Jenis dan paket chip

Sirkuit terpadu (IC) adalah landasan teknologi elektronik modern. Mereka adalah jantung dan otak dari sebagian besar sirkuit. Mereka ada dimana-mana dan Anda dapat menemukannya di hampir setiap papan sirkuit.

Sirkuit terpadu adalah kumpulan komponen elektronik: resistor, transistor, kapasitor, dll., semuanya dimasukkan ke dalam sebuah chip kecil dan dihubungkan bersama untuk mencapai tujuan fungsional yang kompleks. Mereka memiliki banyak kategori fungsional: gerbang logika rangkaian, penguat operasional, pengatur waktu, pengatur, pengontrol rangkaian, pengontrol logika, mikroprosesor, memori... dll.

IC dalam

Bagian dalam chip adalah struktur sirkuit kompleks yang terdiri dari wafer silikon, tembaga, dan bahan lainnya, yang dihubungkan satu sama lain untuk membentuk resistor, kapasitor, transistor, atau komponen lain dalam sirkuit. Keripik awalnya dibuat pada wafer silikon bulat, dan setelah pengkabelan selesai, wafer dipotong kecil-kecil untuk membentuk chip. Chip itu sendiri kecil, dan chip semikonduktor serta lapisan tembaga yang dikandungnya sangat tipis. Koneksi antar lapisan sangat rumit.

Chip adalah unit terkecil dari rangkaian aplikasi. Karena chip terlalu kecil untuk dilas atau disambung. Untuk mempermudah pekerjaan penyambungan rangkaian ke chip, perlu digunakan teknologi pengemasan chip. Teknologi pengemasan chip mengubah chip silikon yang kecil dan halus menjadi chip hitam yang kita semua kenal.

kemasan IC

Teknologi pengemasan membuat chip jadi dan memperluasnya untuk memudahkan menghubungkan struktur dengan sirkuit lain. Setiap koneksi eksternal pada chip dihubungkan melalui kawat emas kecil ke pad atau pin pada paket. Pin adalah terminal pemerasan perak pada rangkaian chip, yang terus terhubung ke seluruh rangkaian. Ada berbagai jenis paket, masing-masing dengan ukuran unik, tipe pemasangan, dan/atau jumlah pin. Gambar di bawah mencantumkan lusinan paket chip, masing-masing memiliki nama uniknya sendiri. Beberapa kategori kemasan utama dibahas secara rinci dalam artikel berikut.

Penanda polaritas dan nomor pin

Semua chip ditandai dengan polaritas, dan posisi serta fungsi setiap pin unik. Ini berarti bahwa paket tersebut harus memiliki beberapa cara untuk mendefinisikan fungsionalitas setiap pin. Kebanyakan chip akan menggunakan takik atau titik untuk menunjukkan pin mana yang lebih dulu. (terkadang keduanya), setelah Anda mengetahui di mana pin pertama berada, kode pin lainnya akan bertambah berlawanan arah jarum jam pada chip.

Modus instalasi

Salah satu ciri pembeda utama jenis paket chip adalah cara pemasangannya pada papan sirkuit. Semua paket termasuk dalam salah satu dari dua jenis pemasangan berikut: melalui lubang (PTH) atau pemasangan di permukaan (SMD atau SMT). Paket lubang tembus umumnya lebih besar dan lebih mudah digunakan. Mereka dirancang untuk melewati satu sisi papan dan kemudian disolder ke sisi lainnya. Paket tambalan permukaan dirancang untuk ditempatkan pada sisi papan yang sama dan dilas ke permukaan papan. Pin paket SMD harus terdiri dari dua jenis, satu ditarik dari samping, tegak lurus terhadap chip; Yang lainnya terletak di bagian bawah chip dan disusun dalam matriks. Bentuk komponen ini kurang “cocok untuk perakitan manual”. Seringkali mereka memerlukan alat khusus untuk membantu proses ini.

Kami memberikan ilustrasi mendetail tentang berbagai bentuk kemasan chip yang umum di bawah ini:

Paket ganda in-line (DIP)

DIP, kependekan dari paket dual in-line, adalah paket IC melalui lubang yang paling umum. Chip kecil ini memiliki dua baris pin paralel dan cangkang plastik hitam persegi panjang yang menonjol secara vertikal.

SMD/SMT：Pemasangan Permukaan

Saat ini terdapat berbagai jenis paket pemasangan permukaan. Biasanya perlu membuat pola pengkabelan yang cocok dengan chip pada PCB terlebih dahulu dan mengelasnya. Instalasi SMT biasanya merupakan perangkat yang memerlukan otomatisasi.

SOP：Paket Garis Besar Kecil

Pengemasan SOP merupakan bentuk evolusi dari pemasangan permukaan untuk DIP. Jika semua pin pada DIP ditekuk ke luar dan kemudian diperkecil ke ukuran yang sesuai, SOP pemasangan satu sisi dapat dibentuk. Paket ini adalah salah satu bagian SMD yang paling mudah untuk disolder dengan tangan. Pada paket SOIC (Small-outline IC), setiap pin biasanya dipisahkan sekitar 0,05 inci (1,27 mm). SSOP (shrink small-outline package) adalah versi kemasan SOIC yang diperkecil. Paket IC serupa lainnya termasuk TSOP (paket garis kecil tipis) dan TSSOP (paket garis kecil menyusut tipis).

QFP （Paket Quad Flat）

Buka lipatan pin IC di keempat arah agar terlihat seperti paket datar empat sisi (QFP). IC QFP mungkin memiliki 8 pin per sisi (total 32) hingga 70 pin per sisi (total lebih dari 300). Jarak pin pada IC QFP biasanya antara 0,4 mm dan 1 mm. Ada beberapa variasi miniatur dari paket QFP standar, QFP tipis (TQFP: QFP tipis), paket Sangat Tipis Tipis (VQFP), dan Konfigurasi Rendah (LQFP).

QFN （Quad Flat Tanpa lead)

Melepaskan pin IC QFP dan mengecilkan pin ke sudut keempat sisinya akan memberi Anda sesuatu yang terlihat seperti paket Quad-Flat No-leads (QFN). Konektor pada paket QFN jauh lebih kecil, terlihat di tepi bawah IC.

Paket Thin (TQFN), Ultra-thin (VQFN), dan Micro-lead (MLF) adalah varian dari paket QFN standar. Bahkan ada paket dual no-lead (DFN) dan dual no-lead (TDFN) tipis dengan pin hanya di dua sisi. Banyak mikroprosesor, sensor, dan ics baru lainnya hadir dalam paket QFP atau QFN. Mikrokontroler ATmega328 yang populer tersedia dalam paket TQFP dan bentuk tipe QFN (MLF), sedangkan akselerometer/giroskop mikro seperti MPU-6050 tersedia dalam bentuk mikro QFN.

Array Kotak Bola

Terakhir, untuk sirkuit terpadu yang benar-benar canggih, terdapat paket ball-grid array (BGA). Ini adalah paket yang rumit dan halus di mana bola solder kecil disusun dalam kotak dua dimensi di bagian bawah IC. Terkadang bola solder dipasang langsung ke chip!

Paket BGA biasanya digunakan pada mikroprosesor tingkat lanjut. Jika Anda dapat mengelas IC yang dienkapsulasi bga secara manual, Anda dapat menganggap diri Anda seorang ahli las. Biasanya, menempatkan paket-paket ini pada PCB memerlukan proses otomatis yang mencakup mesin take-and-place dan tungku refluks.

IC umum

Sirkuit terpadu ada di mana-mana dalam elektronik dalam berbagai bentuk sehingga sulit untuk mencakup semuanya. Berikut adalah beberapa ics yang lebih umum yang mungkin Anda temui dalam elektronik.

1, Gerbang logika, pengatur waktu, register geser.

Sebagai blok penyusun sirkuit terintegrasi, gerbang logika dapat dikemas ke dalam sirkuit terintegrasinya sendiri. Beberapa ics gerbang logika mungkin berisi sejumlah kecil gerbang dalam satu paket, dan gerbang logika dapat dihubungkan dalam sirkuit terpadu untuk membuat pengatur waktu, penghitung, kait, register geser, dan sirkuit logika dasar lainnya. Sebagian besar rangkaian sederhana ini dapat ditemukan dalam paket DIP, serta SOIC dan SSOP.

2,Mikrokontroler, mikroprosesor, FPGA

Mikrokontroler, mikroprosesor, dan FPGA semuanya merupakan sirkuit terintegrasi yang mengemas ribuan, jutaan, atau bahkan miliaran transistor ke dalam sebuah chip kecil. Komponen-komponen ini secara fungsional kompleks dan ukurannya sangat bervariasi. Dari mikrokontroler 8-bit, seperti ATmega328 di Arduino, hingga mikroprosesor multi-core 64-bit yang kompleks, ini adalah komponen yang banyak digunakan di komputer. Komponen-komponen ini juga biasanya merupakan sirkuit terintegrasi terbesar di sirkuit. Mikrokontroler sederhana dapat ditemukan dalam paket dari DIP hingga QFN/QFP, dengan jumlah pin berkisar antara 8 hingga 100. Seiring dengan meningkatnya kompleksitas komponen-komponen ini, kompleksitas pengemasan juga meningkat. FPGA dan mikroprosesor kompleks dapat memiliki lebih dari seribu pin dan hanya dapat digunakan dalam paket tingkat lanjut seperti QFN, LGA atau BGA.

3, Ssensor

Sensor digital modern seperti sensor suhu, akselerometer, dan giroskop semuanya terintegrasi dalam satu sirkuit terpadu. Ic ini biasanya lebih kecil dari ics lain pada mikrokontroler atau papan, dengan jumlah pin berkisar antara 3 hingga 20. Nah dalam chip kontrol yang besar, banyak sensor yang akan langsung terintegrasi di dalamnya.

Fountyl Technologies PTE Ltd, berfokus pada industri manufaktur semikonduktor, produk utama meliputi: Pin chuck, chuck keramik berpori, efektor ujung keramik, balok persegi keramik, spindel keramik, selamat datang untuk menghubungi dan negosiasi!