如何選擇微控制器

如何選擇IC封裝? 

IC封裝

在將集成電路 (IC) 組裝到印刷電路板 (PCB) 上之前，它們會被放入帶有稱為引腳（或焊盤）的端子的封裝中。引腳將 IC 與 PCB 的其余部分電連接。有許多不同類型的 IC 封裝，它們的尺寸、引腳數(shù)、引腳位置和安裝類型（表面貼裝或通孔）有所不同。IC 中的每個引腳都有獨特的功能，您可以通過查看其數(shù)據(jù)表來了解。IC 上的點顯示第一個引腳，然后逆時針計數(shù)引腳。引腳的相應(yīng)功能從數(shù)據(jù)表中確定。下面是ATmega328P-AU以及相應(yīng)的引腳圖：

IC類型

一、DIP封裝

DIP 或雙列直插式封裝是最流行的通孔 IC 封裝，具有兩排平行的帶有矩形外殼的引腳。DIP 的引腳間距為0.1 英寸或2.54 毫米，通常與面包板一起使用。它們通常被稱為DIPn ，其中n是它有多少個引腳。DIP8 有兩排 4 個垂直引腳。DIP28 有兩排 14 個垂直引腳，以此類推。         應(yīng)用：DIP IC 易于處理，廣泛用于原型設(shè)計應(yīng)用，例如面包板。DIP IC 通常與 DIP 插座一起使用，這樣無需重新焊接即可輕松更換 IC。

二、SOIC 封裝

SOIC 或小外形集成電路封裝是DIP 封裝的表面貼裝等效物。在表面貼裝封裝中，SOIC 封裝是最容易焊接的。SOIC 封裝的引腳間距或引腳間距為 0.05 英寸或1.27 毫米，是 DIP 封裝的一半。雖然它可能取決于特定部件，但 SOIC 封裝的最大高度為 1.75mm。它們通常被稱為SOIC-n或 SO-n，其中n是引腳數(shù)。  

應(yīng)用：SOIC IC 優(yōu)于 DIP IC，因為它們占用的空間最多可減少 50%  比 DIP IC，因此更多的 IC 將適合相同的印刷電路板區(qū)域。由于它們是表面貼裝的，因此與 DIP IC 相比，SOIC 封裝更易于通過回流焊接進行大規(guī)模生產(chǎn)組裝。

三、標準作業(yè)程序包

SOP 或小外形封裝是比 SOIC 封裝更小的表面貼裝封裝，引腳間距小于 1.27mm。它們可以有幾種不同的變體：

SSOP 封裝：SSOP 或縮小的小外形封裝 具有 0.65mm的引腳間距，幾乎是 SOIC 封裝的一半。它們的高度類似于 SOIC 封裝。TSOP 封裝：TSOP或薄型小外形封裝具有比 SSOP 封裝更薄的主體，并且可以具有小至0.5mm的引腳間距。它們通常與內(nèi)存模塊一起使用，例如閃存。

TSSOP 封裝：

TSSOP 或薄型小外形封裝更小，最大高度為 1.2 毫米（SOIC 封裝的最大高度為 1.75 毫米）。引腳間距可能會有所不同，因此最好查看數(shù)據(jù)表，但0.5 毫米和0.65 毫米引腳間距很常見。

四、QFP 封裝

QFP 或四方扁平封裝是表面貼裝封裝，其引腳從所有四個側(cè)面延伸。QFP 封裝的引腳范圍從 32 到 300 多個，引腳間距在 0.4mm 到 1mm 之間。QFP 封裝具有大量引腳，因此可以與 PCB 的其余部分進行大量連接。高引腳數(shù)會導(dǎo)致高軌道密度，因此請注意確保遵循設(shè)計規(guī)則。

有幾種不同類型的 QFP 封裝，但LQFP或薄型四方扁平封裝和TQFP或薄四方扁平封裝是最受歡迎的。高質(zhì)量版本的 QFP 使用陶瓷制成，稱為陶瓷 QFP 或 CQFP。封裝也可以由塑料制成，稱為塑料QFP或PQFP。LQFP 封裝：

與 QFP 封裝相比，薄型 QFP 封裝具有更低的高度 - 1.4mm的高度很常見。可提供 0.4mm、0.5mm、0.65mm 和 0.8mm 的引腳間距。

TQFP 封裝：薄型 QFP 封裝比 LQFP 封裝的高度更低，1mm的高度很常見。如果 TQFP 具有相同的間距，則可以將它們放置在 QFP 封裝上。

五、QFN封裝

QFN 或 Quad Flat No-Leads 封裝的側(cè)面沒有引腳，所有連接都在芯片底部。QFN 封裝還包括一個位于封裝底部的外露散熱焊盤，以簡化熱量傳遞到 PCB 中。此外，QFN IC 的鍵合線長度更短，因此其電感 低于引線封裝。0.5mm的 引腳間距很常見，體高可以低至0.9mm。

應(yīng)用：QFN IC 非常受歡迎，因為它成本更低、外形尺寸更小、電氣和熱性能良好。許多微處理器、傳感器和其他 IC 采用 QFN 封裝。由于 QFN IC 沒有引線端子，它們更難手工組裝，需要回流焊接等技術(shù)。有幾種不同類型的 QFN 封裝，但TQFN - 薄四方扁平無引線封裝和VQFN - 非常薄的四方扁平無引線封裝最受歡迎。與四排 QFN 封裝相比， DFN或雙扁平無引線封裝具有雙排引腳。  

六、BGA 封裝

BGA 或球柵陣列封裝的引腳以網(wǎng)格圖案放置在封裝的下表面。BGA IC 不是使用通常的使用引腳提供連接的方法，而是使用焊球來提供連接。優(yōu)點：它們提供了高密度的連接，因為整個下表面都可以用于連接。它們具有卓越的熱性能，因為 IC 產(chǎn)生的熱量可以更有效地傳導(dǎo)到 PCB 中。此外，由于它們在封裝和 PCB 之間的距離很短，因此它們具有較低的電感- 這也導(dǎo)致了卓越的電氣性能。

缺點：BGA IC 的主要缺點是組裝它們，因為手工焊接它們通常非常困難，并且需要可靠的回流技術(shù)來焊接它們。另一個問題是焊接后的檢查困難。通常，需要 X 光機或特殊的掃描機。  LGA或 Land Grid Array 封裝類似于 BGA，但它們不是使用焊球來提供連接，而是使用平面觸點連接到 PCB。PGA或 Pin Grid Array 使用引腳連接到 PCB。下圖比較了 BGA 和 LGA，后者具有扁平觸點：除了本指南中討論的 IC 封裝外，還有塑料引線芯片載體或 PLCC。

七、SOT 封裝

SOT 或小外形晶體管是分立表面貼裝晶體管、二極管和穩(wěn)壓器常用的占位面積。SOT23和SOT223是 SOT 封裝的流行變體。SOT223 用于功率要求較高的器件，其中一個端子通常是裸露的散熱焊盤。

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