导言
跟着低本钱终端产品需求不断添加,规划师需求规划出既能够满意产品的功能规范,又能够坚持低于体系方针价格的立异计划。例如,除了放大器功能外,规划师还必须考虑一切放大器特性,包括本钱和封装尺度。
在低本钱规划中考虑封装尺度是很重要的,因为不同尺度的放大器在体系中或许具有不同的本钱。规划师可获得许多具有立异的小型包装的新设备,以更好实现方针。假如半导体制作商无法供给小型封装的放大器,则会约束代替零件的选项。一般假如供货商无法满意需求,则需求寻觅代替零件来避免产品制作复杂化。假如半导体制作商无法满意供给需求,又没有代替零件,终究产品制作商或许需求花费很多资金来解决问题。
本文评论的是怎么为不具有直接引脚兼容代替零件的小型封装放大器供给代替零件选项。一同,本文还涵盖了规划人员在印刷电路板(PCB)布局过程中或许面对的制作和规划方面的应战。
PCB布局修正
修正运算放大器(op amp)的PCB布局使之能够包括两个不同封装尺度的运算放大器,并在PCB上装置一个含有小封装的非必须的、常用的且满意职业规范的组件。图1说明晰它是如安在PCB布局中作业的。
小外形集成电路(SOIC),轻浮小外形封装(TSSOP)和超薄小外形封装(VSSOP)是业界最常见的封装。因为有许多代替零件能够运用,所以这些包装能够成为很好的二次封装。本文要点介绍选用业界规范引脚封装(图2)的双放大器的PCB布局与双小型封装放大器(如小外形无引脚(SON)和小外形晶体管(SOT)封装)的联系。任何状况下,规划人员都能够将此办法用于任何通道数和包装中。
图1.PCB布局的解决计划示例
图2.职业规范封装的引脚
SOIC封装布局
SOIC封装的焊盘之间的距离答应许多小型封装放大器装置在其间,这使得SOIC封装成为作辅佐封装的绝佳挑选。图3展现了SOIC封装工业规范的引脚内的SON和SOT小型封装放大器的双封装放大器的PCB布局。
规划人员能够经过履行从SOIC封装的引脚1至引脚8到小型封装放大器的引脚1至引脚8的程序,轻松仿制该布局。可是,在运用SOIC封装和SOT封装时,规划人员应该考虑到一些约束和或许面对的制作方面的问题。
图3.SOIC的双封装布局
TSSOP封装布局
虽然TSSOP封装和SOIC封装具有相似的长处,但TSSOP封装可在封装的焊盘之间供给更多空间。这些额定的空间答应在规划中运用更宽的小型封装放大器,并消除引进SOIC和SOT封装组合带来的约束和或许存在的制作问题。TSSOP封装还具有更小的外形尺度,与SOIC封装比较,它将在PCB上占用更小的面积 – 这关于空间有限的PCB来说是它的一大长处。
图4展现了,工业规范引脚摆放TSSOP封装内,适用于SON和SOT小外型封装放大器的双封装放大器的PCB布局。PCB布局与SOIC封装相似,TSSOP封装的引脚1至引脚8衔接至小型封装放大器的引脚1至引脚8。
图4.双封装布局TSSOP
VSSOP封装布局
VSSOP封装具有比TSSOP和SOIC封装更小的外形尺度,使其成为用作代替零件的最小的公共非必须封装选项。VSSOP封装在封装的焊盘之间没有太多距离,这削减了规划人员可运用VSSOP封装的小型封装器材的数量。但是,VSSOP封装依然能够与SOT封装一同运用,因为这两种器材具有相同的距离,可使两个封装的焊盘对齐。
图5展现了VSSOP封装的工业规范引脚SON和SOT小型封装放大器的双封装放大器PCB布局。再次,VSSOP封装的引脚1至引脚8衔接至小型封装放大器的引脚1至引脚8。
图5.双封装VSSOP布局
制作和规划考虑
当包括二次封装时,需求考虑一些制作和规划作用。制作中的首要问题是二次封装垫与小型封装放大器封装垫之间的距离缺乏。焊盘之间的距离缺乏导致短少乃至没有阻焊层来填充两个掩盖区焊盘之间的空间。
在回流焊接过程中,短少阻焊层会导致放大器移动和短路,或使器材引脚悬空。在器材的焊盘之间留出至少4mil的空间能够最大极限地削减这种状况的产生。4mil的空间是PCB制作商中常见的规划规矩,而且它供给了满足的空间在两个器材焊盘之间放置阻焊膜。图6展现了假如没有坚持恰当的阻焊层空隙,器材在回流过程中或许会怎么移动。
图6.回流过程中的组件移动
规划人员还必须考虑的是,在PCB布局中运用二次封装或许会导致线路中的呈现附加长度。例如,在终究产品中装置小型封装放大器时,必须将比如去耦电容器和其他无源器材等组件放置在远离器材引脚的方位。若放置在器材引脚周围时不放置去耦%&&&&&%,很简略导致在喧闹环境中耦合到器材中的噪声。除此之外,若将增益放大器的无源元件放置在远离小包装放大器的倒置销中,也会引起电路的噪声。图7展现了填充小型封装放大器时呈现的附加走线长度。
定论
整个职业常用的SOIC、TSSOP和VSSOP封装具有契合职业规范的引脚摆放能够为规划人员供给多种代替零件选项。SO%&&&&&%封装供给了许多次级封装选项。因为封装满足大,能够被用于大多数小外型封装放大器。TSSOP封装在封装焊盘之间具有更多空间,因而能够运用更宽的小型封装放大器,并将潜在的制作问题降至最低。VSSOP封装具有最小的二次封装选项,这对空间有限的规划有利。
虽然修正PCB使之包括的二次封装不会削减总PCB面积,但它是为小型封装放大器供给第二来历以及下降终究产品本钱的有用且简略的办法。
作者:德州仪器 Tim Claycomb