам. Интерпозер обеспечивает соединительную маршрутизацию в пакете. В некоторых случаях слова «подложка» и «вставка» взаимозаменяемы.

Различия между жесткой и ленточной подложками корпуса

Подложки для упаковки бывают жесткими и ленточными. Жесткие подложки имеют твердую форму и имеют определенную форму, в то время как ленты-подложки тонкие и гибкие.На заре производства ИС подложки состояли из керамического материала. Сегодня большинство субстратов изготовлено из органических материалов.

Если подложка состоит из нескольких тонких слоев, уложенных друг на друга, чтобы сформировать жесткую подложку, она известна как ламинатная подложка. Двумя наиболее распространенными слоистыми подложками в производстве ИС являются FR4 и бисмалеимид-триазин (BT). Первый состоит из эпоксидной смолы, а второй — из высококачественного полимерного материала.

Отчасти благодаря своим изоляционным качествам и низкой диэлектрической проницаемости, смола BT стала одним из предпочтительных ламинатных материалов в производстве ИМС.На BGA чаще всего используется BT. BT также стала предпочтительной смолой для ламинатов корпусов чипов (CSP). Между тем, конкуренты по всему миру производят новые эпоксидные смолы и их альтернативы, что угрожает лишить BT возможности потратить свои деньги, возможно, снизив цены в целом, поскольку рынок станет более конкурентоспособным в ближайшие годы.

В качестве альтернативы жестким основам, ленточные основы в основном изготавливаются из полиимида и других термостойких и прочных материалов.Преимущество ленточных носителей заключается в их способности одновременно перемещать и переносить цепи, что делает ленточные носители предпочтительным выбором в дисковых накопителях и других устройствах, несущих цепи при быстром и постоянном движении. Другим основным преимуществом ленточных материалов является их небольшой вес, что означает, что они не добавляют даже малейшей тяжести наносимой поверхности.

Подложки для металлических проводников

Пакеты

IC также должны иметь металлические проводники, которые могут направлять сигналы к различным соединительным элементам.Поэтому важно, чтобы субстраты способствовали облегчению этого процесса. Подложки направляют входные и выходные сигналы микросхемы к другим функциям системы в корпусах. Размещение фольги, обычно меди, которая приклеивается к ламинату в подложке, обеспечивает металлическую проводимость. Иммерсионные слои золота и никеля часто наносятся на медь в качестве отделки, чтобы предотвратить взаимную диффузию и окисление.

Какой тип корпуса IC является наиболее распространенным?

Выводные рамки — это наиболее распространенные корпуса ИС.Вы могли бы использовать эти пакеты для соединенных между собой кристаллов с серебряной или позолоченной отделкой. Для пластиковых корпусов для поверхностного монтажа производители часто используют медные материалы для выводных рамок. Медь обладает высокой проводимостью и очень податлива, поэтому может быть полезна для этой цели.

Альтернативные материалы корпуса ИС и методы сборки

Многие производители пытаются отойти от реальных корпусов ИС с выводными рамками и свинцовым покрытием, но они так часто используются в течение столь долгого времени, что для некоторых переход является трудным.Наиболее распространены следующие пакеты:

  • Двухрядные корпуса: Двухрядные корпуса состоят из двух рядов электрических контактов, расположенных вдоль горизонтальных краев прямоугольной ИС. Двухрядный корпус устанавливается на печатную плату либо через сквозное отверстие, либо через гнездо.
  • Пакеты с маленькими контурами: Тонкие пакеты с маленькими контурами (TSOP) — это компонент ИС, который состоит из прямоугольной формы с небольшими штырями по горизонтальным краям. TSOP распространены на ИС, которые питают ОЗУ и флэш-память.
  • Квадратные плоские корпуса: Квадратные плоские корпуса (QFP) представляют собой плоский квадратный компонент ИС с выводами вдоль каждого из четырех краев. Модули QFP не могут быть смонтированы в сквозное отверстие, и сокеты редко доступны для корпусов этого типа. QFP могут иметь от 32 или до 304 контактов, в зависимости от диапазона шага. Варианты QFP включают низкопрофильные и тонкие. Японские производители электроники впервые использовали QFP в 1970-х годах, хотя такой тип корпуса не получил распространения в Северной Америке и Европе до начала 90-х годов.
  • Матрицы с шариковой решеткой: BGA — это корпус для поверхностного монтажа с микросхемой, обычно встречающийся в компьютерном оборудовании. В отличие от других корпусов микросхем, где можно подключать только периметр, вся нижняя поверхность может быть установлена ​​на BGA. Благодаря более коротким шариковым соединениям BGA обеспечивают одни из самых высоких скоростей среди всех корпусов IC. BGA распространены на картах RAM и USB-картах, в том числе на картах RAM и динамиках. Процесс пайки BGA требует точности.

Для корпусов подложек, таких как корпуса на керамической основе, потребуется сплав, который по коэффициенту теплового расширения (КТР) аналогичен керамическому, например Iconel или Alloy 42.В процессе прикрепления матрицы мы прикрепляем матрицу к подложке с помощью специальных материалов для крепления матрицы, которые мы можем использовать при сборке лицевой стороной вверх. Очень важно избегать разрывов в прикрепленном материале, так как это может привести к появлению горячих точек. Хороший материал для крепления кристаллов электрически и теплопроводен, что делает его идеальным для корпусов подложек.

Вместо этого вы можете использовать ламинат, если вам нужна более высокая производительность или вы имеете дело с большим количеством операций ввода-вывода. Пакеты из ламината являются отличной недорогой альтернативой керамическим подложкам, а также имеют более низкую диэлектрическую проницаемость.

Что такое материал крепления штампа?

Пакет IC выполняет две основные функции. Во-первых, защитить матрицу от повреждений, которые могут вызвать внешние факторы. Второй — перераспределить вход и выход до управляемой мелкой высоты тона. Кроме того, в пакете предусмотрена стандартизованная структура, которая направляет тепловой путь должным образом от многослойной матрицы. В целом конструкция лучше подходит для электрических испытаний и более устойчива к ошибкам.

Материалы для прикрепления штампа представляют собой жидкие или пленочные материалы, разработанные производителями для предотвращения выделения газа, которое может ухудшить качество соединения проводов.Эти материалы также служат буфером напряжений, поэтому матрица не ломается, если КТР не полностью совпадает с подложкой.

Существуют различные методы нанесения материалов для крепления штампа, некоторые из которых более сложные, чем другие. В большинстве случаев насадка для штамповки применяется к сборкам, где проволочная скрепка находится на лицевой стороне поверхности. Во всех случаях материалы, прикрепляемые к матрице, являются теплопроводными. На некоторых сборках приставка штампа также обеспечивает электропроводность.Чтобы пятна не становились слишком горячими вместе с матрицей, производители обычно стараются предотвратить образование пустот в материале. Материалы для крепления штампов, как жидкие, так и пленочные, препятствуют выделению газов и защищают штампы от повреждений.

Типы узлов проволочных скреплений

Проволочные сборки бывают трех форматов:

  • Термокомпрессионное соединение
  • Термозвуковое соединение шариков
  • Ультразвуковая клиновая фиксация при комнатной температуре

Выбранный вами тип узла для соединения проводов будет иметь различные возможности сборки.Для соединения проводов обычно используется золотая проволока, хотя вместо нее вы можете использовать медную проволоку, если у вас среда сборки, богатая азотом. Соединение с помощью алюминиевой проволоки может быть экономичной альтернативой.

Ультразвуковое соединение начинается с подачи проволоки через отверстие в поверхности узла компонента. Процесс включает соединение матрицы и подложки.

Термозвуковое соединение — это процесс, используемый для подключения кремниевых ИС к компьютерам. В процессе собираются компоненты центральных процессоров, которые объединяют схемы персональных компьютеров и ноутбуков.

Термозвуковые связи состоят из тепловой, механической и ультразвуковой энергии. Машины, которые проводят этот процесс, содержат преобразователи, которые преобразуют электрическую энергию в пьезоэлектричество.

Термокомпрессионное соединение — это метод соединения двух металлов за счет сочетания силы и тепла. Этот метод также называют склеиванием пластин, диффузионной сваркой, сваркой в ​​твердом состоянии и соединением под давлением. Термокомпрессионное соединение защищает электрические конструкции и комплекты устройств перед поверхностным монтажом.Метод включает диффузию поверхности и границы зерен.

Герметики

Инкапсулянты

являются последним элементом корпуса ИС и служат для защиты проводника и проводов от внешних и физических повреждений. Они могут быть изготовлены из эпоксидной смолы или смесей эпоксидных смол, силикона, полиимида, вулканизируемых либо на основе растворителей, либо при комнатной температуре. Остальные компоненты, которые вы выберете, будут зависеть от конкретных потребностей ваших интегральных схем и ваших приложений.

Печатные платы могут быть уязвимы к электростатической пыли в промышленных и автомобильных средах. Чтобы защитить механические свойства печатных плат, производители теперь используют герметизирующие смолы.

В качестве защитного барьера заливочные материалы и герметики очень эффективны для предотвращения повреждения механизмов печатных плат пылью и другими атмосферными элементами. При наличии достаточного количества смол герметики могут защитить печатные платы от воздействия вибрации, ударов и внешних элементов. Чтобы приложение работало эффективно, смолы должны быть протестированы на их пригодность в различных потенциальных рабочих средах.Функциональность блоков в этих настройках также должна быть оценена.

В качестве альтернативы смолам для заливки и инкапсуляции некоторые производители используют конформные покрытия, которые облегают форму каждой платы и обеспечивают прочность и долговечность, не влияя на вес или размеры печатной платы. Покрытия обычно проходят испытания в нормальных атмосферных условиях. В каждом тесте оценивается влияние данного покрытия на электрические и механические характеристики исследуемой печатной платы.

Герметизирующие материалы бывают трех основных разновидностей.Первичный материал — эпоксидная смола, чистая или смешанная. Эпоксидные смолы состоят из органических смол и, как правило, доступны по цене, поэтому они популярны среди производителей. Другим широко распространенным материалом, используемым в герметизирующих микросхемах IC, является силикон, который не имеет углеродной основы и, следовательно, не является органической смолой. Силиконовые смолы обычно основаны на растворителях. С другой стороны, некоторые смолы вулканизуются при комнатной температуре, и контакт с влагой может их отвердить. Силиконы популярны благодаря своей гибкости как в горячих, так и в холодных условиях.

Смолы для заливки и инкапсуляции, как и конформные покрытия, бывают разных составов. Каждый состав сбалансирован для определенного диапазона атмосферных условий. Путем тестирования производители могут определить, какие составы лучше всего подходят для конкретных условий. В нормальных условиях большинство типов смол и покрытий обеспечивают достаточную защиту печатной платы. В более суровых условиях на доску обычно требуется покрытие из специального материала, например акрила. Если печатная плата предназначена для использования в условиях погружения, покрытия повышенной прочности являются одними из наиболее подходящих вариантов.

Смолы

из силикона обеспечивают оптимальную работу печатных плат в различных средах. Для конструкций печатных плат силикон обычно предпочтительнее полиуретана или эпоксидной смолы. Между этими двумя последними, полиуретан является более надежным материалом в различных условиях. Полиуретановые смолы могут быть эффективны в морских условиях в качестве защиты при погружении в соленую воду.

Общие сведения об упаковке ИС

Чтобы оставаться на вершине рынка, очень важно быть в курсе тенденций в области корпусов интегральных схем.Таким образом, вы можете оставаться конкурентоспособными и делать правильные инвестиции на рынке упаковочных материалов для ИС. Различные сегменты рынка влияют на цену, популярность и доступность упаковочных материалов. Кроме того, тенденции в региональном масштабе могут повлиять на рост или уменьшение использования упаковочных материалов в определенных уголках мира.

Для получения новостей, статистики и информации о тенденциях на рынке интегральных схем заинтересованные стороны должны прочитать отчет о рынке полупроводников и упаковочных материалов для интегральных схем, в котором данные разбиты по категориям и приложениям в рамках отрасли интегральных схем.Отраслевые эксперты используют управление проектными данными для сбора и анализа информации о дизайнерских решениях, каждый из которых представляет свое понимание как производителей, поставщиков и розничных продавцов и дает полную картину по всей сетке создания стоимости.

В любой момент времени внезапные, неожиданные события могут повлиять на рынок, включая стихийные бедствия, изменение климата, политические потрясения, революционные технологии и культурные сдвиги. Как заинтересованная сторона на фронте ИС, чтобы оставаться на вершине ИС упаковки, вы должны распознавать тенденции, касающиеся производства, поставок, экспорта, импорта, ценообразования, анализа целостности и общих темпов роста упаковочных материалов, и регулярно их изучать, чтобы вы могли планировать составьте соответствующий бюджет и защитите свой доход.

Упаковка ИС от Millennium Circuits

Как видите, в корпусе ИС для электронных систем есть много элементов, и, как игроку в электронной промышленности, важно понимать их и быть в курсе новых разработок в области усовершенствованных корпусов, особенно в отношении того, как они влияют на ваши компоненты с точки зрения производительности.