Druhy

Môže byť vyrobený z plastu (PDIP) alebo keramiky (CDIP). Keramické puzdro sa používa kvôli blízkym hodnotám koeficientu tepelnej rozťažnosti keramiky a polovodičového kryštálu mikroobvodu. Z tohto dôvodu pri výrazných a početných teplotných zmenách sú mechanické namáhania kryštálu umiestneného v keramickom puzdre citeľne nižšie, čím sa znižuje riziko mechanického poškodenia alebo uvoľnenia kontaktných vodičov. Mnohé prvky v kryštáli sú tiež schopné meniť svoje elektrické vlastnosti pod vplyvom napätia a deformácie, čo ovplyvňuje vlastnosti mikroobvodu ako celku. Keramické kryty čipov sa používajú v zariadeniach pracujúcich v náročných klimatických podmienkach.

Zvyčajne je počet kolíkov uvedený aj v označení mikroobvodu. Napríklad čipový balík bežnej série TTL logiky, ktorý má 14 pinov, môže byť označený ako DIP14.

V DIP puzdre je možné vyrábať rôzne polovodičové alebo pasívne súčiastky - mikroobvody, zostavy diód, tranzistory, rezistory, spínače malých rozmerov. Súčiastky je možné priamo prispájkovať na dosku plošných spojov a použiť aj lacné konektory na zníženie rizika poškodenia súčiastky pri spájkovaní a možnosť rýchlej výmeny prvku bez nutnosti jeho odspájkovania z dosky, čo je dôležité pri ladení prototypy zariadení.

Príbeh

Balík DIP bol vyvinutý spoločnosťou Fairchild Semiconductor v roku 1965. Jeho vzhľad umožnil zvýšiť hustotu inštalácie v porovnaní s predtým používanými kruhovými puzdrami. Puzdro je vhodné pre automatizovanú montáž. Rozmery obalu však zostali relatívne veľké v porovnaní s rozmermi polovodičového čipu. Balíky DIP boli široko používané v 70. a 80. rokoch 20. storočia. Následne sa rozšírili obaly na povrchovú montáž, najmä QFP a SOIC, ktoré mali menšie rozmery. Niektoré komponenty v balíkoch DIP sa vyrábajú aj dnes, ale väčšina komponentov vyvinutých v roku 2000 nie je dostupná v balíkoch DIP. Pri prototypovaní zariadení bez spájkovania na špeciálnych doskách je vhodnejšie použiť komponenty v DIP obaloch.

Balíky DIP zostali dlho populárne pre programovateľné zariadenia, ako sú ROM a jednoduché FPGA (GAL) - balík soketov umožňuje jednoduché programovanie komponentu mimo zariadenia. V súčasnosti táto výhoda stratila svoj význam v dôsledku vývoja technológie in-circuit programovania.

závery

Komponenty v balíkoch DIP majú zvyčajne od 8 do 40 kolíkov a existujú aj komponenty s menším alebo väčším počtom párnych kolíkov. Väčšina komponentov má rozstup vývodu 0,1 palca (2,54 milimetra) a rozstup riadkov 0,3 alebo 0,6 palca (7,62 alebo 15,24 milimetra). Normy výboru JEDEC tiež definujú možné rozstupy riadkov: 0,4 a 0,9 palca (10,16 a 22,86 milimetra) s až 64 kolíkmi; niektoré balenia majú rozstup kolíkov 0,07 palca (1,778 mm).

Kolíky sú očíslované proti smeru hodinových ručičiek, začínajúc zľava hore. Prvý kolík je určený pomocou „kľúča“ - zárezu na okraji krytu alebo bodu vo forme vybrania. Keď je čip umiestnený tak, aby značka smerovala k pozorovateľovi a kľúč smeroval nahor, prvý kolík bude hore a vľavo. Počítanie ide dole po ľavej strane tela a pokračuje nahor po pravej strane. Pri číslovaní špendlíkov by ste sa nemali spoliehať len na označenia či rytiny, tie sa totiž často dajú otočiť hore nohami. Pri určovaní číslovania pinov by mal mať prioritu „kľúč“.

V súčasnosti sa po celom svete vyrába neskutočné množstvo mikroobvodov so všetkými druhmi funkcií. Existujú desaťtisíce rôznych čipov od desiatok výrobcov. Je však zrejmé, že je potrebná určitá štandardizácia čipových obalov, aby ich vývojári mohli pohodlne použiť na výrobu dosiek plošných spojov inštalovaných vo finálnych elektronických zariadeniach (televízory, magnetofóny, počítače a pod.). Preto sa časom vytvorili mikroobvodové tvarové faktory, ktorým sa prispôsobujú všetci svetoví výrobcovia. Je ťažké ich všetky popísať, ale nie je to potrebné, pretože niektoré z nich sú určené na špecifické úlohy, s ktorými sa možno nikdy nestretnete.

Nižšie sú preto uvedené iba najbežnejšie a najobľúbenejšie známe typy krytov, ktoré môžete nájsť v obchodoch a použiť ich vo svojich projektoch.

1. Typ krytu DIP

Skratka DIP znamená Dual In-line Package, čo znamená „balík dvoch radov.“ Tento typ má obdĺžnikový tvar s dvoma radmi kontaktov (nohami) smerujúcimi po dlhých stranách puzdra.
Tento typ balenia sa objavil v roku 1965 a stal sa štandardom pre niektoré z prvých komerčne vyrábaných mikroobvodov. Najpopulárnejší bol v elektronickom priemysle v 70. a 80. rokoch 20. storočia. Puzdro je vhodné pre automatizovanú montáž a inštaláciu vývojovej dosky.

Vzdialenosť medzi osami susedných nôh na jednej strane je 2,54 mm, čo zodpovedá rozstupu kontaktov doštičky. Preto sa tento typ mikroobvodu používa v stavebných súpravách Evolvector. V súčasnosti sa považuje za zastaraný. V priemysle PCB bol postupne nahradený obalmi na povrchovú montáž, ako sú typy PLCC a SOIC.

2. Typ balíka SOIC

SOIC je skratka pre Small-Outline Integrated Circuit. Čipy s týmto typom obalu sú určené len na povrchovú montáž na dosku plošných spojov a v skutočnosti sú rozmerovo oveľa menšie v porovnaní s typom obalu DIP. Tento typ puzdra má tvar obdĺžnika s dvoma radmi kolíkov na dlhých stranách. Vzdialenosť medzi nohami je 1,27 mm, výška puzdra je 3-krát menšia ako výška puzdra DIP a nepresahuje 1,75 mm. Mikroobvody v puzdrách SOIC zaberajú o 30-50% menšiu plochu dosky plošných spojov ako ich náprotivky v puzdrách DIP, a preto sú aj dnes široko používané. Konce nôh majú ohyby pre ľahké spájkovanie s povrchom dosky. Inštalácia tohto typu čipu do kontaktnej dosky na rýchle prototypovanie zariadení je nemožná.

Typicky je číslovanie kolíkov rovnakých mikroobvodov v puzdrách DIP a SOIC rovnaké. Na označenie tohto typu mikroobvodu možno použiť nielen skratku SOIC, ale aj písmená SO, za ktorými nasleduje počet kolíkov. Napríklad, ak má čip 16 kolíkov, môže byť označený ako SOIC-16 alebo SO-16.

Kryty môžu mať rôzne šírky. Najbežnejšie veľkosti sú 0,15; 0,208 a 0,3 palca. Tieto mikroobvody je možné použiť v dodatočných súpravách „Evolvector“ na učenie spájkovania.

3. Typ krytu PLCC

PLCC - skratka pre Plastic Leaded Chip Carrier - plastový olovený držiak čipov. Typ je štvorcové puzdro s kontaktmi umiestnenými na štyroch stranách. Vzdialenosť medzi kontaktmi je 1,27 mm. Toto puzdro je určené na inštaláciu do špeciálneho panelu. Podobne ako balík DIP nie je v súčasnosti veľmi rozšírený. Môže byť použitý na výrobu flash pamäťových čipov používaných ako BIOS čipy na základných doskách v osobných počítačoch alebo iných výpočtových systémoch.

4. Typ puzdra TO-92

TO-92 - znamená Transistor Outline Package, Case Style 92 - ako puzdro pre tranzistory s modifikáciou pod digitálnym označením 92. Ako už názov napovedá, tento typ puzdra sa používa pre tranzistory. Vyrába tranzistory s nízkym výkonom a ďalšie trojpólové polovodičové elektronické súčiastky vrátane jednoduchých čipov, ako sú integrované regulátory napätia. Skriňa je malých rozmerov, ako je možné vidieť pri vyzdvihnutí bipolárneho tranzistora zo stavebnice Evolvector. V skutočnosti ide o dve plastové polovice zlepené dohromady, medzi ktorými je na fólii uzavretá polovodičová súčiastka. Na jednej strane tela je plochá časť, na ktorej sú aplikované značky.

Z puzdra vychádzajú tri kolíky (nožičky), ktorých vzdialenosť môže byť od 1,15 do 1,39 mm. Komponenty vyrobené v takomto kryte môžu prechádzať prúdom do 5 A a napätím do 600 V, ale vzhľadom na ich malú veľkosť a absenciu prvku na odvádzanie tepla sú navrhnuté pre nevýznamný výkon do 0,6 W.

5. Typ puzdra TO-220

Tento typ trupu je príbuzný TO-92. Rozdiel spočíva v dizajne, ktorý je zameraný na komponenty a čipy s vyšším výkonom, než poskytuje form factor TO-92. Balenie TO-220 je určené aj pre tranzistory, integrované stabilizátory napätia alebo usmerňovače. Puzdro TO-220 je už dimenzované na výkon do 50 W vďaka prítomnosti kovovej teplospotrebnej platne (nazývanej základňa), ku ktorej je prispájkovaný kryštál polovodičového zariadenia, vývod a zatavené plastové puzdro.

Zvyčajný „tranzistor“ TO-220 má tri terminály, ale existujú aj modifikácie s dvoma, štyrmi, piatimi a viacerými terminálmi. Vzdialenosť medzi osami kolíkov je 2,54 mm. Základňa má otvor ∅4,2 mm pre montáž prídavných chladiacich radiátorov. Vďaka zlepšeným vlastnostiam odvádzania tepla môžu elektronické komponenty v tomto kryte prechádzať prúdom až 70 A.

6. Typ krytu TSSOP

Skratka TSSOP znamená Thin Scale Small-Outline Package. Tento typ puzdra sa používa výhradne na povrchovú montáž na dosky plošných spojov. Má veľmi malú hrúbku, nie väčšiu ako 1,1 mm, a veľmi malú vzdialenosť medzi kolíkmi mikroobvodu - 0,65 mm.

Tieto kryty sa používajú na výrobu čipov RAM pre osobné počítače, ako aj čipov flash pamäte. Napriek ich kompaktnosti sú v mnohých moderných zariadeniach kvôli neustále sa zvyšujúcim požiadavkám na hustotu komponentov nahrádzané kompaktnejšími obalmi typu BGA.

7. Typ krytu QFP

Skratka QFP znamená Quad Flat Package - štvorcový plochý balík. Trieda čipových obalov QFP je rodina obalov, ktoré majú rovinné kolíky, ktoré sú rovnomerne rozmiestnené na všetkých štyroch stranách. Mikroobvody v takýchto baleniach sú určené len na povrchovú montáž. Ide o dnes najpopulárnejší typ krytu na výrobu rôznych čipsetov, mikrokontrolérov a procesorov. Môžete si to overiť, keď prejdete na 2. a 3. úroveň konštruktorov Evolvector. Radiče a jednodoskové počítače týchto konštruktérov sú práve v takýchto prípadoch vybavené procesormi a mikrokontrolérmi.

V triede QFP Existuje veľa podtried:

. BQFP: z angličtiny Balík Bumpered Quad Flat
. CQFP: z angličtiny Keramické štvorcové ploché balenie
. HQFP: z angličtiny Tepelne ponorený Quad Flat Package
.LQFP: z angličtiny Nízkoprofilové štvorcové ploché balenie
. SQFP: z angličtiny Malé štvorcové ploché balenie
.TQFP: z angličtiny Tenké štvorcové ploché balenie
.VQFP: z angličtiny Veľmi malé štvorcové ploché balenie

Ale bez ohľadu na podtriedu, princíp „štvorcovej“ a rovnomernej distribúcie kontaktov zostáva rovnaký. Odrody sa líšia iba materiálom, schopnosťou odvádzať teplo a konfiguráciou krytu, ako aj veľkosťou a vzdialenosťou medzi výstupmi. Pohybuje sa od 0,4 do 1,0 mm. Počet kolíkov pre mikroobvody v balíku QFP zvyčajne nepresahuje 200.

Balík integrovaného obvodu (IC) je zapečatená štruktúra určená na ochranu čipu integrovaného obvodu pred vonkajšími vplyvmi a na zabezpečenie elektrického spojenia s vonkajšími obvodmi. Dĺžka tela mikroobvodu závisí od počtu kolíkov. Pozrime sa na niektoré typy krytov, ktoré rádioamatéri najčastejšie používajú.

DIP (Dual In-line Package)- typ krytu pre mikroobvody, mikrozostavy a niektoré ďalšie elektronické súčiastky na inštaláciu do otvorov dosky plošných spojov, je najbežnejším typom krytu. Má obdĺžnikový tvar s dvoma radmi špendlíkov na dlhých stranách. Môže byť vyrobený z plastu alebo keramiky. Označenie puzdra udáva počet kolíkov. V DIP puzdre sa dajú vyrábať rôzne polovodičové alebo pasívne súčiastky - mikroobvody, diódové zostavy, TTL logika, generátory, zosilňovače, op-amp a iné... Komponenty v DIP puzdrách majú zvyčajne od 4 do 40 pinov, možno ich je viac. Väčšina komponentov má rozstup kolíkov 2,54 milimetra a rozstup riadkov 7,62 alebo 15,24 milimetra.

Jedným typom balíka DIP je balík QDIP Tento balík má 12 kolíkov a zvyčajne má okvetné lístky na pripevnenie mikroobvodu k radiátoru, pamätajte na mikroobvod K174UN7.

Typ DIP je PDIP – (PlastovéDvojakýv-riadokbalík)– puzdro má obdĺžnikový tvar a je vybavené vývodmi určenými predovšetkým na montáž do otvorov. Existujú dva typy puzdra: úzke s rozstupom kolíkov 7,62 mm a široké s rozstupom kolíkov 15,24 mm. Z hľadiska krytu nie sú medzi DIP a PDIP žiadne rozdiely, PDIP je zvyčajne vyrobený z plastu, CDIP je vyrobený z keramiky. Ak má mikroobvod veľa kolíkov, napríklad 28 alebo viac, puzdro môže byť široké.

SIP (jednotný in-line balík)– ploché puzdro na vertikálnu montáž do otvorov dosky plošných spojov s jedným radom kolíkov pozdĺž dlhej strany. Zvyčajne označenie udáva aj počet kolíkov. Číslovanie kolíkov týchto typov mikroobvodov začína vľavo pri pohľade na označenie spredu.

TO92 – bežný typ balenia pre tranzistory s nízkym výkonom a iné polovodičové zariadenia s dvoma alebo tromi svorkami vrátane mikroobvodov, ako sú integrované regulátory napätia. V ZSSR bol tento typ trupu označený KT-26.

TO220- typ puzdra pre tranzistory, usmerňovače, integrované stabilizátory napätia a iné polovodičové zariadenia s nízkym a stredným výkonom. Číslovanie pinov pre rôzne prvky sa môže líšiť, tranzistory majú jedno označenie, stabilizátory napätia iné...

PENTAWATT– Obsahuje 5 pinov, takéto kryty sa používajú napríklad pre nízkofrekvenčné zosilňovače (TDA2030, 2050...) alebo stabilizátory napätia.

DPAK- (TO-252, KT-89) puzdro pre puzdro polovodičových zariadení. D2PAK je podobný telu DPAK, ale je väčší; V zásade ekvivalentné TO220 pre montáž SMD, sú dodávané v troch, piatich, šiestich, siedmich alebo ôsmich kolíkoch.

SO (malý prehľad) malé plastové puzdro. Puzdro má obdĺžnikový tvar a je vybavené svorkami určenými na povrchovú montáž. Existujú dva typy puzdier: úzke so šírkou puzdra 3,9 mm (0,15 palca) a široké so šírkou puzdra 7,5 mm (0,3 palca).

SOIC (Small-Outline Integrated Circuit) - určený na povrchovú montáž, v podstate rovnako ako SO. Má tvar obdĺžnika s dvoma radmi špendlíkov na dlhých stranách. Číslovanie kolíkov rovnakých mikroobvodov v puzdrách DIP a SOIC je spravidla rovnaké. Okrem skratky SOIC možno na označenie krytov tohto typu použiť aj písmená SO, ako aj SOP (Small-Outline Package) a počet kolíkov. Takéto kryty môžu mať rôzne šírky. Zvyčajne sa označuje ako SOxx-150, SOxx-208 a SOxx-300 alebo písané SOIC-xx a uvádza, ktorému výkresu zodpovedá. Tento typ krytu je podobný QSOP.

Existuje aj verzia puzdra s čapmi zahnutými pod puzdrom (v tvare písmena J). Tento typ bývania je označený ako SOJ (Small-Outline J-leaded).

QFP (štvornásobný plochý balík) - rodina balíkov mikroobvodov, ktoré majú rovinné kolíky umiestnené na všetkých štyroch stranách. Tvar základne mikroobvodu je obdĺžnikový a často sa používa štvorec. Balenia sa väčšinou líšia len počtom čapov, roztečou, rozmermi a použitými materiálmi. BQFP Vyznačuje sa nástavcami základne v rohoch mikroobvodu, určenými na ochranu vývodov pred mechanickým poškodením pred utesnením.

Táto rodina zahŕňa bývanie TQFP (Tenký QFP) QFP LQFP (nízkoprofilový QFP). Mikroobvody v takýchto obaloch sú určené len na povrchovú montáž; inštalácia do konektora alebo montáž do otvorov nie je štandardne zabezpečená, hoci existujú prechodové spínacie zariadenia. Počet QFP čipových kolíkov zvyčajne nepresahuje 200, s rozstupmi od 0,4 do 1,0 mm. Je možné zobraziť celkové rozmery krytov a vzdialenosť medzi svorkami.

QFN (štvorplošné bez vývodov)– v takýchto prípadoch, ako aj v prípadoch SOJ, sú vývody ohnuté pod puzdrom. Je možné zobraziť celkové rozmery a vzdialenosť medzi kolíkmi puzdier QFN. Tento prípad je podobný typu prípadov MLF, ich výstupy sú umiestnené pozdĺž obvodu a pod.

TSOP (tenký balík s malým obrysom)– tieto puzdrá sú veľmi tenké, s nízkym profilom a sú typom čipov SOP. Používajú sa v pamäťových moduloch DRAM a pre flash pamäťové čipy, najmä na balenie nízkonapäťových mikroobvodov kvôli ich malému objemu a veľkému počtu pinov (kontaktov). V modernejších pamäťových moduloch sa už takéto obaly nepoužívajú, nahradili ich obaly typu BGA. Zvyčajne existujú dva typy prípadov, sú zobrazené na fotografii nižšie.

PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) a CLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier)- sú štvorcové puzdro s kontaktmi umiestnenými pozdĺž okrajov, určené na inštaláciu do špeciálneho panelu (často nazývaného „postieľka“). V súčasnosti sú čipy flash pamäte v PLCC balíkoch široko používané ako čipy BIOS na základných doskách. Je možné zobraziť celkové rozmery krytov a vzdialenosť medzi svorkami.

ZIP (balíček cik-cak-in-line)- ploché puzdro pre vertikálnu montáž do otvorov dosky plošných spojov s kolíkmi usporiadanými cik-cak. Čísla ZIP12, ZIP16, ZIP17, ZIP19, ZIP20, ZIP24, ZIP40 označujú počet kolíkov a typ puzdra, navyše sa líšia rozmermi puzdier, ako aj vzdialenosťou medzi kolíkmi. Je možné zobraziť celkové rozmery krytov a vzdialenosť medzi svorkami.