Detaillierte Einführung in das PCB-Design des 9-Komponenten-Pakets

Die Komponentenverpackung spielt eine Rolle bei der Installation, Befestigung, Abdichtung, dem Schutz des Chips und der Verbesserung der elektrischen und thermischen Eigenschaften.Gleichzeitig werden diese Pins über die Kontakte auf dem Chip mit Drähten, die mit den Stiften des Gehäusegehäuses verbunden sind, über die Drähte auf der Leiterplatte mit anderen Geräten verbunden, um so die Verbindung zwischen dem internen Chip und dem zu erreichen externer Stromkreis.Daher muss der Chip von der Außenwelt isoliert werden, um durch Luftverunreinigungen auf dem Chip verursachte Korrosion des Schaltkreises durch Verschlechterung der elektrischen Leistung zu verhindern.Und der gekapselte Chip lässt sich auch einfacher installieren und transportieren.Da die Verpackung gut oder schlecht ist, wirkt sie sich direkt auf die Leistung des Chips selbst sowie auf die Leistung des PCB-Designs und die Herstellung der Verbindung aus. Daher ist die Verpackungstechnologie von entscheidender Bedeutung.

Komponentenverpackung Sind die tatsächlichen elektronischen Komponenten wie Chips, Widerstände, Kondensatoren usw. in einer grafischen Darstellung der Leiterplatte, um das Einsetzen oder Schweißen der Leiterplatte zu erleichtern, wirkt sich dies direkt auf die Leistung der Leiterplatte aus, d. h. auf die Elektronik Der Herstellungsprozess ist ein wesentlicher Teil des Prozesses.

Ob die Chip-Verpackungstechnologie fortgeschritten ist oder nicht, ist ein wichtiger Indikator: Das Verhältnis der Chipfläche zur Fläche des Gehäuses. Je näher dieses Verhältnis bei 1 liegt, desto besser.

Basierend auf den Anforderungen an die Wärmeableitung gilt: Je dünner das Gehäuse, desto besser.

Die Kapselung hat ungefähr den folgenden Entwicklungsprozess durchlaufen:

Struktur: ZU → TAUCHEN → PLCC → QFP → BGA → CSP.

Material: Metall, Keramik → Keramik, Kunststoff → Plastik.

Stiftform: Direkteinfügung mit langer Leitung → Montage mit kurzer Leitung oder ohne Leitung → Ballstoß.

Montagemethode: Durchsteckmontage→Oberflächenmontage→Direktmontage.

Im Folgenden finden Sie eine Einführung in bestimmte Paketformen:

1.SOP/SOIC-Paket

SOP ist die Abkürzung für das englische Small Outline Package, also das kleine Gliederungspaket.Die SOP-Pakettechnologie wurde 1968 bis 1969 von Philips entwickelt und später schrittweise abgeleitet: SOJ, J-Pin Small Outline Package;TSOP, dünnes kleines Umrisspaket;VSOP, sehr kleines Gliederungspaket;SSOP, reduziertes SOP;TSSOP, dünnes, reduziertes SOP;SOT, kleiner Transistor;SOIC, kleiner integrierter Schaltkreis.SOP, reduzierte SOP;SOT, kleiner Transistor;SOIC, kleiner integrierter Schaltkreis.

2.DIP-Paket

DIP ist die Abkürzung für ‘Doppeltes Inline-Paket’, also Dual-Inline-Paket.Eines der Plug-in-Pakete, die Stifte auf beiden Seiten des Pakets, das Gehäusematerial besteht aus zwei Arten von Kunststoff und Keramik. DIP ist das beliebteste Plug-in-Paket, der Anwendungsbereich umfasst Standard-Logik-IC, Speicher-LSI und Mikrocomputer Schaltkreise und so weiter.

3.PLCC-Paket

PLCC ist das Englische ‘Bleihaltiger Chipträger aus Kunststoff’ Abkürzung, das heißt das Kunststoff-J-Lead-Chip-Gehäuse.PLCC-Paket, die Form des Quadrats, 32-Pin-Paket, umgeben von Stiften, die Außenabmessungen sind viel kleiner als das DIP-Paket.Das PLCC-Gehäuse ist für die SMT-Oberflächenmontagetechnologie bei der Leiterplattenmontage und -verkabelung geeignet und bietet mit einem kleinen Formfaktor die Vorteile einer hohen Zuverlässigkeit.

4.TQFP-Paket

TQFP ist die Abkürzung für ‘Dünnes Quad-Flat-Paket’, dh dünne, flache Kunststoffverpackung mit vier Ecken.Der Quad-Flat-Package-Prozess kann den Platz effektiv nutzen und so den Platzbedarf der Leiterplatte reduzieren.Aufgrund der reduzierten Höhe und Größe eignet sich dieses Verpackungsverfahren ideal für platzkritische Anwendungen wie PCMCIA-Karten und Netzwerkgeräte.Fast alle CPLD/FPGAs von ALTERA sind in TQFP-Gehäusen erhältlich.

5.PQFP-Paket

PQFP ist das Englische ‘Kunststoff-Quad-Flat-Paket’ Abkürzung, das heißt, das Kunststoff-Quad-Flat-Gehäuse, PQFP-Gehäuse-Chip-Pin-zu-Pin-Abstand ist sehr klein, der Pin ist sehr dünn.Bei dieser Gehäuseform beträgt die Anzahl der Pins im Allgemeinen mehr als 100.

6.TSOP-Paket

TSOP ist das Englische ‘Dünnes kleines Umrisspaket’ Abkürzung für dünnes, kleines Paket, TSOP-Speicherverpackungstechnologie. Ein typisches Merkmal besteht darin, Stifte um den verpackten Chip herum herzustellen. TSOP eignet sich für die SMT-Technologie (Oberflächenmontage) bei der Leiterplattenmontage und -verkabelung.Aufgrund der TSOP-Gehäuseform werden parasitäre Parameter (wenn sich der Strom aufgrund der Ausgangsspannungsstörung erheblich ändert) reduziert, sind für Hochfrequenzanwendungen geeignet, einfacher zu bedienen und haben eine höhere Zuverlässigkeit.

7.BGA-Paket

BGA ist das Englische ‘Ball Grid Array-Paket’ Abkürzung, also das Ball-Grid-Array-Paket.In den 1990er Jahren verbesserte sich mit der Weiterentwicklung der Technologie die Chipintegration weiter, die Anzahl der E/A-Pins nahm dramatisch zu, der Stromverbrauch stieg ebenfalls und die Anforderungen an das Paket integrierter Schaltkreise wurden ebenfalls strenger.Um den Anforderungen der Entwicklung gerecht zu werden, wurde begonnen, BGA-Verpackungen in der Produktion einzusetzen.

Mit BGA-Technologie verpackter Speicher kann die Speicherkapazität bei gleichem Speichervolumen um das Zwei- bis Dreifache erhöhen.BGA hat im Vergleich zu TSOP ein kleineres Volumen, eine bessere Wärmeableitung und elektrische Leistung.Die BGA-Gehäusetechnologie hat die Speicherkapazität pro Quadratzoll verbessert, und Speicherprodukte mit BGA-Gehäusetechnologie sind nur ein Drittel so groß wie TSOP-Gehäuse mit derselben Kapazität.Darüber hinaus verfügt das BGA-Gehäuse im Vergleich zum herkömmlichen TSOP-Gehäuse über eine schnellere und effektivere Möglichkeit, Wärme abzuleiten.

Die I/O-Anschlüsse des BGA-Gehäuses sind in Form von runden oder säulenförmigen Lötverbindungen in Form von Arrays unter dem Gehäuse verteilt.Der Vorteil der BGA-Technologie besteht darin, dass zwar die Anzahl der I/O-Pins gestiegen ist, der Pinabstand jedoch nicht verringert, sondern vergrößert wurde, wodurch sich die Bestückungsausbeute verbessert.Obwohl der Stromverbrauch steigt, kann BGA mit der Controlled-Collap-Chip-Methode gelötet werden, was seine elektrische und thermische Leistung verbessern kann.Im Vergleich zur bisherigen Verpackungstechnologie werden Dicke und Gewicht reduziert;parasitäre Parameter werden reduziert, die Signalübertragungsverzögerung ist gering, die Frequenznutzung wird erheblich verbessert;Die Montage kann durch koplanares Schweißen erfolgen, hohe Zuverlässigkeit.

8.TinyBGA-Paket

Wenn wir von BGA-Verpackungen sprechen, können wir die patentierte TinyBGA-Technologie von Kingmax, den vollständigen englischen Namen TinyBGA, nicht erwähnen ‘Winziges Kugelgitter’, gehört zu einem Zweig der BGA-Verpackungstechnologie und wurde im August 1998 als Kingmax-Erfolg entwickelt.Das Verhältnis der Chipfläche zur Gehäusefläche beträgt nicht weniger als 1:1,14, wodurch die Speicherkapazität bei gleichem Speichervolumen um das Zwei- bis Dreifache erhöht werden kann.Im Vergleich zu TSOP-Paketprodukten weist es ein kleineres Volumen, eine bessere Wärmeableitungsleistung und elektrische Leistung auf.

Speicherprodukte mit TinyBGA-Gehäusetechnologie haben bei gleicher Kapazität nur ein Drittel der Größe von TSOP-Gehäusen. Die Pins von TSOP-Gehäusen werden aus der Peripherie des Chips herausgeführt, während TinyBGA aus der Mitte des Chips herausgeführt wird.Dadurch wird die Signalleitungsentfernung effektiv verkürzt, da die Länge der Signalübertragungsleitung nur 1/4 der herkömmlichen TSOP-Technologie beträgt, wodurch die Signaldämpfung verringert wird.Dadurch wird nicht nur die Anti-Interferenz- und Anti-Rausch-Leistung des Chips deutlich verbessert, sondern auch die elektrische Leistung verbessert.TinyBGA-Pakete können externen Frequenzen bis zu 300 MHz standhalten, während herkömmliche TSOP-Pakete nur externen Frequenzen bis zu 150 MHz standhalten können.

Das TinyBGA-Speichergehäuse ist außerdem dünner (Gehäusehöhe weniger als 0,8 mm), der effektive Wärmeableitungspfad vom Metallsubstrat zum Kühlkörper beträgt nur 0,36 mm.Daher verfügt der TinyBGA-Speicher über eine höhere Wärmeleitungseffizienz, was sich sehr gut für Langzeitsysteme mit ausgezeichneter Stabilität eignet.

9. QFP-Paket

QFP steht für ‘Quad-Flat-Paket’, also ein kleines, quadratisches, flaches Paket.QFP-Pakete wurden in den Anfängen der Grafikkarten häufiger verwendet, aber es gibt nur wenige QFP-Pakete mit Geschwindigkeiten über 4 ns und sie wurden aufgrund von Prozess- und Leistungsproblemen nach und nach durch TSOP-II und BGA ersetzt.QFP-Gehäuse haben rund um den Chip herum Stifte und sind ziemlich deutlich zu erkennen.Quad Side Pin Flat Pack.Eines der oberflächenmontierbaren Pakete mit Stiften, die in Form eines Flügelflügels (L) aus den vier Seiten herausragen.

Es gibt drei Arten von Substraten: Keramik, Metall und Kunststoff.Mengenmäßig machen Kunststoffverpackungen den größten Anteil aus.Wenn keine besonderen Angaben zum Material vorliegen, handelt es sich in den meisten Fällen um Kunststoff-QFPs, die beliebtesten Multi-Pin-LSI-Gehäuse, die nicht nur für digitale Logik-LSI-Schaltkreise wie Mikroprozessoren und Gate-Displays, sondern auch für analoge LSI-Schaltkreise verwendet werden , wie VTR-Signalverarbeitung und akustische Signalverarbeitung.Der Stiftmittenabstand beträgt 1,0 mm, 0,8 mm, 0,65 mm, 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3 mm und andere Spezifikationen, und die maximale Anzahl von Stiften in der Spezifikation für den Mittenabstand von 0,65 mm beträgt 304.