Корпус интегральной микросхемы (ИМС) - это герметичная конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями. Длина корпуса микросхем зависит от числа выводов. Давайте рассмотрим некоторые типы корпусов, которые наиболее часто применяются радиолюбителями.

DIP (Dual In-line Package) - тип корпуса микросхем, микросборок и некоторых других электронных компонентов для монтажа в отверстия печатной платы, является самым распространенным типом корпусов. Имеет прямоугольную форму с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Может быть выполнен из пластика или керамики. В обозначении корпуса указывается число выводов. В корпусе DIP могут выпускаться различные полупроводниковые или пассивные компоненты - микросхемы, сборки диодов, ТТЛ-логика, генераторы, усилители, ОУ и прочие… Компоненты в корпусах DIP обычно имеют от 4 до 40 выводов, возможно есть и больше. Большинство компонентов имеет шаг выводов 2.54 миллиметра и расстояние между рядами 7.62 или 15.24 миллиметра.

Одной из разновидностью корпуса DIP является корпус QDIP на таком корпусе 12 выводов и обычно имеются лепестки для крепления микросхемы на радиатор, вспомните микросхему К174УН7.

Разновидностью DIP является PDIP – (Plastic Dual In- line Package) – корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными преимущественно для монтажа в отверстия. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с расстоянием между выводами 7.62 мм и широкая, с расстоянием между выводами 15.24 мм. Различий между DIP и PDIP в плане корпуса нет, PDIP обычно изготавливается из пластика, CDIP - из керамики. Если у микросхемы много выводов, например 28 и более, то корпус может быть широким.

SIP (Single In-line Package) – плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы, с одним рядом выводов по длинной стороне. Обычно в обозначении также указывается число выводов. Нумерация выводов данных типов микросхем начинается слева, если смотреть на маркировку спереди.

ТО92 – распространённый тип корпуса для маломощных транзисторов и других полупроводниковых приборов с двумя или тремя выводами, в том числе и микросхем, например интегральных стабилизаторов напряжения. В СССР данный тип корпуса носил обозначение КТ-26.

TO220 - тип корпуса для транзисторов, выпрямителей, интегральных стабилизаторов напряжения и других полупроводниковых приборов малой и средней мощности. Нумерация выводов для разных элементов может отличаться, у транзисторов одно обозначение, у стабилизаторов напряжения другое…

PENTAWATT – Содержит 5 выводов, в таких корпусах выпускаются, например усилители НЧ (TDA2030, 2050…), или стабилизаторы напряжения.

DPAK - (TO-252, КТ-89) корпус для размещения полупроводниковых устройств. D2PAK аналогичен корпусу DPAK, но больше по размеру; в основном эквивалент TO220 для SMD-монтажа, бывают трёх, пяти, шести, семи или восьмивыводные.

SO (Small Outline) пластиковый корпус малого размера. Корпус имеет форму прямоугольника, снабжен выводами, предназначенными для монтажа на поверхность. Существуют две разновидности корпуса: узкая, с шириной корпуса 3.9 мм (0.15 дюйма) и широкая, с шириной корпуса 7.5 мм (0.3 дюйма).

SOIC (Small-Outline Integrated Circuit) - предназначен для поверхностного монтажа, по сути это то же, что и SO. Имеет форму прямоугольника с двумя рядами выводов по длинным сторонам. Как правило, нумерация выводов одинаковых микросхем в корпусах DIP и SOIC совпадает. Помимо сокращения SOIC для обозначения корпусов этого типа могут использоваться буквы SO, а также SOP (Small-Outline Package) и число выводов. Такие корпуса могут иметь различную ширину. Обычно обозначаются как SOxx-150, SOxx-208 и SOxx-300 или пишут SOIC-xx и указывают какому чертежу он соответствует. Данный тип корпусов схож с QSOP.

Также существует версия корпуса с загнутыми под корпус (в виде буквы J) выводами. Такой тип корпуса обозначается как SOJ (Small-Outline J-leaded).

QFP (Quad Flat Package) - семейство корпусов микросхем, имеющих планарные выводы, расположенные по всем четырём сторонам. Форма основания микросхемы - прямоугольная, а зачастую используется квадрат. Корпуса обычно различаются только числом выводов, шагом, размерами и используемыми материалами. BQFP отличается расширениями основания по углам микросхемы, предназначенными для защиты выводов от механических повреждений до запайки.

В это семейство входят корпуса TQFP (Thin QFP) , QFP, LQFP (Low-profile QFP) . Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа; установка в разъём или монтаж в отверстия штатно не предусмотрена, хотя переходные коммутационные устройства существуют. Количество выводов QFP микросхем обычно не превышает 200, с шагом от 0,4 до 1,0 мм. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

QFN (Quad-flat no-leads) – у таких корпусов, так же как и у корпусов SOJ, вывода загнуты под корпус. Габаритные размеры и расстояние между выводами корпусов QFN можно посмотреть . Данный корпус схож с типом корпусов MLF, у них вывода расположены по периметрии и снизу.

TSOP (Thin Small-Outline Package) – данные корпуса очень тонкие, низкопрофильные, являются разновидностью SOP микросхем. Применяются в модулях оперативной памяти DRAM и для чипов флеш-памяти, особенно для упаковки низковольтных микросхем из-за их малого объёма и большого количества штырьков (контактов). В более современных модулях памяти такие корпуса уже не применяются, их заменили корпуса типа BGA. Обычно различают два типа корпусов, они представлены ниже на фото.

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. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

ZIP (Zigzag-In-line Package) - плоский корпус для вертикального монтажа в отверстия печатной платы со штырьковыми выводами, расположенными зигзагообразно. Бывают ZIP12, ZIP16, ZIP17, ZIP19, ZIP20, ZIP24, ZIP40 цифры означают количество выводов и тип корпуса, кроме этого они различаются габаритами корпусов, а так же расстоянием между выводами. Габаритные размеры корпусов и расстояние между выводами можно посмотреть .

1. Введение
2. Корпуса SMD компонентов
3. Типоразмеры SMD компонентов
   • SMD резисторы
   • SMD конденсаторы
   • SMD катушки и дроссели
4. SMD транзисторы
5. Маркировка SMD компонентов
6. Пайка SMD компонентов

Введение

Современному радиолюбителю сейчас доступны не только обычные компоненты с выводами, но и такие маленькие, темненькие, на которых не понять что написано, детали. Они называются "SMD". По-русски это значит "компоненты поверхностного монтажа". Их главное преимущество в том, что они позволяют промышленности собирать платы с помощью роботов, которые с огромной скоростью расставляют SMD-компоненты по своим местам на печатных платах, а затем массово "запекают" и на выходе получают смонтированные печатные платы. На долю человека остаются те операции, которые робот не может выполнить. Пока не может.

Применение чип-компонентов в радиолюбительской практике тоже возможно, даже нужно, так как позволяет уменьшить вес, размер и стоимость готового изделия. Да ещё и сверлить практически не придётся.

Для тех, кто впервые столкнулся с SMD-компонентами естественным является смятение. Как разобраться в их многообразии: где резистор, а где конденсатор или транзистор, каких они бывают размеров, какие корпуса smd-деталей существуют? На все эти вопросы ты найдешь ответы ниже. Читай, пригодится!

Корпуса чип-компонентов

Достаточно условно все компоненты поверхностного монтажа можно разбить на группы по количеству выводов и размеру корпуса:

Конечно, корпуса в таблице указаны далеко не все, так как реальная промышленность выпускает компоненты в новых корпусах быстрее, чем органы стандартизации поспевают за ними.

Корпуса SMD-компонентов могут быть как с выводами, так и без них. Если выводов нет, то на корпусе есть контактные площадки либо небольшие шарики припоя (BGA). Также в зависимости от фирмы-производителя детали могут могут различаться маркировкой и габаритами. Например, у конденсаторов может различаться высота.

Большинство корпусов SMD-компонентов предназначены для монтажа с помощью специального оборудования, которое радиолюбители не имеют и врядли когда-нибудь будет иметь. Связано это с технологией пайки таких компонентов. Конечно, при определённом упорстве и фанатизме можно и в домашних условиях паять .

Типы корпусов SMD по названиям

Из всего этого зоопарка чип-компонентов для применения в любительских целях могут сгодиться: чип-резисторы, чип-конденсаторы, чип-индуктивности, чип-диоды и транзисторы, светодиоды, стабилитроны, некоторые микросхемы в SOIC корпусах. Конденсаторы обычно выглядят как простые параллелипипеды или маленькие бочонки. Бочонки -- это электролитические, а параллелипипеды скорей всего будут танталовыми или керамическими конденсаторами.

Типоразмеры SMD-компонентов

Чип-компоненты одного номинала могут иметь разные габариты. Габариты SMD-компонента определяются по его "типоразмеру". Например, чип-резисторы имеют типоразмеры от "0201" до "2512". Этими четырьмя цифрами закодированы ширина и длина чип-резистора в дюймах. Ниже в таблицах можно посмотреть типоразмеры в миллиметрах.

smd резисторы

smd конденсаторы

Керамические чип-конденсаторы совпадают по типоразмеру с чип-резисторами, а вот танталовые чип-конденсаторы имеют своют систему типоразмеров:

smd катушки индуктивности и дроссели

Индуктивности встречаются во множестве видов корпусов, но корпуса подчиняются все тому же закону типоразмеров. Это облегачает автоматический монтаж. Да и нам, радиолюбителям, позволяет легче ориентироваться.

Всякие катушки, дроссели и трансформаторы называются "моточные изделия". Обычно мы их мотаем сами, но иногда можно и прикупить готовые изделия. Тем более, если требуются SMD варианты, которые выпускаются со множестом бонусов: магнитное экранирование корпуса, компактность, закрытый или открытый корпус, высокая добротность, электромагнитное экранирование, широкий диапазон рабочих температур.

Подбирать требующуюся катушку лучше по каталогам и требуемому типоразмеру. Типоразмеры, как и для чип-резисторов задаются спомощью кода из четырех чисел (0805). При этом "08" обозначает длину, а "05" ширину в дюймах. Реальный размер такого SMD-компонента будет 0.08х0.05 дюйма.

smd диоды и стабилитроны

Диоды могут быть как в цилиндрических корпусах, так и в корпусах в виде небольших параллелипипедов. Цилиндрические корпуса диодов чаще всего предсавтлены корпусами MiniMELF (SOD80 / DO213AA / LL34) или MELF (DO213AB / LL41). Типоразмеры у них задаются также как у катушек, резисторов, конденсаторов.

smd транзисторы

Транзисторы для поверхностного монтажа могут быть также малой, средней и большой мощности. Они также имеют соответствующие корпуса. Корпуса транзисторов можно условно разбить на две группы: SOT, DPAK.

Хочу обратить внимание, что в таких корпусах могут быть также сборки из нескольких компонентов, а не только транзисторы. Например, диодные сборки.

Маркировка SMD-компонентов

Мне иногда кажется, что маркировка современных электронных компонентов превратилась в целую науку, подобную истории или археологии, так как, чтобы разобраться какой компонент установлен на плату иногда приходитсяпровести целый анализ окружающих его элементов. В этом плане советские выводные компоненты, на которых текстом писался номинал и модель были просто мечтой для любителя, так как не надо было ворошить груды справочников, чтобы разобраться, что это за детали.

Причина кроется в автоматизации процесса сборки. SMD компоненты устанавливаются роботами, в которых установлены сециальные бабины (подобные некогда бабинам с магнитными лентами), в которых расположены чип-компоненты. Роботу все равно, что там в бабине и есть ли у деталей маркировка. Маркировка нужна человеку.

Пайка чип-компонентов

В домашних условиях чип-компоненты можно паять только до определённых размеров, более-менее комфортным для ручного монтажа считается типоразмер 0805. Более миниатюрные компоненты паяются уже с помощью печки. При этом для качественной пропайки в домашних условиях следует соблюдать целый комплекс мер.

DDPAK	DIP	DPAK	FDIP	PDIP
PENTAWATT	PLCC	QDIP	QFP	SIP
SO	SO8	SOT23	SOT103	SOT223
SQL	SQP	SW	T7-TO220	TO3
TO5	TO50	TO52	TO92	TO99
TO100	TO220	TO220-5	TO220ISO	TO252
TO263	TO263	TO268	TSOP	ZIP

Дополненние:

DIP

DIP (Dual Inline Package) - корпус с двумя рядами контактов. Представляет собой прямоугольный корпус с расположенными на длинных сторонах контактами. В зависимости от материала корпуса выделяют два варианта исполнения:
PDIP (Plastic DIP) - имеет пластиковый корпус;
CDIP (Ceramic DIP) - имеет керамический корпус;

Процессор в корпусе CDIP-40	Процессор в корпусе PDIP-40

QFP

QFP (Quad Flat Package) - плоский корпус с четырьмя рядами контактов. Представляет собой квадратный корпус с расположенными по краям контактами. В зависимости от материала корпуса выделяют два варианта исполнения:
PQFP (Plastic QFP) - имеет пластиковый корпус;
CQFP (Ceramic QFP) - имеет керамический корпус;
Существуют также другие варианты: TQFP (Thin QFP) - с малой высотой корпуса, LQFP (Low-profile QFP) и многие другие.

Процессор в корпусе TQFP-304

PLCC/CLCC

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.

LCC

LCC (Leadless Chip Carrier) представляет собой низкопрофильный квадратный керамический корпус с расположенными на его нижней части контактами, предназначенный для поверхностного монтажа.

Процессор в корпусе PLCC-68

PGA

PGA (Pin Grid Array) - корпус с матрицей выводов. Представляет собой квадратный или прямоугольный корпус с расположенными в нижней части штырьковыми контактами. В современных процессорах контакты расположены в шахматном порядке. В зависимости от материала корпуса выделяют три варианта исполнения: PPGA (Plastic PGA) - имеет пластиковый корпус; CPGA (Ceramic PGA) - имеет керамический корпус; OPGA (Organic PGA) - имеет корпус из органического материала;
Существуют следующие модификации корпуса PGA:
FCPGA (Flip-Chip PGA) - в данном корпусе открытый кристалл процессора расположен на верхней части корпуса.
FCPGA2 (Flip-Chip PGA 2) - отличается от FCPGA наличием теплораспределителя, закрывающего кристалл процессора.
mFCPGA (Micro Flip-Chip PGA) - компактный вариант корпуса FCPGA.
mPGA (Micro PGA) - компактный вариант корпуса FCPGA2.
Для обозначения корпусов с контактами, расположенными в шахматном порядке иногда используется аббревиатура SPGA (Staggered PGA).

Процессор в корпусе CPGA	Процессор в корпусе FCPGA	Процессор в корпусе FCPGA2

BGA

BGA (Ball Grid Array) - представляет собой корпус PGA, в котором штырьковые контакты заменены на шарики припоя. Предназначен для поверхностного монтажа. Чаще всего используется в мобильных процессорах, чипсетах и современных графических процессорах. Существуют следующие варианты корпуса BGA:
FCBGA (Flip-Chip BGA) - в данном корпусе открытый кристалл процессора расположен на верхней части корпуса, изготовленного из органического материала.
mBGA (Micro BGA) и mFCBGA (Micro Flip-Chip BGA) - компактные варианты корпуса.
HSBGA

LGA

LGA (Land Grid Array) - представляет собой корпус PGA, в котором штырьковые контакты заменены на контактные площадки. Может устанавливаться в специальное гнездо, имеющее пружинные контакты, либо устанавливаться на печатную плату. В зависимости от материала корпуса выделяют два варианта исполнения: CLGA (Ceramic LGA) - имеет керамический корпус; PLGA (Plastic LGA) - имеет пластиковый корпус; OLGA (Organic LGA) - имеет корпус из органического материала; Существует компактный вариант корпуса OLGA с теплораспределителем, имеющий обозначение FCLGA4.

Процессор в корпусе FCLGA4

В одном из своих обзоров тестировал Ваттметр, который при измерениях тока давал погрешность в несколько процентов. Решил его перепрограммировать на другие коэффициенты для бОльшей точности. Почему бы и нет? Ведь есть возможность. Вот тогда (после экспериментов) я впервые и подумал заказать эти микросхемы в Китае.
Вот этот Ваттметр.


Сначала пытался считать информацию с МС памяти, чтобы не остаться с разбитым корытом в случай чего.


Подпаял проводочки к микросхеме. Но с моим программатором МС памяти (без выпайки из схемы) читаться ни в какую не хотела. Решил приподнять две ножки (SCL и SDA) от платы, чтобы исключить шунтирование. Вот здесь и произошло всё самое интересное. Микросхема не выдержала издевательств и развалилась на части.
На тот момент микросхемы в в корпусе SOP-8 у меня не было. Но делать что-то надо было. Для начала изъял сломанную микросхему. Подпаял на проводках панельку под 24С04 в привычном корпусе (DIP-8) и начал экспериментировать…
Подробные похождения можно почитать в моём прошлогоднем обзоре:

Всё закончилось благополучно. Прибор я оживил и коэффициенты тоже подобрал.
В качестве образцовки уже не в первый раз использую вот эти приборы:
-Энергоформа 3.3 позволяет задавать переменное напряжение и ток с различными углами между ними (любой угол от -179 до 180 градусов/любая ёмкостная или индуктивная нагрузка). Энергоформа 3.3 не является образцовым прибором. Для контроля за выдаваемыми электрическими параметрами служит другой прибор.
-Энергомонитор 3.3 в качестве образцового счётчика. Позволяет измерять Мощность как Активную так и Реактивную, Ток, Напряжение, Коэффициент мощности, углы непосредственно в градусах… С его показаниями и буду сравнивать показания Ваттметра.

Методом подбора с тестированием на образцовке нашёл точные коэффициенты:


На этом и успокоился.
Это предыстория.
Долго он (ваттметр) у меня так валялся, пока ко мне вновь не пришло вдохновение. Столь необходимый компонент решил заказать в Китае. Эти микросхемы очень востребованы, поэтому решил заказать сразу десяток. Местным барыгам переплачивать не хотелось (пусть даже сущие копейки). На нашем рынке за эти деньги можно купить максимум одну-две подобные МС. А я взял десять.
Смотрим, в каком виде пришли.


Честно говоря, ожидал, что придёт мелким пакетом. Такие заказы почтальон обычно сам кидает в почтовый ящик. Был удивлён, найдя в ящике не заказ, а всего лишь извещение. Полученный пакет был действительно очень большой. Засунуть такой в почтовый ящик нереально.
Пупырки было слишком много, в несколько слоёв.

Микросхемы лежали в пакете с замочком.


Ровно десять штук.


А это для тех, кто любит разглядывать детали. Кстати, иногда бывает очень важно.


Клипс для прошивки (проверки) подобных МС у меня нет, поэтому всё сделал проверенным способом.


Залил прошивку в микросхему и установил на место, заменив панельку с проводочками. Теперь прибор показывает идеально.
На этом не успокоился. Решил подкорректировать показания другого прибора (ВольтАмперВаттметр PZEM-004). Тоже был обзор (в этом месяце). Тем более опыт уже имеется:)


Не давали мне покоя заниженные показания напряжения сети. Занижал в среднем на полвольта.
Решил и его (и себя тоже) помучить. В случай чего запасная МС памяти имеется.
Микросхему выпаял без проблем, сложностей возникнуть не должно.


Затем скачал прошивку. Может, кому и пригодится.


Одну подсказку взял из своего же обзора.
Согласно таблице я посылал запрос на количество «отпущенной» энергии: B3 C0 A8 01 01 00 1D

В ответ получил: A3 00 00 B5 00 00 58. Нас интересуют: 00 00 B5
Что соответствует 0,181кВт*ч.


Ищем совпадения (B5). И они есть. Эти несколько байтов не трогаем.
Как я искал те несколько байтов, что отвечают за напряжение, я рассказывать не буду. Просто выделил их.


Коэффициент я немного уменьшил, именно уменьшил. Самую малость. Этого хватило, чтобы прибор стал показывать практически идеально. Но есть особенность. Коэффициент с обратной зависимостью. При его увеличении показания вольтметра снижаются.
Коэффициент подгонял по тому же принципу, что и с первым ваттметром. Подпаял на проводках панельку под 24С04 в привычном корпусе (DIP-8). Вставил «дежурную» МС памяти и менял байты, пока показания девайса не совпадут с показаниями образцового счётчика…
На этом можно и заканчивать. В последнем моём эксперименте микросхема памяти не пригодилась. Чему я очень рад. Ещё раз наступить на грабли не было никакого желания. Оставшимся микросхемам я обязательно найду применение. Но это (возможно) будет другая история.
На этом всё.
Кому что-то неясно, задавайте вопросы. Надеюсь, хоть кому-то помог.
Удачи!