Introducción detallada al diseño de PCB del paquete de 9 componentes comunes

El embalaje de los componentes desempeña un papel en la instalación, fijación, sellado, protección del chip y mejora de las propiedades eléctricas y térmicas.Al mismo tiempo, a través de los contactos del chip con cables conectados a los pines de la carcasa del paquete, estos pines se conectan a otros dispositivos a través de los cables de la placa de circuito impreso, para lograr la conexión entre el chip interno y el circuito externo.Por lo tanto, el chip debe estar aislado del mundo exterior para evitar la corrosión del circuito del chip por impurezas transportadas por el aire causada por la degradación del rendimiento eléctrico.Y el chip encapsulado también es más fácil de instalar y transportar.Dado que el paquete es bueno o malo, afecta directamente el rendimiento del chip en sí y el rendimiento del diseño de PCB y la fabricación de la conexión, por lo que la tecnología de embalaje es fundamental.

Embalaje de componentes son los componentes electrónicos reales, como chips, resistencias, condensadores, etc., en una representación gráfica de la placa PCB para facilitar la inserción o soldadura de la placa PCB, afectará directamente el rendimiento de la placa de circuito, es la electrónica El proceso de fabricación es una parte vital del proceso.

Medir una tecnología de envasado de chips avanzada o no es un indicador importante: la relación entre el área del chip y el área del paquete, cuanto más cercana esté esta relación a 1, mejor.

Según los requisitos de disipación de calor, cuanto más delgado sea el paquete, mejor.

La encapsulación ha pasado aproximadamente por el siguiente proceso de desarrollo:

Estructura: A → ADEREZO → PLCC → QFP → BGA → CSP.

Material: metal, cerámica → cerámica, plástico → el plastico.

Forma del pasador: inserción directa de cable largo → montaje con cable corto o sin cable → golpe de pelota.

Método de montaje: inserción por orificio pasante→montaje de superficie→montaje directo.

La siguiente es una introducción a formularios de paquetes específicos:

1.Paquete SOP/SOIC

SOP es la abreviatura del paquete de esquema pequeño en inglés, es decir, el paquete de esquema pequeño.Tecnología de paquete SOP desarrollada por Philips en 1968 ~ 1969, y luego derivada gradualmente: SOJ, paquete de contorno pequeño con pin J;TSOP, paquete delgado y de contorno pequeño;VSOP, paquete de esquema muy pequeño;SSOP, SOP reducido;TSSOP, SOP reducido fino;SOT, transistor de contorno pequeño;SOIC, circuito integrado de pequeño contorno.SOP, SOP reducido;SOT, transistor de contorno pequeño;SOIC, circuito integrado de pequeño contorno.

2.Paquete DIP

DIP es la abreviatura de ‘Paquete doble en línea’, es decir, paquete dual en línea.Uno de los paquetes enchufables, los pines de ambos lados del paquete, el material del paquete tiene dos tipos de plástico y cerámica. DIP es el paquete enchufable más popular, el alcance de la aplicación incluye IC lógico estándar, LSI de almacenamiento y microcomputadora. circuitos, etc.

3.Paquete PLCC

PLCC es el inglés ‘Portador de chips con plomo de plástico’ abreviatura, es decir, el paquete de chips de plástico J-lead.Paquete PLCC, la forma del paquete cuadrado, de 32 pines, rodeado de pines, las dimensiones externas que el paquete DIP es mucho más pequeña.El paquete PLCC es adecuado para la tecnología de montaje superficial SMT en el montaje y cableado de PCB, con un factor de forma pequeño, las ventajas de una alta confiabilidad.

4.Paquete TQFP

TQFP es la abreviatura de ‘Paquete plano cuádruple delgado’, es decir, paquete plano de cuatro esquinas de plástico fino.El proceso de paquete plano cuádruple puede utilizar eficazmente el espacio, reduciendo así el tamaño de los requisitos de espacio de la placa de circuito impreso.Debido a su altura y tamaño reducidos, este proceso de paquete es ideal para aplicaciones en las que el espacio es crítico, como tarjetas PCMCIA y dispositivos de red.Casi todos los CPLD/FPGA de ALTERA están disponibles en paquetes TQFP.

5.Paquete PQFP

PQFP es el inglés ‘Paquete plano cuádruple de plástico’ Abreviatura, es decir, paquete plano cuádruple de plástico, la distancia entre pines del chip del paquete PQFP es muy pequeña y el pin es muy delgado.Circuitos integrados generales a gran escala o ultra gran escala en este formato de paquete, el número de pines es generalmente superior a 100.

6.Paquete TSOP

TSOP es el inglés ‘Paquete delgado y pequeño’ Abreviatura, es decir, paquete delgado de tamaño pequeño, tecnología de empaquetado de memoria TSOP, una característica típica es hacer pines alrededor del chip empaquetado, TSOP es adecuado para la tecnología SMT (montaje superficial) en el montaje y cableado de PCB.La forma del paquete TSOP, los parámetros parásitos (cuando la corriente cambia significativamente, causado por la perturbación del voltaje de salida) se reducen, son adecuados para aplicaciones de alta frecuencia, son más fáciles de operar y tienen mayor confiabilidad.

7.Paquete BGA

BGA es el inglés ‘Paquete de matriz de rejilla de bolas’ abreviatura, es decir, el paquete de matriz de rejilla de bolas.En la década de 1990, con el avance de la tecnología, la integración del chip continúa mejorando, el número de pines de E/S aumentó dramáticamente, el consumo de energía también aumentó y los requisitos del paquete de circuito integrado también son más estrictos.Para satisfacer las necesidades de desarrollo, se comenzó a aplicar el embalaje BGA a la producción.

La memoria empaquetada con tecnología BGA puede aumentar la capacidad de la memoria de dos a tres veces con el mismo volumen de memoria.BGA tiene un volumen menor, mejor disipación de calor y rendimiento eléctrico en comparación con TSOP.La tecnología de empaquetado BGA ha mejorado la capacidad de almacenamiento por pulgada cuadrada, y los productos de memoria con tecnología de empaquetado BGA tienen solo un tercio del tamaño de los paquetes TSOP con la misma capacidad.Además, en comparación con el paquete TSOP tradicional, el paquete BGA tiene una forma más rápida y eficaz de disipar el calor.

Los terminales de E/S del paquete BGA se distribuyen debajo del paquete en forma de juntas de soldadura redondas o en forma de columnas en forma de matrices.La ventaja de la tecnología BGA es que, aunque el número de pines de E/S ha aumentado, el espacio entre pines no se ha reducido sino que ha aumentado, mejorando así el rendimiento del ensamblaje.Aunque su consumo de energía aumenta, BGA se puede soldar utilizando el método de chip de colapso controlado, lo que puede mejorar su rendimiento eléctrico y térmico.El espesor y el peso se reducen en comparación con la tecnología de envasado anterior;se reducen los parámetros parásitos, el retraso en la transmisión de la señal es pequeño y el uso de la frecuencia mejora considerablemente;El montaje puede ser soldadura coplanar, alta fiabilidad.

8.Paquete TinyBGA

Hablando de envases BGA, no podemos mencionar la tecnología TinyBGA patentada de Kingmax, nombre completo en inglés TinyBGA ‘Rejilla de bolas pequeñas’, pertenece a una rama de la tecnología de envasado BGA, fue desarrollado con éxito en agosto de 1998 Kingmax.La relación entre el área del chip y el área del paquete no es inferior a 1:1,14, lo que puede aumentar la capacidad de la memoria de 2 a 3 veces con el mismo volumen de memoria.En comparación con los productos del paquete TSOP, tiene un volumen menor, mejor rendimiento de disipación de calor y rendimiento eléctrico.

Los productos de memoria con tecnología de empaquetado TinyBGA tienen solo 1/3 del tamaño de los paquetes TSOP en la misma situación de capacidad. Los pines de los paquetes TSOP salen desde la periferia del chip, mientras que TinyBGA sale desde el centro del chip.Esto acorta efectivamente la distancia de conducción de la señal, ya que la longitud de la línea de transmisión de la señal es solo 1/4 de la tecnología TSOP tradicional, reduciendo así la atenuación de la señal.Esto no sólo mejora significativamente el rendimiento antiinterferencias y antiruido del chip, sino que también mejora el rendimiento eléctrico.Los paquetes TinyBGA pueden soportar frecuencias externas de hasta 300MHz, mientras que los paquetes TSOP tradicionales solo pueden soportar frecuencias externas de hasta 150MHz.

La memoria del paquete TinyBGA también es más delgada (altura del paquete inferior a 0,8 mm), la ruta efectiva de disipación de calor desde el sustrato metálico hasta el disipador de calor es de solo 0,36 mm.Por lo tanto, la memoria TinyBGA tiene una mayor eficiencia de conducción térmica, lo que es muy adecuada para sistemas de funcionamiento prolongado con excelente estabilidad.

9. Paquete QFP

QFP significa ‘Paquete Cuádruple Plano’, es decir, un pequeño paquete plano cuadrado.Los paquetes QFP se usaban con más frecuencia en los primeros días de las tarjetas gráficas, pero hay pocos paquetes QFP con velocidades superiores a 4 ns y han sido reemplazados gradualmente por TSOP-II y BGA debido a problemas de proceso y rendimiento.Los paquetes QFP tienen pines alrededor del troquel y son bastante obvios de identificar.Paquete plano de pasador lateral cuádruple.Uno de los paquetes de montaje en superficie con pasadores que salen de los cuatro lados en forma de ala de gaviota (L).

Existen tres tipos de sustratos: cerámico, metálico y plástico.En términos de cantidad, los envases de plástico representan la mayoría.Cuando no hay una indicación especial del material, la mayoría de los casos son QFP de plástico, que son los paquetes LSI multipin más populares utilizados no sólo para circuitos LSI de lógica digital, como microprocesadores y pantallas de puerta, sino también para circuitos LSI analógicos. , como el procesamiento de señales VTR y el procesamiento de señales acústicas.La distancia entre centros de pasadores es de 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3 mm y otras especificaciones, y el número máximo de pasadores en la especificación de distancia entre centros de 0,65 mm es 304.