我年幼的孩子们十分喜爱耍弄礼品盒和包装纸,从中得到的趣味与他们从包裹的玩具中得到的趣味相同多。我能够告知你其间的原因。封装是十分风趣的,特别是在微控制器领域中是这样。可是为什么呢?我与咱们的MCU产品工程团队坐在一同,一同讨论我的问题——阅览下面的内容,你就会了解其间的趣味地点。
QFP、BGA和CSP ……
快速阅读一下在线经销商的网站就会发现,在各种MCU之间居然存在多达400余种的封装计划。这可是一堆繁复纷杂的封装计划。可是为什么会有这么多的挑选呢?工程师都有各种规划要求,他们规划的运用各不相同,就会呈现各种不同的要求。有些规划会有最小的尺度,其它则会出于简化出产要求和下降PCB本钱,会寻觅不同的封装规范;有些人则最为关怀它们产品的长时间牢靠性。工程师在挑选封装类型时首要重视三个规范:类型、外形尺度和引脚间隔。鉴于一般涉及到很多技能方面的状况,封装类型会发生首字母缩略词过多的问题。为了应对广泛的客户集体,MCU现在供给以下各种不同的封装类型:QFN、SOP、 SOIC、BGA、CSP和QFP……。
QFP
QFP或四面扁平封装是一种“翼形”的外表装置集成电路封装;引线延伸至四侧。LQFP是一种小外形四面扁平封装,它能够供给更薄的主体厚度,仅有1.4毫米,几乎是某些传统式QFP的一半高。选用QFP技能的MCU充分利用了这种较薄主体封装的优势。
BGA
与QFP比较,球栅阵列(BGA)封装将焊锡球放置在封装下面的摆放中,而不是将外部引线放置在边际处。这能够在指定区域支撑更多的电气衔接,但会添加某些PCB的复杂性。球栅阵列(BGA)封装分为多种类型。引线键合铸造阵列处理球栅阵列(MAPBGA)是一种超卓的封装,适用于需求低电感、外表装置快捷、低本钱小型占用空间和极高封装牢靠性封装的低功用到中级功用器材。
极薄细间隔球栅阵列(XFBGA)与LQFP的概念相似,它能够处理厚度或主体高度的问题,且XFBGA的外形高度不到0.5毫米。MCU能够选用传统式BGA和这些极薄的MABPGA。
CSP
CSP是芯片尺度封装的缩写。依据IPC的规范J-STD-012,该封装的面积有必要不能大于晶片的20%,并且它有必要归于单晶片、直接外表装置式封装,具有“芯片尺度”的要求。在这种广泛的界说下,即便BGA封装也能够归属到这一类别。事实上,我研讨过超越50种不同类型的CSP。晶圆级芯片尺度封装或许WLCSP技能是一种真实的CSP技能,由于这种封装的尺度一般与晶片的尺度相同,只需一个阵列的模块或焊锡球那么巨细,衔接在I/O间隔处,能够兼容传统的电路线路板安装进程。这些类型的封装尺度极小——乃至比高尔夫球上面的小坑还要小。迷你MCU选用WLCSP技能,首要面向真实重视微型化价值的这类运用。
一款难合众意
和大多数人相同,我首先会购买礼品,接下来再买礼品盒、袋子、包装、丝带和明信片。可是,MCU的状况不用这样。一般封装是要害的决议计划要素。对我而言接到出售人员的电话十分正常:“我的客户需求选用6毫米x 6毫米BGA封装的5V MCU部件——咱们该怎么办?”他们从不会说到速度或外设组合的要求,仅仅关于I/O电压的通用要求和极为特别的封装要求。清楚明了,封装一般是挑选MCU的首要要素。由于MCU的运用场所无处不在,你能够幻想它的封装要求会无穷无尽各有不同。一名制作100个大型工业机器设备的工程师与某位制作1000万个快捷式设备单元的工程师,必定会有不同的需求。存在无数种不同的选项,决议哪一种封装类型会更好,从信号通路到PCB层次的可焊性和牢靠性,工程师会无所不谈。但是,一旦他们针对其项目确认了合适的封装类型之后,还有必要处理尺度和引脚间隔的规范。芯片的尺度对终端设备的全体规范会发生直接影响。MCU当然是一个三维物体,但传统上来说,规划人员真的只会重视X轴和Y轴两维尺度。跟着人们意识到器材高度也相同超级重要时,这一状况正在开端发生变化,这便是我说到的极薄封装变得日益重要的原因地点。间隔是各个引脚之间的间隔尺度(即相邻引脚中心之间的间隔),它会对PCB布局和制作才能发生直接影响。关于指定规范的封装而言,间隔尺度越小,引脚的数量会越大。但是,间隔尺度越小,为了保证稳健和牢靠线路板拼装需求重视的要素就会越多。你可能会问道,为什么我没有说到引脚数量这样显着的选型要素。事实上,只需你的尺度和间隔恰当,便能够供给适用的功用,引脚数量并没有那么重要。