Mažo kontūro integrinis grandynas (SOIC) yra kompaktiškas lustų paketas, naudojamas daugelyje elektroninių prietaisų. Jis užima mažiau vietos nei senesni paketai ir puikiai tinka montuojant ant paviršiaus. SOIC yra įvairių dydžių, tipų ir naudojimo daugelyje sričių. Šiame straipsnyje išsamiai paaiškinamos SOIC funkcijos, variantai, našumas, išdėstymas ir kt.
Dažnai užduodami klausimai
SOIC apžvalga
Mažo kontūro integrinis grandynas (SOIC) yra lustų paketo tipas, naudojamas daugelyje elektroninių prietaisų. Jis pagamintas taip, kad būtų mažesnis ir plonesnis nei senesni tipai, tokie kaip DIP (Dual Inline Package), o tai padeda sutaupyti vietos plokštėse. SOIC yra sukurti taip, kad sėdėtų plokščiai ant lentos paviršiaus, o tai reiškia, kad jie puikiai tinka įrenginiams, kurie turi būti kompaktiški. Metalinės kojos, vadinamos laidais, išsikiša iš šonų kaip maži sulenkti laidai ir palengvina mašinoms jas įdėti ir lituoti gamybos metu. Šie lustai yra skirtingų dydžių ir kaiščių skaičiaus, priklausomai nuo to, ko reikia grandinei. Jie taip pat padeda tvarkyti reikalus ir pagerinti, kaip prietaisas tvarko šilumą ir elektrą. Dėl visų šių privalumų SOIC šiandien naudojami elektronikoje.
SOIC paketų taikymas
Buitinė elektronika
SOIC naudojami garso lustuose, atminties įrenginiuose ir ekrano tvarkyklėse. Jų mažas dydis taupo lentos vietą ir palaiko kompaktišką gaminių dizainą.
Įterptosios sistemos
Šie paketai yra įprasti mikrovaldikliuose ir sąsajos IC. Juos lengva montuoti ir gerai tinka mažose valdymo plokštėse.
Automobilių elektronika
SOIC naudojami variklio valdikliuose, jutikliuose ir galios reguliatoriuose. Jie gerai atlaiko šilumą ir vibraciją transporto priemonių aplinkoje.
Pramoninė automatika
Naudojami variklių tvarkyklėse ir valdymo moduliuose, SOIC palaiko stabilų ir ilgalaikį veikimą. Jie padeda sutaupyti vietos PCB pramoninėse sistemose.
Ryšio įrenginiai
SOIC yra modemuose, siųstuvuose-imtuvuose ir tinklo grandinėse. Jie siūlo patikimą signalo veikimą kompaktiškose konstrukcijose.
SOIC variantai ir jų skirtumai
SOIC-N (siauras tipas)
SOIC-N yra labiausiai paplitusi mažų kontūrų integrinių grandynų paketo versija. Jo standartinis korpuso plotis yra 3,9 mm ir yra plačiai naudojamas bendrosios paskirties grandinėse. Jis pasižymi geru dydžio, ilgaamžiškumo ir lengvo litavimo balansu, todėl tinka daugumai paviršiaus montuojamų konstrukcijų.
SOIC-W (platus tipas)
SOIC-W variantas turi platesnį korpusą, 7,5 mm. Papildomas plotis suteikia daugiau vidinės erdvės, todėl idealiai tinka IC, kuriems reikalingi didesni silicio štampai arba geresnė įtampos izoliacija. Jis taip pat pagerina šilumos išsklaidymą.
SOJ (mažas kontūras J-švinas)
SOJ paketai turi J formos laidus, kurie sulankstomi po IC korpusu. Dėl šios konstrukcijos jie yra kompaktiškesni, bet sunkiau apžiūrimi po litavimo. Jie dažniausiai naudojami atminties moduliuose.
MSOP (mini mažo kontūro paketas)
MSOP yra miniatiūrinė SOIC versija, siūlanti mažesnį pėdsaką ir mažesnį aukštį. Jis idealiai tinka nešiojamajai ir rankinei elektronikai, kur plokštės vieta yra ribota.
HSOP (radiatoriaus mažo kontūro paketas)
HSOP paketuose yra atviras terminis padėklas, kuris pagerina šilumos perdavimą į PCB. Dėl to jie tinka maitinimo IC ir tvarkyklės grandinėms, kurios generuoja daugiau šilumos.
SOIC standartizacija
| Standartinis korpusas | Regionas / Kilmė | Tikslas / aprėptis | Svarba SOIC |
|---|---|---|---|
| JEDEC (Jungtinė elektronų įrenginių inžinerijos taryba) | Jungtinės Amerikos Valstijos | Apibrėžia IC mechaninius ir paketinius standartus | MS-012 (SOIC-N) ir MS-013 (SOIC-W) apibrėžia dydžius ir matmenis |
| JEITA (Japonijos elektronikos ir IT pramonės asociacija) | Japonija | Nustato šiuolaikinius elektroninių komponentų pakavimo standartus | Atitinka pasaulines SOIC gaires dėl SMT projektavimo |
| EIAJ (Japonijos elektronikos pramonės asociacija) | Japonija | Senieji standartai, naudojami senesniuose PCB maketuose | Kai kurie SOIC-W pėdsakai vis dar atitinka EIAJ nuorodas |
| IPC-7351 | Tarptautinis | PCB žemės modelio ir pėdsako standartizavimas | Apibrėžia SOIC pakuočių dydžius, litavimo filė ir leistinus nuokrypius |
SOIC šiluminės ir elektrinės savybės
| Parametras | Vertė / Aprašymas |
|---|---|
| Šiluminė varža (θJA) | 80–120 °C/W, priklausomai nuo plokštės vario ploto |
| Jungtis su byla (θJC) | 30–60 °C/W (geriau šiluminių pagalvėlių variantuose) |
| Galios išsklaidymas | Tinka mažos ir vidutinės galios IC |
| Švino induktyvumas | \~6–10 nH vienam laidui (vidutinis) |
| Švino talpa | Žemas; Palaiko stabilius analoginius ir skaitmeninius signalus |
| Dabartinis pajėgumas | Ribojamas švino storio ir šiluminio pakilimo |
SOIC PCB išdėstymo patarimai
Suderinkite trinkelės dydį su švino matmenimis
Įsitikinkite, kad PCB trinkelės ilgis ir plotis labai atitinka SOIC kiro sparno laido dydį. Tai skatina tinkamą litavimo jungčių susidarymą ir mechaninį stabilumą litavimo metu. Per mažos arba per didelės trinkelės gali sukelti silpnas jungtis arba litavimo defektus.
Naudokite litavimo kaukės apibrėžtas trinkeles
Trinkelių apibrėžimas su litavimo kaukės ribomis padeda išvengti lydmetalio tiltų tarp kaiščių, ypač smulkaus žingsnio SOIC. Tai pagerina lydmetalio srauto kontrolę ir padidina derlių didelio kiekio gamybos metu.
Leiskite litavimo filė švino pusėse
Suprojektuokite trinkelių išdėstymą taip, kad SOIC laidų šonuose būtų matoma litavimo filė. Ši filė padidina jungties tvirtumą ir palengvina vizualinę apžiūrą, todėl kokybės patikrų metu lengviau nustatyti prastą litavimą.
Venkite litavimo kaukės tarp kaiščių
Palikus minimalią litavimo kaukę tarp kaiščių arba jos visai nėra, sumažėja kapo akmenų ir netolygaus lydmetalio drėkinimo rizika. Tai taip pat leidžia geriau paskirstyti litavimo pastą tarp laidų.
Pridėkite šiluminius vamzdžius atviroms trinkelėms
Jei SOIC variante yra atviras terminis padėklas, pridėkite keletą vių po trinkele, kad šiluma būtų išsklaidyta į vidinius vario sluoksnius arba įžeminimo plokštumą. Tai pagerina šilumines savybes energijos sistemose.
Laikykitės IPC-7351B gairių
Naudokite IPC-7351B standartus, kad pasirinktumėte tinkamą žemės modelio tankio lygį:
• A lygis: mažo tankio plokštėms
• B lygis: subalansuotam našumui ir gaminamumui
• C lygis: didelio tankio išdėstymui
SOIC surinkimo ir litavimo patarimai
Litavimo pastos taikymas
Naudokite 100–120 μm storio nerūdijančio plieno trafaretą, kad tolygiai užteptumėte litavimo pastą ant visų SOIC pagalvėlių. Pastovus pastos tūris užtikrina tvirtas ir vienodas litavimo jungtis, tuo pačiu sumažinant lydmetalio tiltų ar atvirų kaiščių riziką.
Reflow litavimo profilis
Palaikoma didžiausia 240–245 °C grįžtamojo srauto temperatūra. Visada laikykitės IC rekomenduojamo šiluminio profilio, įskaitant tinkamą pašildymo, mirkymo, pakartotinio srauto ir aušinimo etapus. Tai apsaugo nuo komponentų pažeidimų ir užtikrina patikimą jungčių formavimąsi.
Rankinis litavimas
SOIC galima lituoti rankomis, naudojant lituoklį su smulkiu antgaliu ir 0,5 mm litavimo vielą. Laikykite antgalį švarų ir naudokite vidutinę šilumą, kad susidarytų lygios jungtys. Šis metodas tinka prototipų kūrimui arba mažo tūrio surinkimui, kai nėra reflow.
Patikrinimas
Po litavimo patikrinkite jungtis optiniu mikroskopu arba AOI sistema. Patikrinkite, ar nėra gerai suformuotos šoninės filė, vienodas lydmetalio padengimas ir ar nėra šortų ar šaltų jungčių, kad patikrintumėte surinkimo kokybę.
Perdirbimas ir remontas
SOIC perdirbimas gali būti atliekamas karšto oro įrankiais arba lituokliu. Venkite ilgo kaitinimo, nes tai gali sukelti PCB atsiskyrimą arba trinkelių pakėlimą. Atsargiai naudokite srautą ir šilumą, kad nuimtumėte arba pakeistumėte dalį nepažeisdami lentos.
SOIC patikimumas ir gedimų mažinimas
| Gedimo režimas | Bendra priežastis | Prevencijos strategija |
|---|---|---|
| Litavimo jungčių įtrūkimai | Pakartotinis terminis ciklas | Naudokite šiluminio reljefo pagalvėles ir storesnius vario sluoksnius |
| Spragėsiai | Pelėsių junginyje įstrigusi drėgmė | Prieš litavimą kepkite SOIC 125 °C temperatūroje |
| Švino pakėlimas / delaminacija | Per didelis litavimo karštis | Taikykite kontroliuojamą perpildymą palaipsniui didindami temperatūrą |
| Mechaninio įtempio pažeidimai | PCB lankstymas, vibracija ar smūgis | Norėdami sumažinti stresą, naudokite PCB standiklius arba užpildą |
SOIC paketo struktūra ir matmenys
| Funkcija | Aprašymas |
|---|---|
| Potencialių klientų skaičius | Paprastai svyruoja nuo 8 iki 28 kontaktų |
| Švino pikis | Standartinis atstumas 1,27 mm (50 mils) |
| Kūno plotis | Siauras (3,9 mm) arba platus (7,5 mm) |
| Švino tipas | Kiro sparnų laidai, tinkami montuoti ant paviršiaus |
| Pakuotės aukštis | Nuo 1,5 mm iki 2,65 mm |
| Inkapsuliavimas | Juoda epoksidinė derva fizinei apsaugai |
| Termo pagalvėlė | Kai kurių versijų apačioje yra metalinis padėklas |
Išvada
SOIC paketai yra patikimi, taupantys vietą ir tinkami tiek mažoms, tiek sudėtingoms grandinėms. Galimi skirtingi tipai, jie tinka daugeliui pritaikymų. Išdėstymo, litavimo ir tvarkymo gairių laikymasis padeda išvengti problemų ir užtikrina gerą veikimą. Duomenų lapų ir standartų supratimas taip pat padeda geriau projektuoti ir surinkti.
Dažnai užduodami klausimai
11.1. Ar SOIC paketai atitinka RoHS reikalavimus?
Taip. Dauguma šiuolaikinių SOIC paketų atitinka RoHS reikalavimus ir naudoja bešvinę apdailą, pvz., matinę skardą arba NiPdAu. Visada patvirtinkite atitiktį komponento duomenų lape.
11.2. Ar SOIC lustai gali būti naudojami aukšto dažnio grandinėse?
Tik iki ribos. SOIC gerai veikia vidutiniams dažniams, tačiau dėl jų švino induktyvumo jie mažiau tinka aukšto dažnio RF dizainams.
11.3. Ar SOIC komponentams reikia specialių laikymo sąlygų?
Taip. Jie turėtų būti laikomi sausoje, sandarioje pakuotėje. Jei juos veikia drėgmė, prieš litavimą juos gali tekti kepti, kad nebūtų pažeisti.
11.4. Ar SOIC dalys gali būti lituojamos rankomis?
Taip. Dėl 1,27 mm švino žingsnio juos lengviau lituoti rankomis, palyginti su smulkaus žingsnio IC.
11.5. Koks PCB sluoksnių skaičius geriausiai veikia su SOIC paketais?
SOIC veikia tiek 2, tiek daugiasluoksniuose PCB. Energijos ar šilumos poreikiams daugiasluoksnės plokštės su įžeminimo plokštumomis veikia geriau.
11.6. Ar SOIC ir SOP yra tas pats?
Beveik. SOIC yra JEDEC terminas, o SOP yra panašus paketo pavadinimas, naudojamas Azijoje. Jie dažnai yra keičiami, tačiau gali turėti nedidelių dydžių skirtumų.