Корпус интегральной микросхемы (ИМС) — герметичная несущая система и часть конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями посредством выводов. Для упрощения технологии автоматизированной сборки (монтажа) РЭА, включающей в себя ИМС, типоразмеры корпусов ИМС стандартизованы.

Thumb
Советская микросхема К1ЖГ453. Разработка 1970 года, производство 1977 года

В советских (российских) корпусах ИМС расстояние между выводами (шаг) измеряется в миллиметрах; для корпусов типа 1 и 22,5 мм, для корпуса типа 3 под углом 30 или 45° и для типа 41,25 мм.

Зарубежные производители ИМС измеряют шаг в долях дюйма, милах (1/1000 дюйма) или используют величину 1/10 или 1/20 дюйма, что в переводе в метрическую систему соответствует 2,54 и 1,27 мм.

В современных импортных корпусах ИМС, предназначенных для поверхностного монтажа, применяют и метрические размеры: 0,8 мм; 0,65 мм и другие.

Выводы корпусов ИМС могут быть круглыми, диаметром 0,3—0,5 мм или прямоугольными, в пределах описанной окружности 0,4—0,6 мм.

ИМС выпускаются в двух конструктивных вариантах — корпусном и бескорпусном.

При монтаже ИМС на поверхность печатной платы необходимо принять меры по недопущению деформации корпуса. С одной стороны, должна обеспечиваться механическая прочность монтажа, гарантирующая устойчивость к механическим нагрузкам, с другой — определённая «гибкость» крепления, чтобы возможная в процессе нормальной эксплуатации деформация печатной платы не превысила допустимые пределы механической нагрузки на корпус ИМС, влекущей за собой различные негативные последствия: от растрескивания корпуса ИМС с последующей потерей герметичности до отрыва подложки от корпуса.

Кроме того, схема размещения корпусов ИМС на печатной плате, зависящая от конструкции платы и компоновки на ней элементов, должна обеспечить:

  • эффективный отвод тепла за счёт конвекции воздуха или с помощью теплоотводов;
  • возможность покрытия влагозащитным лаком без попадания его на места, не подлежащие покрытию;
  • свободный доступ к любой ИМС для её монтажа/демонтажа.

Бескорпусные микросхемы и микросборки

Бескорпусная микросхема — это полупроводниковый кристалл, предназначенный для монтажа в гибридную микросхему или микросборку (возможен непосредственный монтаж на печатную плату). Обычно, после монтажа, микросхему покрывают защитным лаком или компаундом с целью предотвратить или снизить влияние негативных факторов окружающей среды на кристалл.

Корпусные микросхемы

Большая часть выпускаемых микросхем предназначена для отправки конечному потребителю, и это вынуждает производителя предпринимать меры по сохранности кристалла и самой микросхемы. Для уменьшения действия окружающей среды на время доставки и хранения у конечного покупателя, полупроводниковые кристаллы разным способом упаковывают.

История различных видов корпусов

Thumb
Логический элемент, ИМС Texas Instruments SN5451, в корпусе англ. Flat package (FP) изобретённом Y. Tao в 1962 году, за два года до изобретения DIP
Thumb
Он же, в пластиковом носителе

Самые ранние интегральные схемы упаковывались в плоские керамические корпуса. Такой тип корпусов широко используется военными из-за его надёжности и небольшого размера. Коммерческие микросхемы перешли к корпусам DIP (англ. Dual In-line Package), сначала изготавливавшимися из керамики, а затем из пластика. В 1980-х годах количество контактов СБИС превысило возможности DIP корпусов, что привело к созданию корпусов PGA (англ. pin grid array) и LCC (англ. leadless chip carrier). В конце 80-х, с ростом популярности поверхностного монтажа, появляются корпуса SOIC (англ. Small-Outline Integrated Circuit), имеющие на 30-50 % меньшую площадь чем DIP и на 70 % более тонкие и корпуса PLCC (англ. Plastic leaded chip carrier). В 90-х начинается широкое использование plastic quad flat pack (PQFP) и TSOP (англ. thin small-outline package) для интегральных схем с большим количеством выводов. Для сложных микропроцессоров, особенно для устанавливаемых в сокеты, используются PGA-корпуса. В настоящее время, Intel и AMD перешли от корпусов PGA к LGA (англ. land grid array, разъём с матрицей контактных площадок).

Корпуса BGA (англ. Ball grid array) существуют с 1970-х годов. В 1990-х годах были разработаны корпуса FCBGA (BGA, собранная методом перевернутого кристалла англ. flip-chip), допускающие намного большее количество выводов, чем другие типы корпусов. В FCBGA кристалл монтируется в перевёрнутом виде и соединяется с контактами корпуса через столбики (шарики) припоя. Монтаж методом перевёрнутого кристалла позволяет располагать контактные площадки по всей площади кристалла, а не только по краям.

В настоящее время активно развивается подход с размещением нескольких полупроводниковых кристаллов в едином корпусе, так называемая «Система-в-корпусе» (англ. System In Package, SiP) или на общей подложке, часто керамической, так называемый MCM (англ. Multi-Chip Module).

Корпуса ИМС, производившихся в СССР

ИМС, произведённые в СССР до 1972 года, оформлены в нестандартные корпуса («Посол», «Вага 1Б», «Трапеция», «Тропа» и т. п.); их характеристики приведены в специальной технической документации на них, обычно ТУ.

Корпуса первых советских ИМС соответствовали требованиям ГОСТ 17467-72, который предусматривал четыре типа корпусов:

  1. тип 1: прямоугольный с выводами в пределах основания, перпендикулярно ему,
  2. тип 2: прямоугольный с выводами, расположенными за пределами основания, перпендикулярно ему,
  3. тип 3: круглый с выводами в пределах основания, перпендикулярно ему,
  4. тип 4: прямоугольный с выводами за пределами основания, параллельно плоскости основания.

Для обозначения типоразмера корпуса и его конструкции предусматривалось специальное условное обозначение, состоящее из четырёх элементов:

  1. цифра, обозначающая тип корпуса,
  2. две цифры, от 01 до 99, обозначающие типоразмер,
  3. цифра, обозначающая общее количество выводов,
  4. цифра, обозначающая номер модификации.

Режим и условия монтажа ИМС в РЭА по ОСТ 11 073.062-2001 (разработан ЦКБ Дейтон), с числом перепаек 2.

Цоколёвка ИМС советских и постсоветских лет выпуска часто совпадала со стандартом прототипов — функциональных аналогов серий 74 или 4000.

Чаще всего, массовые серии ИМС, производившиеся в СССР, были упакованы в следующие типы корпусов:

BGA (Ball Grid Array)

Thumb
Здесь микросхемы памяти, установленные на планку, имеют выводы типа BGA
Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT1018-1[1] Корпус содержащий 256 шариков.Квадратный корпус со стороной 17 мм, высотой 1,95 мм, шаг шариков 1 мм.
Закрыть

См. также ниже LBGA и LFBGA.

DBS (DIL Bent SIL)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT157-2[2]9Ширина 4,5 мм, длина 23,8 мм, высота 12 мм, монтажная высота 17 мм, шаг выводов 2,54 мм
SOT523-1[3]9Ширина 2,5 мм, длина 13 мм, высота 14,5 мм, монтажная высота 21,4 мм, шаг выводов 1,27 мм
SOT141-6[4]13Ширина 4,5 мм, длина 23,8 мм, высота 12 мм, монтажная высота 17 мм, шаг выводов 1,7 мм
SOT243-1[5]17Ширина 4,5 мм, длина 23,8 мм, высота 12 мм, монтажная высота 17 мм, шаг выводов 1,27 мм
SOT411-1[6]23Ширина 4,45 мм, длина 30,15 мм, высота 12 мм, монтажная высота 16,9 мм, шаг выводов 1,27 мм
Закрыть

См. также ниже SIL

DIL (Dual In-Line)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT97-1[7]8300 мил, плоский прямоугольный корпус (англ. slim corner leads), ширина 0.25", длина 0.375", высота 0.17", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 050G01, JEDEC MO-001, JEITA SC-504-8
SOT27-1[8]14300 мил, ширина 0.25", длина 0.75", высота 0.17", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 050G04, JEDEC MO-001, JEITA SC-501-14
SOT38-1[9]16300 мил, длинный корпус, ширина 0.25", длина 0.85", высота 0.19", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 050G09, JEDEC MO-001, JEITA SC-503-16
SOT38-4[10]16300 мил, короткий корпус, плоский прямоугольный корпус, ширина 0.25", длина 0.75", высота 0.17", шаг выводов 0.1"
SOT146-1[11]20300 мил, ширина 0.245", длина 1.0525", высота 0.17", шаг выводов 0.1" Совместимость с JEDEC MS-001, JEITA SC-603
SOT101-1[12]24600 мил, широкий/длинный корпус, ширина 0.55", длина 1.25", высота 0.2", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G02, JEDEC MO-015, JEITA SC-509-24
SOT222-1[13]24300 мил, узкий/длинный корпус, ширина 0.2555", длина 1.248", высота 0.185", шаг выводов 0.1" Совместимость с JEDEC MS-001
SOT117-1[14]28600 мил, короткий корпус, ширина 0.55", длина 1.375", высота 0.2", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G05, JEDEC MS-015, JEITA SC-510-28
SOT117-2[15]28600 мил, длинный корпус, ширина 0.5525", длина 1.4375", высота 0.2", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G06, JEDEC MS-011, JEITA SC-510-28
SOT129-1[16]40600 мил, ширина 0.55", длина 2.0475", высота 0.19", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G08, JEDEC MO-015, JEITA SC-511-40
SOT240-1[17]48600 мил, ширина 0.545", длина 2.44", высота 0.19", шаг выводов 0.1" Совместимость с JEDEC MS-011
Закрыть

См. также ниже HDIP

DQFN (Depopulated Quad Flat-pack, безвыводной)

Также, варианты:

DHVQFN (Depopulated Heatsink Very-thin Quad Flat-pack, безвыводной).
DHXQFN (Depopulated Heatsink eXtremely-thin Quad Flat-pack, безвыводной).
Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT762-1[18]14Очень тонкий, с металлической стороной, ширина 2,5 мм, длина 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-241
SOT763-1[19]16Очень тонкий, с металлической стороной, ширина 2,5 мм, длина 3,5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-241
SOT764-1[20]20Очень тонкий, с металлической стороной, ширина 2,5 мм, длина 4,5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-241
SOT1045-1[21]20Экстремально тонкий, без металлической стороны, ширина 2,5 мм, длина 4,5 мм, высота 0,5 мм, шаг выводов 0,5 мм
SOT815-1[22]24Очень тонкий, с металлической стороной 3,5 мм, длина 5,5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм
Закрыть

HBCC (Heatsink Bottom Chip Carrier)

англ. Heat sink — английское название вентиляторного охладителя.

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT564-1[23]24Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-217
Закрыть

HDIP (Heat-dissipating Dual In-line Package)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT398-1[24]18Ширина 6,35 мм, длина 21,55 мм, высота 4,7 мм, шаг выводов 2,54 мм
Закрыть

HSOP (Heatsink Small Outline Package)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT566-3[25]24Низкопосадочная высота (англ. Low stand-off height), ширина 11 мм, длина 15,9 мм, высота 3,5 мм, шаг выводов 1 мм
Закрыть

HTSSOP (Heatsink Thin Shrink Small Outline Package)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT527-1[26]20Ширина 4,4 мм, длина 6,9 мм, высота 1,1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-153
SOT1172-2[27]28Ширина 4,4 мм, длина 9,7 мм, высота 1,1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-153
SOT549-1[28]32Ширина 6,1 мм, длина 11 мм, высота 1,1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-153
Закрыть

HUQFN (Heatsink Ultra-thin Quad Flat-pack, безвыводной)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT1008-1[29]60Ширина 5 мм, длина 5 мм, высота 0,6 мм, шаг выводов 0,5 мм
SOT1025-1[30]60Ширина 4 мм, длина 5 мм, высота 0,6 мм, шаг выводов 0,5 мм
Закрыть

HVQFN (Heatsink Very-thin Quad Flat-pack, безвыводной)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT629-1[31]16Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT758-1[32]16Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 ммm Совместимость с JEDEC MO-220
SOT758-3[33]16Срезанные углы, упрочненный квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 0,9 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT662-1[34]20Квадратный корпус со стороной 5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT910-1[35]20Ширина 5 мм, длина 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,8 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT616-1[36]24Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT905-1[37]24Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 0,85 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT788-1[38]28Квадратный корпус со стороной 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT617-1[39]32Квадратный корпус со стороной 5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT617-3[40]32Большой радиатор, Квадратный корпус со стороной 5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT619-1[41]48Квадратный корпус со стороной 7 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT778-3[42]48Квадратный корпус со стороной 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT778-4[43]48Большой радиатор, Квадратный корпус со стороной 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT684-1[44]56Квадратный корпус со стороной 8 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT804-2[45]64Квадратный корпус со стороной 9 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
Закрыть

HVSON (Heatsink Very-thin Small Outline; No-leads)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT908-1[46]8Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-229
SOT909-1[47]8Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,8 мм Совместимость с JEDEC MO-229
SOT650-1[48]10Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-229
Закрыть

HWQFN (Heatsink Very-Very-thin Quad Flat-pack; No-leads)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT994-1[49]24Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT1180-1[50]32Ширина 35 мм, длина 65 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT1031-1[51]48Квадратный корпус со стороной 7 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0.5 мм
SOT1033-1[52]56Ширина 5 мм, длина 11 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм
Закрыть

См. также HUQFN, HVQFN и HXQFN.

HWSON (Heatsink Very-Very-thin Small Outline package; No leads)

Подробнее Номер SOT, Количество выводов ...
Номер SOTКоличество выводовГабариты корпуса, особенности
SOT1069-1[53]8Прямоугольный термоустойчивый корпус, ширина 3 мм, длина 2 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместим с JEDEC MO-229
SOT1069-2[54]8Термоустойчивый корпус со срезанными углами ширина 3 мм, длина 2 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместим с JEDEC MO-229
Закрыть

См. также HVSON и HXSON.

HXQFN (Heatsink eXtremely-thin Quad Flat-pack; No-leads)

См. также HUQFN, HVQFN и HWQFN.

HXSON (Heatsink eXtremely Small Outline Package; No leads)

См. также HVSON и HWSON.

LBGA (Low-profile Ball Grid Array)

См. также BGA и LFBGA.

LFBGA (Low-profile Fine-pitch Ball Grid Array)

См. также BGA и LBGA.

LQFP (Low-profile Quad Flat Pack)

PicoGate

См. также TSSOP и VSSOP.

PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)

PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) и СLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier) представляют собой квадратный корпус с расположенными по краям контактами, предназначенный для установки в специальную панель (часто называемую «кроваткой»). В настоящее время широкое распространение получили микросхемы флэш-памяти в корпусе PLCC, используемые в качестве микросхемы BIOS на системных платах.

Thumb
Zilog Z80 в 44-контактном QFP корпусе.

QFP (Quad Flat Package)

QFP (от англ. Quad Flat Package) — семейство корпусов микросхем, имеющих планарные выводы, расположенные по всем четырём сторонам.

Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа; установка в разъём или монтаж в отверстия штатно не предусмотрен, хотя переходные коммутационные устройства существуют. Количество выводов QFP микросхем обычно не превышает 200, с шагом от 0,4 до 1,0 мм.

QSOP (Quarter Size Outline Package)

RBS (Rectangular-Bent Single in-line)

См. также SIL.

SIL(Single In-Line)

См. также DBS и RDS.

Thumb
Микросхемы в корпусе SOIC

SO (Small Outline)

См. также HSOP.

SSOP-II (Shrink Small Outline Package)

SSOP-III (Shrink Small Outline Package)

TFBGA (Thin Fine-pitch Ball Grid Array)

TQFP (Thin Quad Flat Package)

TSSOP-I (Thin Shrink Small Outline Package)

См. также HT SSOP.

TSSOP-II (Thin Shrink Small Outline Package)

См. также HT SSOP и TVSOP.

TVSOP (Thin Very Small Outline Package)

VFBGA (Very thin Fine-pitch Ball Grid Array)

VSO (Very Small Outline)

VSSOP (Very thin Shrink Small Outline Package)

XQFN (eXtremely thin Quad Flat package; No leads)

XSON (eXtremely thin Small Outline package; No leads)

Примечания:

  • Некоторые из приведённых в таблице корпусов известны под названием MicroPak.
  • Некоторые из приведённых в таблице корпусов совместимы с NanoStar.
  • Корпус с шагом выводов 0,5 мм («стандартный корпус» — 6 выводов) обозначен индексом GM
  • Корпус с шагом выводов 0,5 мм («стандартный корпус» — 8 выводов) обозначен индексом GT
  • Корпус с шагом выводов 0,5 мм («широкий корпус») обозначен индексом GD
  • Корпус с шагом выводов 0,35 мм («короткий корпус») обозначен индексом GF
  • Корпус с шагом выводов 0,35 мм, высотой 0,35 мм («короткий и тонкий корпус») обозначен индексом GS
  • Корпус с шагом выводов 0,3 мм, высотой 0,35 мм («очень короткий и тонкий корпус») обозначен индексом GN

См. также

Примечания

Ссылки

Wikiwand in your browser!

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.