Het type en de verpakking van de chip

Geïntegreerde schakeling (IC) is de hoeksteen van de moderne elektronische technologie. Ze vormen het hart en het brein van de meeste circuits. Ze zijn overal en je kunt ze op bijna elke printplaat vinden.

Een geïntegreerd circuit is een verzameling elektronische componenten: weerstanden, transistors, condensatoren, enz., allemaal gepropt in een kleine chip en met elkaar verbonden om een ​​complex functioneel doel te bereiken. Ze hebben veel functionele categorieën: logische circuitpoorten, operationele versterkers, timers, regelaars, circuitcontrollers, logische controllers, microprocessors, geheugen... enz.

Intern IC

De binnenkant van een chip is een complexe circuitstructuur die bestaat uit siliciumwafels, koper en andere materialen, die met elkaar zijn verbonden om weerstanden, condensatoren, transistors of andere componenten in het circuit te vormen. Chips worden in eerste instantie gemaakt op ronde siliciumwafels en nadat de bedrading is voltooid, worden de wafels in kleine stukjes gesneden om de chip te vormen. De chip zelf is klein en de halfgeleiderchip en de koperlaag waaruit deze bestaat, zijn erg dun. De verbindingen tussen de lagen zijn complex.

Een chip is de kleinste eenheid van een applicatiecircuit. Omdat de spanen te klein zijn om te worden gelast of samengevoegd. Om het werk van het verbinden van het circuit met de chip eenvoudiger te maken, moet de chipverpakkingstechnologie worden gebruikt. Chipverpakkingstechnologie verandert kleine, delicate siliciumchips in de zwarte chips die we allemaal kennen.

IC-verpakking

Verpakkingstechnologie maakt een voltooide chip en breidt deze uit om het gemakkelijker te maken om structuren met andere circuits te verbinden. Elke externe verbinding op de chip is via een klein stukje gouddraad verbonden met een pad of pin op de verpakking. De pin is de zilveren knijpterminal op het chipcircuit, die verbinding blijft maken met de rest van het circuit. Er zijn veel verschillende soorten pakketten, elk met een uniek formaat, montagetype en/of aantal pinnen. In de onderstaande figuur staan ​​tientallen chippakketten vermeld, elk met een eigen unieke naam. Enkele van de belangrijkste verpakkingscategorieën worden in de volgende artikelen gedetailleerd besproken.

Polariteitsmarkering en pinnummer

Alle chips zijn gemarkeerd met polariteit en de positie en functie van elke pin is uniek. Dit betekent dat het pakket een manier moet hebben om de functionaliteit van elke pin te definiëren. De meeste chips gebruiken een inkeping of een punt om aan te geven welke pin als eerste is. (soms beide), zodra je weet waar de eerste pin is, wordt de rest van de pincode tegen de klok in op de chip verhoogd.

Installatiemodus

Een van de belangrijkste onderscheidende kenmerken van chippakkettypes is de manier waarop ze op de printplaat worden gemonteerd. Alle pakketten vallen in een van deze twee montagetypes: through hole (PTH) of opbouwmontage (SMD of SMT). Doorlopende pakketten zijn over het algemeen groter en gemakkelijker te gebruiken. Ze zijn ontworpen om door de ene kant van het bord te gaan en vervolgens aan de andere kant te solderen. Het oppervlakpatchpakket is ontworpen om aan dezelfde kant van het bord te worden geplaatst en wordt aan het bordoppervlak gelast. De pinnen van het SMD-pakket moeten van twee soorten zijn: één wordt vanaf de zijkant getrokken, loodrecht op de chip; De andere bevindt zich aan de onderkant van de chip en is gerangschikt in een matrix. Deze componentvorm is niet helemaal "geschikt voor handmatige montage". Ze hebben vaak speciaal gereedschap nodig om dit proces te ondersteunen.

We geven hieronder een gedetailleerde illustratie van verschillende veel voorkomende chipverpakkingsvormen:

Dubbel-in-line-pakket (DIP)

DIP, een afkorting voor dual in-line package, is het meest voorkomende through-hole IC-pakket. Deze kleine chips hebben twee rijen evenwijdige pinnen en een rechthoekig zwart plastic omhulsel steekt verticaal uit.

SMD/SMT: opbouwmontage

Er is nu een grote verscheidenheid aan pakketten voor opbouwmontage. Meestal is het nodig om vooraf een bedradingspatroon te maken dat overeenkomt met de chip op de printplaat en dit te lassen. De installatie van SMT is meestal een apparaat dat automatisering vereist.

SOP: Klein overzichtspakket

SOP-verpakking is een geëvolueerde vorm van opbouwmontage voor DIP. Als alle pinnen op de DIP naar buiten worden gebogen en vervolgens worden verkleind tot de juiste maat, kan een enkelzijdig gemonteerde SOP worden gevormd. Dit pakket is een van de gemakkelijkste SMD-onderdelen om met de hand te solderen. Op SOIC-pakketten (Small-Outline IC) is elke pin doorgaans ongeveer 1,27 mm (0,05 inch) gescheiden. SSOP (shrink small-outline package) is een verkleinde versie van SOIC-verpakkingen. Andere vergelijkbare IC-pakketten zijn onder meer TSOP (dunne pakket met kleine contouren) en TSSOP (dunne pakket met kleine contouren).

QFP (Quad plat pakket)

Vouw de IC-pinnen in alle vier de richtingen open, zodat het lijkt op een vierzijdig plat pakket (QFP). QFP-ics kunnen 8 pinnen per zijde hebben (32 in totaal) tot 70 pinnen per zijde (meer dan 300 in totaal). De pinafstand op een QFP IC ligt gewoonlijk tussen 0,4 mm en 1 mm. Er zijn enkele geminiaturiseerde varianten van de standaard QFP-, dunne QFP- (TQFP: dunne QFP), Very Thin Thin- (VQFP) en Low Configuration-pakketten (LQFP).

QFN (Quad Flat No-leads)

Door de pinnen van de QFP IC te verwijderen en de pinnen op de hoeken van de vier zijden te verkleinen, krijgt u iets dat lijkt op een Quad-Flat No-leads (QFN)-pakket. De connector op de QFN-behuizing is veel kleiner en zichtbaar aan de onderkant van het IC.

Dunne (TQFN), ultradunne (VQFN) en micro-lead (MLF) pakketten zijn varianten van het standaard QFN-pakket. Er zijn zelfs dual no-lead (DFN) en dunne dual no-lead (TDFN) pakketten met pinnen aan slechts twee zijden. Veel microprocessors, sensoren en andere nieuwe IC's worden geleverd in QFP- of QFN-pakketten. De populaire ATmega328-microcontroller is beschikbaar in TQFP-pakket en QFN-type (MLF), terwijl microversnellingsmeters/gyroscopen zoals de MPU-6050 beschikbaar zijn in micro-QFN-vorm.

Balrasterarrays

Ten slotte zijn er voor echt geavanceerde geïntegreerde schakelingen ball-grid array (BGA)-pakketten. Dit is een complex en subtiel pakket waarin kleine soldeerbolletjes in een tweedimensionaal raster aan de onderkant van het IC zijn gerangschikt. Soms is de soldeerbal rechtstreeks op de chip bevestigd!

BGA-pakketten worden doorgaans gebruikt op geavanceerde microprocessors. Als je een in BGA ingekapseld IC handmatig kunt lassen, kun je jezelf als een meesterlasser beschouwen. Normaal gesproken vereist het plaatsen van deze pakketten op de PCB een geautomatiseerd proces dat een take-and-place-machine en een refluxoven omvat.

Gemeenschappelijk IC

Geïntegreerde schakelingen zijn in zoveel vormen alomtegenwoordig in de elektronica dat het moeilijk is om alles te behandelen. Hier zijn enkele van de meest voorkomende ics die u in de elektronica kunt tegenkomen.

1, Logische poort, timer, schuifregister.

Als bouwstenen van meer geïntegreerde schakelingen zelf kunnen logische poorten worden verpakt in hun eigen geïntegreerde schakelingen. Sommige logische poort-ics kunnen een klein aantal poorten in een pakket bevatten, en logische poorten kunnen binnen geïntegreerde schakelingen worden aangesloten om timers, tellers, grendels, schuifregisters en andere logische basiscircuits te creëren. De meeste van deze eenvoudige circuits zijn te vinden in DIP-pakketten, maar ook in SOIC en SSOP.

2,Microcontrollers, microprocessors, FPGA's

Microcontrollers, microprocessors en FPGA's zijn allemaal geïntegreerde schakelingen die duizenden, miljoenen of zelfs miljarden transistors in een kleine chip verpakken. Deze componenten zijn functioneel complex en variëren sterk in grootte. Van 8-bit microcontrollers, zoals de ATmega328 in Arduino, tot complexe 64-bit multi-core microprocessors, het zijn componenten die veel in computers worden gebruikt. Deze componenten zijn meestal ook de grootste geïntegreerde schakelingen in het circuit. Eenvoudige microcontrollers zijn te vinden in pakketten van DIP tot QFN/QFP, met pinaantallen variërend van 8 tot 100. Naarmate de complexiteit van deze componenten toeneemt, neemt ook de complexiteit van de verpakking toe. FPGA's en complexe microprocessors kunnen meer dan duizend pinnen hebben en kunnen alleen worden gebruikt in geavanceerde pakketten zoals QFN, LGA of BGA.

3, Sensor

Moderne digitale sensoren zoals temperatuursensoren, versnellingsmeters en gyroscopen zijn allemaal geïntegreerd in één geïntegreerd circuit. Deze ics zijn doorgaans kleiner dan andere ics op microcontrollers of borden, met pinaantallen in het bereik van 3 tot 20. Nu zullen in de grote besturingschip veel sensoren er direct in worden geïntegreerd.

Fountyl Technologies PTE Ltd, richt zich op de halfgeleiderindustrie, de belangrijkste producten zijn onder meer: ​​Pin chuck, poreuze keramische chuck, keramische eindeffector, keramische vierkante balk, keramische spindel, welkom bij contact en onderhandeling！