انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

[رضا شفقی]

سلام خدمت دوستان عزیز
تو این تاپیک میخوایم راجع به PACKAGE و FOOTPRINT قطعات الکترونیکی صحبت کنیم.امیدوارم مورد لطف شما قرار بگیره.
در اینجا بررسی میکنیم که:
THROUGH HOLE و SMD چیه؟
DIP , QFP, BGA, ... چیه؟
فلسفه وجود قطعات SMD ؟
تکنولوژی نصب سطحی SMT ؟
و موارد اینچنینی...

این تاپیکو زدم تا راجع به این بحث ها صحبت بشه . سعی من اینه در اولین فرصت مطالبو ارائه کنم ولی این چند روزه واقعا گرفتارم پس لطفا دوستان هم همکاری کنن.
اگه منم اشتباه کردم بهم گوشزد کنین. چون انسان واجب الخطاست.

[alipadash]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT


footprint قطعات الکترونیکی عمدتا به بدو گروه کلی قطعات پایه دار و قطعات مونتاژ سطحی ( که همان smd است) تقصیم می شوند

یا به زبان ساده تر قطعاتی که برای مونتاژ آن نیازی نست برد سوراخ بشه smd است و اونهایی که برد رو براش سوراخ می کنیم غیره غیره smd یا THROUGH HOLE اند

در قدیم ندیم ها قطعات پایه دار بودند و تکنولوژی هم اجازه نمی داد که ابعاد قطعات کوچک شوند و هم نیازی به این کار نبود چون فرکانس کاری انقدر بالا نبود که مسئله فشرده سازی مطرح باشه اما قصه smd زمانی مطرح شد که
1. خواستند ابعاد قطعات رو کوچیک کنند لذا لازم شد پایه ها هم کوچیک بشه و بالاجبار پایه هایی که لازم به سوراخ کاری داشت حذف و به جاش پایه های سطحی اضافه شد.
2. افزایش فرکانس کاری مدارات باعث شد تا ابعاد رو کوچیک کنند چون با این کار می توانستند مدارات فشرده داشته باشند و همین امر باعث شد مدارات بهتر کار کنند و پاسخ بهتری بدهند که بحث مفصلش رو می گذارم در تاچیک نکات مهم طراحی pcb
3. ساخته شدن آی سی های با توانایی های زیاد یعنی اینکه قبلا آی سی های لاجیک مثل and not or و.. بودند و در داخل آی سی پردازش های زیادی انجام نمی شد لذا از وقتی که آی سی های پیچیده وارد شدند مثل پروسسورها fpga ها پروسسورهای سرعت بالا ( dsp ها) لازم شد تعداد پایه ها افزایش یابد لذا بهترین انتخاب قطعات smd بودند که به کمک آنها می توانستند تعداد پایه ها رو افزایش بدهند
البته نکات دیگری هم بوده که دوستان اشاره خواهند کرد

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

تاریخچه استفاده از PACKAGE

مرحله پک بندی آخرین مرحله در پروسه تولید مدارات مجتمع میباشد. در این مرحله مدار ظریف ساخته شده در اتاقهای بسیار تمیز توسط یک بسته بندی از شرایط محیطی حفاظت میشود.دلایلی که از PACKAGE استفاده میشود در 4 قسمت میتوان دسته بندی کرد:

---

نقل قول ویکی پدیا

1- محافظت از IC در مقابل عواملی مانند نور ، میدان مغناطیسی ، ضربه ، رطوبت ، گرد و غبار و ... که مخربترین عواملند.

2- در صورتیکه تراشه ی نیمه هادی به تنهایی مورد استفاده قرار گیرد، به علت کوچکی بیش از حد، امکان هیچ گونه اتصال الکتریکی با دنیای بیرون وجود نخواهد داشت . بنابراین با افزایش ابعاد آن از طریق package امکان اتصال پایه های فلزی آن به مدارات دیگر وجود خواهد داشت.

3- تراشه ی سیلیکونی در زمان کار کرد ایجاد حرارت می کند و گرم می شود . Package با افزایش سطح تماس آن با دنیای بیرون باعث دفع حرارتی مناسب میشود. همچنین در مواردی که گرمای ایجاد شده قابل توجه باشد با نصب گرما خور (heat sink )و یا fan می توان آن را خنکتر نگاه داشت.

4- در موارد خاصی برای کاهش هزینه ی تولید، تراشه بصورت یکپارچه بر روی pcb نصب می شود و با یک پوشش مدور محافظت می شود اما در اکثر موارد وجود package برای نصب آن روی فیبر مدار چاپی اجتناب ناپذیر است.
[hr]

نقل قول از ویکی پدیا
اولین بار آی سی در پک سرامیکی ارائه شدند و در اندازه های کوچک در مصارف نظامی استفاده شدند.در این شرایط بود که پک DIP ( در این نوع پک که هنوز هم معمول است پایه ها در دو طرف آی سی قرار دارند و برای قرار گرقتن در برد نیاز به سوراخکاری ست (dual in-line package)) آماده عرضه شد که در ابتدا با همان جنس سرامیکی به بازار عرضه شد ولی سریعا جنس پک ها عوض شد و نوع پلاستیکی عرضه گشت. بالاخره در سال 1980 به خاطر محدودیت در تعداد پایه در پک های DIP دیگر مدارهای VLSI قابل ساخت نبودند. بنابراین در اواخر همین سال بود که پک های نصب سطحی یا SMD همه گیر شد.
این پک نسبت به DIP به اندازه 30 تا 50 درصد کمتر جا اشغال میکند و ضخامت آن 70 درصد کمتر است.
در سال 90 پک های SMD دیگر نیز ارائه شدند مانند SOIC و PLCC و PQFP و TSOP و PGA و LGA .
پک های BGA از سال 70 وجود داشتند که در سال 90 با بسته بندی جدید FCBGA ارائه گشتند.
بسته بندی دیگری هم ارائه شد که مدار مجتمع روی PCB درست میشد و روی آن لایه محافظ سیاهی کشیده میشد واکثرا در MP3 players و ماشین حسابها و ... استفاده میشد و به این نوع پک SIP یعنی system in package گفته میشد.

آی سی DIP


آی سی SMD



قطعات مختلف SMD


قطعات THROUGH HOLE



این خلاصه تاریخی بود در مورد همه نامها توضیح داده خواهد شد.


>> در حال ویرایش<<

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

انواع PACKAGE

تکنولوژی نصب قطعات به دو دسته تقسیم میشود:

1- INSERTION TYPE یا THROUGH HOLE :
در این تکنولوژی برای قرار دادن قطعات به این صورت باید فیبر یا برد مربوطه باید سوراخ باشد این package به قطعاتی اطلاق می شود که برای پایه ها ی آن حفره هایی بر روی برد چاپی تعبیه شده است ، پایه های IC در این حفره ها وارد شده و در طرف دیگر به pad لحیم میشوند. در حالیکه این تکنولوژی در مقایسه با نصب سطحی ، باعث استحکام مکانیکی بسیار زیادی در نصب قطعات می شود دارای معایبی نیز می باشد . از این دلایل میتوان به اشغال فضای بیشتر چه از نظر سطح اشغال شده و چه از نظر ارتفاع و ضخامت اشاره کرد و نیز به خاطر سوراخکاری برد هزینه های اضافی را باید متحمل شد.دلیل دیگر این است که مکان قرار گیری قطعه و محل پایه ها متفاوت است امکان ایجاد بردهای دو لایه بسیار سخت میباشد در نتیجه امکان طراحی مدارات پیچیده کمتر میشود در واقع به خاطر فضای اشغالی بیشتر فضای کمتری برای عبور مسیرهای مسی باقی می ماند.
مهمترین ویژگی در این مورد که باعث میشود به این زودی ها از رده خارج نشود اولا وجود قطعات بزرگی مانند خازن های ظرفیت بالا و ولتاژ بالا میباشد و نیز این مسئله که در مسائل آزمایشگاهی این پک قابل استفاده است و برای مبتدیان الکترونیک استفاده از این قطعات ناگزیر است.البته باید گفت در مدارات کوچک استفاده از این قطعات بسیار باصرفه تر میباشد چون بردهای دولایه به خاطر وجود VIA ( توضیح داده میشود ) بسیار گران تمام میشوند.
این تکنولوژی شامل پک های زیر میباشد:

برای کاربرد های معمولی :

C-DIP: Ceramic Dual In-line Package
CERDIP: Ceramic DIP Ceramic DIP
CPGA: Ceramic Pin Grid Array
DIP: Dual In-line Package DIP Graphic
DI: Dual In-line Dual In-Line Dual Row
TBD: Dual In-line Zig-Zag Package; Zig Zag Graphic
HDIP: Heat-sinked DIP
HDIP: Hermetic DIP
HSIP: Heat-sinked Single In-line Package
HZIP: Heat-sinked ZIP
PDIP: Plastic DIP [P-DIP]
PGA: Pin Grid Array; PGA Graphic
PPGA: Plastic Pin Grid Array
Shrink DIP: Shrink Dual In-Line Package
SIP: Single In-line Package, SIP Package graphic
SSIP: Shrunk-lead Single In-line Package
SZIP: Shrunk-lead ZIP
WDIP: Windowed DIP
ZIP: TBD

* TO-3
* TO-5
* TO-18: metal can package with radial leads
* TO-39
* TO-46
* TO-92: plastic encapsulated package with three leads
* TO-99
* TO-100
* TO-220: plastic package with a (usually) metal heat sink tab and three leads
* TO-252
* TO-263
* TO-263 THIN:

و برای کاربردهای نظامی:

MIL-STD-1835C - Electronic Component Case Outlines
MIL-HDBL-6100 - List of Case Outlines and Dimensions for Discrete Semiconductor Devices
MIL-M-55565C - Microcircuits, Packaging of
MIL-STD-1285C - Marking of Electrical and Electronic Parts

---

2- SMT ( تکنولوژی نصب سطحی ) :
در این تکنولوژی قطعات بصورت سطحی بر روی pcb نصب می شوند بنابراین قطعاتی که به این منظور ساخته می شوند surface-mount devices یا SMD نامیده می شوند.این نوع قطعات به علت مزایای زیر در صنعت الکترونیک به سرعت در حال جایگزین شدن با قطعات Through-hole می باشند.
از مزایای این روش میتوان به
امکان ساخت قطعات با تعداد پایه های زیاد
سبکتر و کوچکتر بودن
عدم نیاز به دریل کردن و نیاز به سوراخ های کمتر روی برد مدار چاپی
مناسب تر بودن در نصب خودکار
امکان تصحیح خودکار خطاهای موجود در حین نصب
امکان نصب قطعات در دو طرف PCB
کاهش مقاومت حقیقی و القایی پایه ها در مقابل سیگنال (کارایی بالاتر در فرکانس های بالا )
اشاره نمود. تنها مسئله مشکل در رابطه با این قطعات لحیم کاری سخت تر نسبت به نوع قبلی است که برای آن هم روش مختلف ارائه شده.

برای کاربردهای معمولی

BCC: Bump Chip Carrier
BGA: Ball Grid Array; BGA graphic
BQFP: Bumpered Quad Flat Pack
CABGA/SSBGA: Chip Array/Small Scale Ball Grid Array
CBGA: Ceramic Ball Grid Array
CCGA: Ceramic Column Grid Array
CFP: Ceramic Flat Pack
CGA: Column Grid Array
CPGA: Ceramic Pin Grid Array
CQFP: Ceramic Quad Flat Pack
CSBGA: Cavity Down BGA
CSP BGA: Chip Scale Package BGA
TBD: Ceramic Lead-Less Chip Carrier
DFN: Dual Flat Pack, No Lead
DLCC: Dual Lead-Less Chip Carrier (Ceramic) DLCC Graphic
ETQFP: Extra Thin Quad Flat Package
FBGA: Fine-pitch Ball Grid Array
FCBGA: Flipchip BGA
fpBGA: Fine Pitch Ball Grid Array
HSBGA: Heat Slug Ball Grid Array
JDIP: J-Leaded Dual In-Line J-Lead DIP Picture
JLCC: J-Leaded Chip Carrier (Ceramic) J-Lead Picture
LBGA: Low Profile Ball Grid Array
LCC: Leaded Chip Carrier LCC Graphic
LCC: Leaded Chip Carrier Un-formed LCC Graphic
LCCC: Leaded Ceramic Chip Carrier;
LFBGA: Low-Profile, Fine-Pitch Ball Grid Array
LGA: Land Grid Array LGA Graphic [Pins located on Mother board, not the device]
LLCC: Leadless Chip Carrier LLCC Graphic
LQFP: Low-profile Quad Flat pack
MCMBGA: Multi Chip Module Ball Grid Array
MCMCABGA: Multi Chip Module-Chip Array Ball Grid Array
MLCC: Micro Leadframe Chip Carrier
MLP: Micro Lead-frame Package
MQFP: Metric Quad Flat Pack
OBGA: Organic Ball Grid Array
PBGA: Plastic Ball Grid Array, BGA graphic
PLCC: Plastic Leaded Chip Carrier
PQFD: Plastic Quad Flat --
PQFP: Plastic Quad Flat Pack
PSOP: Plastic Small-Outline Package PSOP graphic
QFN: Quad Flat No-Lead
QFP: Quad Flat pack QFP Graphics
QSOP: Quarter Size Outline Package
SBGA: Super BGA - above 500 Pin count
SOIC: Small Outline IC
SOJ: Small-Outline Package [J-Lead]
SOLIC: Small Outline Large Integrated Circuit (Gull-Wing Lead Wide Body)
SSOP: Shrink Small-Outline Package
TBGA: Thin Ball Grid Array
TFBGA: Thin profile Fine-pitch Ball Grid Array
TQFP: Thin Quad Flat Pack TQFP Graphic
TSOP: Thin Small-Outline Package
TSSOP: Thin Shrink Small-Outline Package
TVSOP: Thin Very Small-Outline Package
UFBGA: Ultra FineLine BGA
VQFB: Very-thin Quad Flat Pack

برای کاربردهای نظامی:

MIL-STD-1835C - Electronic Component Case Outlines
MIL-HDBL-6100 - List of Case Outlines and Dimensions for Discrete Semiconductor Devices
MIL-M-55565C - Microcircuits, Packaging of
MIL-STD-1285C - Marking of Electrical and Electronic Parts
JEITA ED-7303C, Name and code for integrated circuit packages Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA).

منابع

http://en.wikipedia.org/wiki/Through-hole_technology

http://www.interfacebus.com/Design_Pack_Type_CERDIP.html

http://www.interfacebus.com/Design_Pack_Type_SOIC.html

[nice_bytes2001]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

اگر برای هر Package ، موارد زیر را نیز گرد آوری فرمایید ، مطالب و مرجع بسیار مفیدی خواهد بود :
* یک شکل از ابعاد و اندازه ها
* یک تصویر

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

ممنون رضا جان قصد من هم همین هست.چون دیدم خیلیها از جمله خودم به خاطر نداشتن مرجع خوب تو این زمینه به مشکل برخورد میکنیم.

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

DIP: Dual In-line Package

پرکاربردترین پک برای آی سی ها میباشد و همانطور که از معنی عبارت مشخص است دو ردیف پایه میباشد که در دو طرف آی سی قرار دارد.فاصله پایه ها نیز به اندازه 100MILL یا 2.54 میلی متر میباشد و با توجه به جنس پک به دسته های زیر تقسیم میشود:

Ceramic Dual In-line Package (CERDIP or CDIP)
* Plastic Dual In-line Package (PDIP)
* Shrink Plastic Dual In-line Package (SPDIP) – A denser version of the PDIP with a 0.07 in. (1.778 mm) lead pitch.
* Skinny Dual In-line Package (SDIP) – Sometimes used to refer to a 0.3 in. wide DIP.

PDIP یا نوع معمولی و پلاستیکی : این نوع پرکاربردترین نوع و جنس پکیج آن پلاستیک است.



اطلاعات PACKAGE



CDIP یا نوع سرامیکی : در این نوع پک ها به دلیل وجود یک کلاهک سرامیکی انتقال گرمای داخلی آی سی بسیار راحت تر و سریع تر رخ میدهد و نیز در برابر رطوبت و حرارت آسیب پذیری کمتری دارد.






SPDIP که در فاصله بین پایه ها با PDIP متفاوت است





SDIP : در فاصله بین پینها با PDIP متفاوت است




[hr]

شکل فوت پرینت تعدادی از آی سی های این سری در پروتل:


منابع:

AVR.IR
http://en.wikipedia.org

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

دوستان قسمت DIP تمام شد ببخشین که مطالب دیر آماده میشه ولی اولا مطالب واقعا کمه حتی تو سایتای انگلیسی شایدم من نمیتونم پیدا کنم.دوما خیلی وقتم پره.
لطفا ایرادا رو بهم تذکر بدین.

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

PGA : PIN GRID ARRAY

تا مدتی پیش برای مواردی مانند CPU ها از این پکیج استفاده میشد و بر روی مادر برد توسط یک سوکت نصب میگردید.همچنین در موارد دیگری به صورت مستقیم بر روی بردها نیز استفاده میشد دلیل استفاده از این نوع پکیج داشتن تعداد بیشتری پایه نسبت به نوع DIP بود ولی این پکیج نیز جای خود را به پکیج های SMD داد.
در این Package پایه ها در یک الگوی مشبک قرار گرفته اند و به علت ساختار چند لایه دارای مشخصات الکتریکی فوق العاده می باشد و همچنین به علت بدنه سرامیکی در مقابل رطوبت بسیار عالی عمل می کند.
این پکیج در 5 نوع به بازار عرضه گشت:


1-نوع Flip-chip pin grid array) FCPGA) :این پک برای سری های پنتیوم 3 و 4 که از سوکت های 370 و 478 استفاده میکردند استفاده میشد البته پکهای مشابهی برای AMD نیز استفاده شده است.این به گونه ای ساخته شده که به صورت مستقیم به heatsink و سایر ابزارهای دفع حرارت وصل میشود.

ی


2- نوع Staggered pin grid array ) SPGA ): در این سری پایه ها به صورت اریب و نزدیکتر به هم بوده و برای قطعاتی بکار میرود که نیاز به پایه های بیشتری دارند .در این قطعات محدوده ای مریعی در وسط آنها وجود دارد که کاملا خالیست.این مدل نیز در CPU ها استفاده شده است.


نمونه ای از سوکت استفاده شده در این مدل



3-نوع Plastic pin grid array) PPGA ) : این پک در سری های نهایی CPU های CELERON استفاده شد.




4-نوع Ceramic pin grid array) CPGA) : در این سری پین ها بر روی یک صفحه سرامیکی چیده میشوند.این سری در بعضی از مدلهای اینتل و AMD ( سوکت A و AM2 و +AM2) و همینطور DURON استفاده شده است.




5-نوع Organic pin grid array) OPGA) : در اصل برای تراشه های AMD Athlon XP ساخته شده که از سوکت نوع A استفاده میکنند همچنین پردازنده های AMD که منطبق بر Socket 754, Socket 939, Socket 940, Socket AM2, and Socket AM2+ هستند و تراشه بر روی یک برد پلاستیکی قرار دارد.




شکل فوت پرینت تعدادی از این آی سی ها در پروتل



انواع سوکت های پکیج BGA

[azadkooh]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

سلام

این لینک ها اطلاعات خوبی در مورد انواع پکیج ها داره.

لینک اول نقشه ابعاد ای سی های مربوط به هر پکیج و نقشه محل نصب هر پکیج روی برد رو در یک فایل پی دی اف گذاشته.

http://www.maxim-ic.com/design/packaging/?a=0

http://australia.rs-online.com/web/generalDisplay.html?id=centre/eem_techref_semipack

http://how-to.wikia.com/wiki/How_to_identify_chip_packages

http://www.amkor.com/go/packaging/all-packages

[msas]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

سلام
اگه ممکنه در مورد smd ها بیشتر توضیح بدین . اینکه استانداردهاشون چی هستن .با چه توان هایی هستند و کجا ها می شه بجای قطعات معمولی از smd استفاده کرد آیا به غیر از اندازه در توان یا ولتاژ ها هم متفاوتند؟
ممنون

[jaafary1]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

سلام و با سپاس فراوان از آقای شفقی :biggrin:

اینم pdf حاوی شکل ها:
http://www.persiangig.com/pages/down...kgchapter1.pdf

با سپاس

[رضا شفقی]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

ممنون از لطفتون سعی می کنم در اولین فرصت مناسب تاپیک رو کامل کنم!

[Mirana]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

با تشکر از همه تا یه سطح اطلاعات کاملی گرفتم

[rezasede]

پاسخ : انواع PACKAGE های قطعات الکترونیکی و تکنولوژی SMT

اینم یک مقاله جالب:
http://uplod.ir/npmk8lselu36/IC_Pakage(avr-electronic.ir).PDF.htm
این دو یکیند!
IC_Pakage(avr-electronic.ir).PDF - 1.1 MB