Корпуса микросхем | Типы корпусов микросхем, их виды.
В этой статье мы рассмотрим самые основные корпуса микросхем, которые очень часто используются в повседневной электронике.
DIP корпус
DIP ( англ. Dual In-Line Package) – корпус с двумя рядами выводов по длинным сторонам микросхемы. Раньше, да наверное и сейчас, корпус DIP был самым популярным корпусом для многовыводных микросхем. Выглядит он вот так:
В зависимости от количества выводов микросхемы, после слова “DIP” ставится количество ее выводов. Например, микросхема, а точнее, микроконтроллер atmega8 имеет 28 выводов:
Следовательно, ее корпус будет называться DIP28.
А вот у этой микросхемы корпус будет называться DIP16.
Чтобы не считать каждый раз количество выводов, можно их сосчитать только на одной стороне микросхемы и тупо умножить на два.
В основном в корпусе DIP в Советском Союзе производили логические микросхемы, операционные усилители и тд. Сейчас же корпус DIP также не теряет своей актуальности и в нем до сих пор делают различные микросхемы, начиная от простых аналоговых и заканчивая микроконтроллерами.
Корпус DIP может быть выполнен из пластика (что в большинстве случаев) и называется он
Пример CDIP корпуса.
Имеются также модификации DIP корпуса: HDIP, SDIP.
HDIP (Heat-dissipating DIP) – теплорассеивающий DIP. Такие микросхемы пропускают через себя большой ток, поэтому сильно нагреваются. Чтобы отвести излишки тепла, на такой микросхеме должен быть радиатор или его подобие, например, как здесь два крылышка-радиатора посерединке микрухи:
SDIP (Small DIP) – маленький DIP. Микросхема в корпусе DIP, но c маленьким расстоянием между ножками микросхемы:
SIP корпус
SIP корпус (Single In line
У SIP тоже есть модификации – это HSIP (Heat-dissipating SIP). То есть тот же самый корпус, но уже с радиатором
ZIP корпус
ZIP (Zigzag In line Package) – плоский корпус с выводами, расположенными зигзагообразно. На фото ниже корпус ZIP6. Цифра – это количество выводов:
Ну и корпус с радиатором HZIP:
Только что мы с вами рассмотрели основной класс In line Package микросхем. Эти микросхемы предназначены для сквозного монтажа в отверстиях в печатной плате.
Например, микросхема DIP14, установленная на печатной плате
и ее выводы с обратной стороны платы, уже без припоя.
Кто-то все таки умудряется запаять микросхемы DIP, как микросхемы для поверхностного монтажа (о них чуть ниже), загнув выводы под углом в 90 градусов, или полностью их выпрямив. Это извращение), но работает).
Переходим к другому классу микросхем – микросхемы для поверхностного монтажа или, так называемые SMD компоненты. Еще их называют планарными радиокомпонентами.
Такие микросхемы запаиваются на поверхность печатной платы, под выделенные для них печатные проводники. Видите прямоугольные дорожки в ряд? Это печатные проводники или в народе пятачки
SOIC корпус
Самым большим представителем этого класса микросхем являются микросхемы в корпусе SOIC (Small-Outline Integrated Circuit) – маленькая микросхема с выводами по длинным сторонам. Она очень напоминает DIP, но обратите внимание на ее выводы. Они параллельны поверхности самого корпуса:
Вот так они запаиваются на плате:
Ну и как обычно, цифра после “SOIC” обозначает количество выводов этой микросхемы. На фото выше микросхемы в корпусе SOIC16.
SOP корпус
SOP (Small Outline Package) – то же самое, что и SOIC.
Модификации корпуса SOP:
HSOP – теплорассеивающий SOP. Маленькие радиаторы посередине служат для отвода тепла.
SSOP(Shrink Small Outline Package) – ” сморщенный” SOP. То есть еще меньше, чем SOP корпус
TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package) – тонкий SSOP. Тот же самый SSOP, но “размазанный” скалкой. Его толщина меньше, чем у SSOP. В основном в корпусе TSSOP делают микросхемы, которые прилично нагреваются. Поэтому, площадь у таких микросхем больше, чем у обычных. Короче говоря, корпус-радиатор).
SOJ – тот же SOP, но ножки загнуты в форме буквы “J” под саму микросхему. В честь таких ножек и назвали корпус SOJ:
Ну и как обычно, количество выводов обозначается после типа корпуса, например SOIC16, SSOP28, TSSOP48 и тд.
QFP корпус
QFP (Quad Flat Package) – четырехугольный плоский корпус. Главное отличие от собрата SOIC в том, что выводы размещены на всех сторонах такой микросхемы
Модификации:
PQFP – пластиковый корпус QFP. CQFP – керамический корпус QFP.
TQFP (Thin Quad Flat Pack) – тонкий корпус QFP. Его толщина намного меньше, чем у его собрата QFP
PLCC корпус
PLCC (Plastic Leaded Chip C
Вот так примерно выглядит “кроватка” для таких микросхем
А вот так микросхема “лежит” в кроватке.
Иногда такие микросхемы называют QFJ, как вы уже догадались, из-за выводов в форме буквы “J”
Ну и количество выводов ставится после названия корпуса, например PLCC32.
PGA корпус
PGA (Pin Grid Array) – матрица из штырьковых выводов. Представляет из себя прямоугольный или квадратный корпус, в нижней части которого расположены выводы-штырьки
Такие микросхемы устанавливаются также в специальные кроватки, которые зажимают выводы микросхемы с помощью специального рычажка.
В корпусе PGA в основном делают процессоры на ваши персональные компьютеры.
Корпус LGA
LGA (Land Grid Array) — тип корпусов микросхем с матрицей контактных площадок. Чаще всего используются в компьютерной технике для процессоров.
Кроватка для LGA микросхем выглядит примерно вот так:
Если присмотреться, то можно увидеть подпружиненные контакты.
Сам микросхема, в данном случае процессор ПК, имеет просто металлизированные площадки:
Для того, чтобы все работало, должно выполняться условие: микропроцессор должен быть плотно прижат к кроватке. Для этого используются разного рода защелки.
Корпус BGA
BGA (Ball Grid Array) – матрица из шариков.
Как мы видим, здесь выводы заменены припойными шариками. На одной такой микросхеме можно разместить сотни шариков-выводов. Экономия места на плате просто фантастическая. Поэтому микросхемы в корпусе BGA применяют в производстве мобильных телефонов, планшетах, ноутбуках и в других микроэлектронных девайсах. О том, как перепаивать BGA, я еще писал в статье Пайка BGA микросхем.
В красных квадратах я пометил микросхемы в корпусе BGA на плате мобильного телефона. Как вы видите, сейчас вся микроэлектроника строится именно на BGA микросхемах.
Технология BGA является апогеем микроэлектроники. В настоящее время мир перешел уже на технологию корпусов microBGА, где расстояние между шариками еще меньше, и можно уместить даже тысячи(!) выводов под одной микросхемой!
Вот мы с вами и разобрали основные корпуса микросхем.
Ничего страшного нет в том, что вы назовете микросхему в корпусе SOIC SOPом или SOP назовете SSOPом. Также ничего страшного нет и в том, чтобы назвать корпус QFP TQFPом. Границы между ними размыты и это просто условности. Но вот если микросхему в корпусе BGA назовете DIP, то это уже будет полное фиаско.
Начинающим радиолюбителям стоит просто запомнить три самых важных корпуса для микросхем – это DIP, SOIС (SOP) и QFP безо всяких модификаций и стоит также знать их различия. В основном именно эти типы корпусов микросхем радиолюбители используют чаще всего в своей практике.
Номинальные размеры корпусов SOIC | hardware
Номинальные размеры корпусов SOIC8, SOIC14, SOIC16, SOIC18, SOIC20, SOIC24, SOIC28, SOIC32 в дюймах, милах и миллиметрах.
[Размеры в дюймах]
|
Lead Count |
Body Width |
Body Length |
Body |
Standoff |
Overall Height |
Lead Pitch |
Tip to Tip |
JEDEC |
SOIC Narrow |
8 |
0.150 |
0.194 |
0.058 |
0.006 |
0.064 |
0.050 |
0.236 |
MS-012 |
14 |
0.150 |
0.342 |
0.058 |
0.006 |
0.064 |
0.050 |
0.236 |
MS-012 |
|
16 |
0.150 |
0.391 |
0.058 |
0.006 |
0.064 |
0.050 |
0.236 |
MS-012 |
|
SOIC Wide |
8 |
0.208 |
0.208 |
0.071 |
0.004 |
0.075 |
0.050 |
0.311 |
N/A |
16 |
0.300 |
0.407 |
0.092 |
0.009 |
0.101 |
0.050 |
0.406 |
MS-013 |
|
18 |
0.300 |
0.456 |
0.092 |
0.009 |
0.101 |
0.050 |
0.406 |
MS-013 |
|
20 |
0.300 |
0.505 |
0.092 |
0.009 |
0.101 |
0.050 |
0.406 |
MS-013 |
|
24 |
0.300 |
0.607 |
0.092 |
0.009 |
0.101 |
0.050 |
0.406 |
MS-013 |
|
28 |
0.300 |
0.706 |
0.092 |
0.009 |
0.101 |
0.050 |
0.406 |
MS-013 |
|
32 |
0.300 |
0.818 |
0.088 |
0.007 |
0.095 |
0.050 |
0.412 |
MO-119 |
Чтобы получить значение в милах (mil), умножьте значение размера из таблицы на 1000 (1 inch == 1000 mil).
[Размеры в миллиметрах]
Поскольку 1 дюйм равен 25.4 мм, размеры из дюймовых в миллиметровые можно перевести по простой формуле: размер_мм = размер_дюйм * 25.4. Ниже приведены размеры корпусов SOIC в миллиметрах.
|
Lead Count |
Body Width |
Body Length |
Body |
Standoff |
Overall Height |
Lead Pitch |
Tip to Tip |
JEDEC |
SOIC Narrow |
8 |
3.81 |
4.93 |
1.47 |
0.15 |
1.63 |
1.27 |
5.99 |
MS-012 |
14 |
3.81 |
8.69 |
1.47 |
0.15 |
1.63 |
1.27 |
5.99 |
MS-012 |
|
16 |
3.81 |
9.93 |
1.47 |
0.15 |
1.63 |
1.27 |
5.99 |
MS-012 |
|
SOIC Wide |
8 |
5.28 |
5.28 |
1.80 |
0.10 |
1.91 |
1.27 |
7.90 |
N/A |
16 |
7.62 |
10.34 |
2.34 |
0.23 |
2.57 |
1.27 |
10.31 |
MS-013 |
|
18 |
7.62 |
11.58 |
2.34 |
0.23 |
2.57 |
1.27 |
10.31 |
MS-013 |
|
20 |
7.62 |
12.83 |
2.34 |
0.23 |
2.57 |
1.27 |
10.31 |
MS-013 |
|
24 |
7.62 |
15.42 |
2.34 |
0.23 |
2.57 |
1.27 |
10.31 |
MS-013 |
|
28 |
7.62 |
17.93 |
2.34 |
0.23 |
2.57 |
1.27 |
10.31 |
MS-013 |
|
32 |
7.62 |
20.78 |
2.24 |
0.18 |
2.41 |
1.27 |
10.46 |
MO-119 |
Пояснения к таблицам:
SOIC Narrow узкий корпус SOIC.
SOIC Wide широкий корпус SOIC.
Lead Count количество выводов.
Body Width ширина корпуса, WB.
Body Length длина корпуса, L.
Body Thickness толщина (высота) корпуса.
Standoff зазор между корпусом микросхемы и печатной платой (PCB), C.
Overall Height общая высота корпуса (на сколько он возвышается над печатной платой), H.
Lead Pitch шаг выводов (расстояние между осями выводов), P.
Tip to Tip расстояние между кончиками выводов, WL.
JEDEC наименование корпуса согласно стандарту JEDEC.
C зазор между корпусом микросхемы и печатной платой (PCB).
H общая высота корпуса (на сколько он возвышается над печатной платой).
T толщина вывода микросхемы.
L длина корпуса.
LW ширина вывода микросхемы.
LL длина вывода микросхемы.
P шаг выводов (расстояние между осями выводов).
WB ширина корпуса.
WL расстояние между кончиками выводов.
O дополнительный отступ от края микросхемы.
[Ссылки]
1. IC packages data handbook site:ics.nxp.com.
2. Переходники с SOIC, SSOP, QFN, TQFP на DIP.
Платы-переходники с SOIC8 на DIP8
Платы покупались для микроконтроллеров Attiny13 в SMD-корпусе SOIC8. Выбрал самый дешёвый и минимальный вариант в количестве 10шт. за 54 цента. Буду использовать в макетной плате и в самодельнических сборках, так как стоит задача в «горячей» замене Attiny13 с разными прошивками.К слову, у меня уже есть один адаптер-переходник на подпружиненных контактах (мой обзор), безусловно, он удобен, но в ходе его эксплуатации выявилась тройка недостатков:
1) Если адаптер с зажатым чипом Attiny13 положить в набитый битком кейс, и закрыть всё это крышкой, то велика вероятность разжатия механизма под давлением, выпадения и потери микроконтроллера.2) Второй недостаток. Неудобство замены при мелких размерах, особенно при плохом зрении. Легко потерять микроконтроллер.
3) Он всего один.


Отдельные платы-переходники я посчитал оптимальным и более надёжным вариантом. Посылка пришла в мелком жёлтом пакете. Переходники поставляются в виде листа одной большой платы. Почти. Сначала я достал плату, состоящую из 8 штук переходников, в первые секунды решил, что продавец ошибся и не доложил пару штучек и собирался уже было выбрасывать пакет. Однако оказалось, что недостающие пару штук как раз были внутри пакета.
Сделаны платки из стеклотекстолита, покрыты синей маской, сквозные отверстия металлизированные. На плате имеются обозначения ключей в виде белых точек — в дополнение, сквозной ключевой контакт имеет квадратную площадку, в отличии от остальных сквозных контактов. Шаг 2.54мм.
Форма квадратная, одна сторона почти 11мм, толщина 1.5мм
Предварительная прикидка микроконтроллера Attiny13 (ширина корпуса 150mil), то есть присутствует запас по ширине и сюда можно припаять более широкую микросхему с шириной корпуса 200mil (сравнительные эскизы ниже)
Подготовка к пайке. Здесь понадобятся штырьковые контакты от гребёнки 2шт. по 4 штырька.
Втыкаю их в макетную плату
Далее вид под микроскопом:
Устанавливаю на контакты одну из платок
Пока есть возможность, покажу и обратную сторону
Сначала припаиваю штырьковые контакты, затем и сам контроллер.
Готовый к подключению на макетную плату SMD-контроллер.
Переходнички меня устроили. Если не хочется «изобретать франкенштейно-велосипед» и есть время подождать, то за полдоллара отличный вариант.
Адаптер-переходник с SOIC8 на DIP8
Совсем недавно открыл для себя представителя нового для меня семейства микроконтроллеров — ATtiny13 — они маленькие, экономичные и дешёвые, поэтому прекрасно подходят для реализации простых проектов. В продаже в основном они встречаются в SMD-корпусах, что налагает дополнительные пляски с бубном для того, чтобы их перепрошить…Идея всегда оставалась одна — воткнуть чип в макетную плату, залить прошивку, протестировать её там же с подключенной периферией, и с лёгкостью снять назад.
Изначально в этом деле меня выручал переходник, изготовленный по колхозному разумению, из огрызка гетинакосовой платы с отпаянными пятачками. Что-то вроде этого:

Когда же идей в голову стало приходить больше, то тратить львиную долю времени только на изготовление самопальных переходников было довольно рутинным занятием. Да и зачем это делать, когда в природе существуют уже готовые решения.
Впервые подобные адаптеры-переходники я увидел как-то в одном из обзоров на программатор MiniPro, к которому в комплекте идёт несколько переходников под разные корпуса микроконтроллеров:
Особенность
Восьминожечные SOIC-микросхемы бывают разной ширины — 150 или 209 сотых дюйма (у микросхем с большим количеством ног бывает 300), поэтому и переходник под каждую ширину нужно искать соответствующий. Заказанные мною ATtiny13A-SSU — узкие, поэтому переходник здесь нужен с шириной 150mil.
Внешний вид. Осмотр. Размеры.
Как можно заметить, адаптер по сути представляет собой 16-контактный переходник, из которого половина выводов была выдернута.


В освобождённых от лишних контактов пазах вдета ограничительная колодка, видимо для того, чтобы 8-выводной контроллер садился на контакты ровно и его не перекашивало, однако на мой взгляд, эта колодка здесь только мешается, особенно когда пытаешься поместить зафиксированный в пинцете контроллер. Без этой колодки микросхема и так достаточно ровно встаёт на контакты.
Вид с боковых сторон:
Пластиковая панель, как можно заметить, состоит из двух половинок, которые удерживаются при помощи пружин (по пружине в каждом углу) + непосредственно на самих восьми контактах, имеющих скрученную S-образную форму:
Нюанс. Некоторым покупателям эти переходники могут приходить с такой недоработкой, где при нажиме на пластиковую панель, одна её сторона заваливается на бок, поскольку снизу нет поддержки:
В моём случае этого недостатка нет, пластиковая панель у днища имеет равномерную поддержку и при нажатии на рамку ни одна из сторон не заваливается:
Снизу на плате можно заметить остатки флюса:
Размеры в пределах 2-х сантиметров, без учёта выводов контактной гребёнки:
Установка чипа проста — необходимо нажать на рамку сверху, контакты размыкаются и можно устанавливать чип:
Принцип работы прекрасно проиллюстрирован на анимированных изображениях ниже:
Все контакты были успешно прозвонены мультиметром — оные сверху строго соответствуют выводам контактной гребёнки снизу по логическому расположению, поэтому путаницы здесь возникнуть не должно. Видео прозвонки:
Прошил тестовый код с миганием светодиода, работает как и должно. И паять ничего не нужно:
Альтернативы
В качестве альтернативного варианта рассматривал ещё эти ($0.48/10шт.) аккуратненькие платки, к которым нужно подпаиваться, зато пилить гетинакс и срывать пятаки уже не нужно. Некоторые ленивцы просто прикладывают к ним чип и зажимают его канцелярской прищепкой, однако это не очень надёжно.
Подборка ссылок
SOP8 >> DIP8: 150mil(1.14$) | 208mil(1.88$)SOP16 >> DIP16: 150mil(4$) | 209mil(5-8$) | 300mil(5.13$)
SOP28 >> DIP28: (2.72$)
QFP32 >> DIP32: (12$) или (13$) или (12.30$)
Типы корпусов импортных микросхем
Корпус — это часть конструкции микросхемы, предназначенная для защиты от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов. Корпуса стандартизованы для упрощения технологического процесса изготовления изделий из разных микросхем. Число стандартных корпусов исчисляется сотнями!
Ниже представлены наиболее распространенные серии корпусов импортных микросхем.
Для просмотра чертежей корпусов микросхем кликните ссылку с названием типа корпуса или на соответствующую типу корпуса картинку.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Печатать
Переходник для микросхем из SO8 в DIP8
Миниатюризация электроники привела к тому, что многие микросхемы просто не выпускаются во всеми любимом корпусе DIP8. Зато они легко доступны в корпусах SO8 (он же SOIC). А мы вот хотим, чтобы микросхема была в ДИПе. Ничего сложного — переходник для микросхем из SO8 в DIP8 ф студию.
В радиолюбительской, а особенно меломанской. практике часто возникает необходимость пробовать разные микросхемы, вставляя их в сокеты. Конечно существуют сокеты для SO8. Но в большинстве случаев использование DIP8 упрощает жизнь.
Переходник для микросхем из SO8 в DIP8
Рассмотрим сегодня переходник из SO8 в DIP8. В готовом виде это чудо выглядит следующим образом:
По сути переходник из SO8 в DIP8 представляет собой двустороннюю печатную плату. Прелесть такого решения заключается в том, что переходник можно использовать как для SO8 так и для его еще более мелкого собрата.
Разницы какой корпус использовать нет, оба варианта можно легко припаять и превратить в DIP8. Для тех кому интересны более точные размеры:
Нумерация ножек будущей ДИП микросхемы обозначена на плате белыми цифрами. А рядом с первой ножкой мелких корпусов стоит метка, по которой следует ориентироваться при пайке.
Дешевле всего купить такие переходники для микросхем из SO8 в DIP8 на АлиЭкспресс. Конечно они продаются и во многих магазинах радиодеталей, но обычно продаются дороже, т.к. везутся они опять таки из Китая.
Как все припаять
Давайте рассмотрим, как быстро переделать микросхему из SO8 в DIP8 имея переходник быстро переделать микросхему в корпус ДИП8 . Помимо самих плат переходников потребуются также ножки. Чаще всего они идут в комплекте. Но продаются и отдельно..
В случае ножек стоит учитывать, что они бывают разные и перед пайкой необходимо убедиться. Что потом эти ножки залезут туда, куда им требуется.
Ножки обычно продаются рядами по 40 штук. Разламываем батарею ножек на кусочки по 4 ножки. Ножки хоть и зафиксированы в пластике, но ничто не мешает сдвинуть пластиковый держатель по ножкам, как нам удобно.
Чтобы не греть лишний раз микросхему первым делом припаивать будем именно ножки. Берем сокет на ДИП8 и втыкаем в него с обеих сторон по ряду ножек на всю глубину. Одеваем плату переходника и надавливаем, чтобы сместить пластиковый крепеж вплотную к сокету.
В моем случае предполагалось, что получившиеся микросхемы будут использоваться в сокетах и длинные ножки меня не устраивали. Поэтому по сокету я и ориентировался. Но даже в случае, если микросхемы будут припаиваться к плате, как положено, то такая длина ножек будет оптимальна.
Теперь используя припой и паяльник пропаиваем по очереди все ножки. Отверстия металлизированные. Поэтому можно хорошенько залить все оловом.
Торчащие вверх концы ножек будут мешать при пайке микросхемы. Поэтому откусываем их. Чтобы острые концы не торчали вверх можно пройтись напильником. После чего можно еще раз пропаять ножки сверху.
Можно наготовить таких заготовок впрок и использовать при необходимости.
Как припаять микросхему к переходнику
Собственно это делается так же как и припайка микросхемы на любую другую плату. Чтобы этот процесс был нагляднее рассмотрим его на отдельном переходнике.
Внимательно относитесь к выбору олова. На прилавках много дешевого тугоплавкого олова. Лучше предпочесть меньше, но более дорогого припоя. Некоторые продаваемые в магазинах припои вообще отказываются прилипать к жалу паяльника и это уже не пайка, а настоящая пытка.
Все контакты платки уже залужены. Наносим капельку олова на одну из угловых площадок. Это потребуется для начальной фиксации микросхемы.
Теперь разогревая площадку паяльником устанавливаем пинцетом микросхему. Стараемся расположить ее так, чтобы она симметрично попадала своими ножками во все контактные площадки.
Когда микросхема встала как требуется — убираем паяльник и дуем. При остывании олово становится матовым. Когда это произошло можно отпустить микросхему.
Теперь можно спокойно пропаять остальные ножки. Для их пайки прикладываем паяльник к краю контактной площадки и тыкаемся оловом в ножку микросхемы. Как только капелька олова склеила ножку с площадкой, убираем паяльник.
Важно помнить, что нельзя долго греть микросхему. Крайне желательно ограничиваться 3 секундами. Иначе ее можно убить. Потрогайте пальцем, если уже не терпит, дождитесь пока микросхема остынет.
Для лучшей пайки следует использовать паяльный жир или спиртовой раствор канифоли, которые просто наносятся на нужное место перед пайкой. Но можно обойтись и без них. Нормальный припой уже содержит в себе что-то вроде канифоли.
Не рекомендую использовать кислотные флюсы. Во первых их парЫ токсичны. А во вторых при плохом смывании, они начинают разъедать пайку и контакты.
Промывка…
После того, как все припаяно, остается только довести внешний вид до идеального, удалив следы канифоли и/или паяльного жира. Это нужно не только для красивости получившейся микросхемы но и для того, чтобы убедиться, что под канифолью нет случайных замыканий.
Наливаем небольшое количество чистого спирта в небольшую герметичную баночку от лекарств и закидываем туда получившуюся конструкцию.
Желательно чтобы микросхема с переходником полностью погружалась в спирт. А для более эффективной промывки, плотно закрываем баночку и трясем ей во все стороны. Так же можно сделать процесс эффективнее при помощи зубной щетки.
Заключение
Вот так, при помощи хитрых переходников, можно быстро превратить микросхемы из корпусов SO8 в DIP8. Покупать их лучше тут.
Такие переходники очень удобны в практике и точно пригодится, особенно если вы собираете усилитель для наушников.
Материал подготовлен исключительно для сайта AudioGeek.ru
Follow @AudioGeek_ru