Выпуск #2/2012
Р.Ойлер
Безвыводные SMD-корпуса компании NXP: отличные характеристики и миниатюрные размеры
Безвыводные SMD-корпуса компании NXP: отличные характеристики и миниатюрные размеры
Просмотры: 1154
По мере уменьшения размеров многих электронных устройств, например телекоммуникационных, требуются все меньшие корпуса для размещения входящих в их состав микросхем. Компания NXP недавно предложила усовершенствованную технологию корпусирования дискретных компонентов. Она имеет такие преимущества, как компактный форм-фактор, различные варианты конструкции и возможность визуального контроля качества пайки. На базе этой технологии уже созданы корпуса (рис.1), предназначенные для ультратонких электронных устройств, таких как планшетные ПК и смартфоны.
На протяжении ряда лет компания NXP использовала для дискретных компонентов бессвинцовые корпуса DFN (discrete flat no-leads – дискретные, плоские, безвыводные), которые, в отличие от традиционных SMD-корпусов, не содержат выступающих боковых контактов или контактных групп. Главное достоинство такой конфигурации – возможность реализовать конкретную электрическую функцию на меньшей площади, поскольку выводы не требуют дополнительного места на плате. Технология DFN позволяет использовать практически плоские выводные рамки с большой поверхностью внешнего контакта, играющей роль теплоотвода (рис.2). В результате установочная высота компонента оказывается намного меньше, чем у обычных SMD-корпусов, и при этом значительно улучшается способность рассеивать тепло, поступающее изнутри. Такие DFN-корпуса уже становятся стандартом для приложений, где малый форм-фактор и связанные с ним конструктивные преимущества существенно снижают себестоимость конечного изделия. Ярким примером тому могут служить смартфоны, в которых, прежде всего, требуется реализовать как можно больше функций в минимально допустимом форм-факторе. Это стимулирует дальнейшее развитие технологий корпусирования, призванных обеспечить максимум функциональности при ограниченных размерах устройств.
До последнего времени преимущества уменьшения площади контактной площадки частично нивелировались сложностью применения методов оптического контроля соединений на плате. Ведь в отличие от стандартных SMD-корпусов у DFN-корпусов нет видимых контактных площадок, которые часто используют для проверки качества пайки. Характерной особенностью новых корпусов стало наличие контактных площадок не только на нижней, но и частично на боковой поверхности. Такое расположение металлических площадок уже было реализовано во многих корпусах DFN, однако для эффективного использования этой конфигурации требуется полная смачиваемость боковой поверхности при обычной пайке. На чисто медных поверхностях не всегда удается добиться надлежащей смачиваемости. Для этого боковые контактные площадки сначала нужно покрыть слоем олова (примерно так же, как и нижнюю часть корпуса), что позволяет обеспечить полную смачиваемость в ходе пайки. Новые корпуса DFN1006D-2 (SOD882D) и DFN1608D-2 (SOD1608) компании NXP Semiconductors – первые, в которых боковые контактные площадки покрыты слоем олова (рис.3).
Платы, на которых используются корпуса DFN-формата, обладают улучшенными механическими характеристиками (рис.4). Так, за счет специальной конструкции корпуса повышена устойчивость к сдвиговым нагрузкам (рис.4а). Малый размер корпуса и, соответственно, его небольшая деформация повышают устойчивость гибкой печатной платы к изгибу (рис.4б).
Если сравнивать габариты корпуса DFN1006D-2 (SOD882D) – 1 × 0,6 × 0,37 мм – с габаритами обычного SMD-корпуса, выигрыш будет очевидным (рис.5). Возьмем в качестве ориентира полупроводниковый компонент максимально возможного размера: в SMD-корпусе с внешними контактами и контактными группами, например SOD523 (SC-79) размером 1,2 × 0,8 × 0,6 мм, он будет занимать вдвое большую площадь на печатной плате, чем в корпусе DFN, и при этом не даст никаких функциональных преимуществ. Если же использовать аналогичную площадь на печатной плате, то в корпусе DFN большего размера можно разместить более мощные компоненты. Например, корпус DFN1608D-2 выдерживает электрический ток до 1,5 А, это вдвое выше, чем для стандартного корпуса SOD523 с внешними выводами – примерно при той же занимаемой площади. Кроме того, установочная высота сокращена почти вдвое.
С точки зрения производственных затрат технология DFN также более выигрышна по сравнению с традиционными SMD-корпусами – снижается расход материалов на выводы и корпус.
Таким образом, DFN-формат обеспечивает преимущества по всем параметрам — конструкции, функциональности, стоимости. Его можно вполне рекомендовать в качестве основного стандарта для SMD-компонентов, особенно в коммуникационном сегменте рынка. ●
Платы, на которых используются корпуса DFN-формата, обладают улучшенными механическими характеристиками (рис.4). Так, за счет специальной конструкции корпуса повышена устойчивость к сдвиговым нагрузкам (рис.4а). Малый размер корпуса и, соответственно, его небольшая деформация повышают устойчивость гибкой печатной платы к изгибу (рис.4б).
Если сравнивать габариты корпуса DFN1006D-2 (SOD882D) – 1 × 0,6 × 0,37 мм – с габаритами обычного SMD-корпуса, выигрыш будет очевидным (рис.5). Возьмем в качестве ориентира полупроводниковый компонент максимально возможного размера: в SMD-корпусе с внешними контактами и контактными группами, например SOD523 (SC-79) размером 1,2 × 0,8 × 0,6 мм, он будет занимать вдвое большую площадь на печатной плате, чем в корпусе DFN, и при этом не даст никаких функциональных преимуществ. Если же использовать аналогичную площадь на печатной плате, то в корпусе DFN большего размера можно разместить более мощные компоненты. Например, корпус DFN1608D-2 выдерживает электрический ток до 1,5 А, это вдвое выше, чем для стандартного корпуса SOD523 с внешними выводами – примерно при той же занимаемой площади. Кроме того, установочная высота сокращена почти вдвое.
С точки зрения производственных затрат технология DFN также более выигрышна по сравнению с традиционными SMD-корпусами – снижается расход материалов на выводы и корпус.
Таким образом, DFN-формат обеспечивает преимущества по всем параметрам — конструкции, функциональности, стоимости. Его можно вполне рекомендовать в качестве основного стандарта для SMD-компонентов, особенно в коммуникационном сегменте рынка. ●
Отзывы читателей
