Типы корпусов микросхем

Корпус интегральной микросхемы (ИМС) — герметичная несущая система и часть конструкции, предназначенная для защиты кристалла интегральной схемы от внешних воздействий и для электрического соединения с внешними цепями посредством выводов. Для упрощения технологии автоматизированной сборки (монтажа) РЭА, включающей в себя ИМС, типоразмеры корпусов ИМС стандартизованы.

Советская микросхема К1ЖГ453. Разработка 1970 года, производство 1977 года

В советских (российских) корпусах ИМС расстояние между выводами (шаг) измеряется в миллиметрах; для корпусов типа 1 и 2 — 2,5 мм, для корпуса типа 3 под углом 30 или 45° и для типа 4 — 1,25 мм.

Зарубежные производители ИМС измеряют шаг в долях дюйма, милах (1/1000 дюйма) или используют величину 1/10 или 1/20 дюйма, что в переводе в метрическую систему соответствует 2,54 и 1,27 мм.

В современных импортных корпусах ИМС, предназначенных для поверхностного монтажа, применяют и метрические размеры: 0,8 мм; 0,65 мм и другие.

Выводы корпусов ИМС могут быть круглыми, диаметром 0,3—0,5 мм или прямоугольными, в пределах описанной окружности 0,4—0,6 мм.

ИМС выпускаются в двух конструктивных вариантах — корпусном и бескорпусном.

При монтаже ИМС на поверхность печатной платы необходимо принять меры по недопущению деформации корпуса. С одной стороны, должна обеспечиваться механическая прочность монтажа, гарантирующая устойчивость к механическим нагрузкам, с другой — определённая «гибкость» крепления, чтобы возможная в процессе нормальной эксплуатации деформация печатной платы не превысила допустимые пределы механической нагрузки на корпус ИМС, влекущей за собой различные негативные последствия: от растрескивания корпуса ИМС с последующей потерей герметичности до отрыва подложки от корпуса.

Кроме того, схема размещения корпусов ИМС на печатной плате, зависящая от конструкции платы и компоновки на ней элементов, должна обеспечить:

• эффективный отвод тепла за счёт конвекции воздуха или с помощью теплоотводов;
• возможность покрытия влагозащитным лаком без попадания его на места, не подлежащие покрытию;
• свободный доступ к любой ИМС для её монтажа/демонтажа.

Бескорпусные микросхемы и микросборки

Бескорпусная микросхема — это полупроводниковый кристалл, предназначенный для монтажа в гибридную микросхему или микросборку (возможен непосредственный монтаж на печатную плату). Обычно, после монтажа, микросхему покрывают защитным лаком или компаундом с целью предотвратить или снизить влияние негативных факторов окружающей среды на кристалл.

Корпусные микросхемы

Большая часть выпускаемых микросхем предназначена для отправки конечному потребителю, и это вынуждает производителя предпринимать меры по сохранности кристалла и самой микросхемы. Для уменьшения действия окружающей среды на время доставки и хранения у конечного покупателя, полупроводниковые кристаллы разным способом упаковывают.

История различных видов корпусов

Запрос «Система-в-корпусе» перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью.

Запрос «System-in-Package» перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью.

Логический элемент, ИМС Texas Instruments SN5451, в корпусе англ. Flat package (FP) изобретённом Y. Tao в 1962 году, за два года до изобретения DIP

Он же, в пластиковом носителе

Самые ранние интегральные схемы упаковывались в плоские керамические корпуса. Такой тип корпусов широко используется военными из-за его надёжности и небольшого размера. Коммерческие микросхемы перешли к корпусам DIP (англ. Dual In-line Package), сначала изготавливавшимися из керамики, а затем из пластика. В 1980-х годах количество контактов СБИС превысило возможности DIP корпусов, что привело к созданию корпусов PGA (англ. pin grid array) и LCC (англ. leadless chip carrier). В конце 80-х, с ростом популярности поверхностного монтажа, появляются корпуса SOIC (англ. Small-Outline Integrated Circuit), имеющие на 30-50 % меньшую площадь чем DIP и на 70 % более тонкие и корпуса PLCC (англ. Plastic leaded chip carrier). В 90-х начинается широкое использование plastic quad flat pack (PQFP) и TSOP (англ. thin small-outline package) для интегральных схем с большим количеством выводов. Для сложных микропроцессоров, особенно для устанавливаемых в сокеты, используются PGA-корпуса. В настоящее время, Intel и AMD перешли от корпусов PGA к LGA (англ. land grid array, разъём с матрицей контактных площадок).

Корпуса BGA (англ. Ball grid array) существуют с 1970-х годов. В 1990-х годах были разработаны корпуса FCBGA (BGA, собранная методом перевернутого кристалла англ. flip-chip), допускающие намного большее количество выводов, чем другие типы корпусов. В FCBGA кристалл монтируется в перевёрнутом виде и соединяется с контактами корпуса через столбики (шарики) припоя. Монтаж методом перевёрнутого кристалла позволяет располагать контактные площадки по всей площади кристалла, а не только по краям.

В настоящее время активно развивается подход с размещением нескольких полупроводниковых кристаллов в едином корпусе, так называемая «Система-в-корпусе» (англ. System In Package, SiP) или на общей подложке, часто керамической, так называемый MCM (англ. Multi-Chip Module).

Корпуса ИМС, производившихся в СССР

ИМС, произведённые в СССР до 1972 года, оформлены в нестандартные корпуса («Посол», «Вага 1Б», «Трапеция», «Тропа» и т. п.); их характеристики приведены в специальной технической документации на них, обычно ТУ.

Корпуса первых советских ИМС соответствовали требованиям ГОСТ 17467-72, который предусматривал четыре типа корпусов:

1. тип 1: прямоугольный с выводами в пределах основания, перпендикулярно ему,
2. тип 2: прямоугольный с выводами, расположенными за пределами основания, перпендикулярно ему,
3. тип 3: круглый с выводами в пределах основания, перпендикулярно ему,
4. тип 4: прямоугольный с выводами за пределами основания, параллельно плоскости основания.

Для обозначения типоразмера корпуса и его конструкции предусматривалось специальное условное обозначение, состоящее из четырёх элементов:

1. цифра, обозначающая тип корпуса,
2. две цифры, от 01 до 99, обозначающие типоразмер,
3. цифра, обозначающая общее количество выводов,
4. цифра, обозначающая номер модификации.

Режим и условия монтажа ИМС в РЭА по ОСТ 11 073.062-2001 (разработан ЦКБ Дейтон), с числом перепаек 2.

Цоколёвка ИМС советских и постсоветских лет выпуска часто совпадала со стандартом прототипов — функциональных аналогов серий 74 или 4000.

Чаще всего, массовые серии ИМС, производившиеся в СССР, были упакованы в следующие типы корпусов:

• 201.9-1 (полимерный),
• 201.12-1 (полимерный),
• 201.14-1 и 201.14-12 (полимерный),
• 201.14-8 и 201.14-9 (полимерный),
• 201.14-10 (металлокерамический),
• 201.16-6,
• 201.16-13 (металлокерамический),
• 238.12-1,
• 238.16-1 и 238.16-2 (полимерный),
• 238.16-5 (полимерный),
• 238.18-13 (металлокерамический),
• 238.18-3 (полимерный),

• 238.24-1, 238.24-2, 238.24-6 и 238.24-7 (полимерный),
• 301.8-2 (металлостеклянный),
• 301.12-2 (металлостеклянный),
• 401.14-4 (металлостеклянный),
• 1101Ю.7-2,
• 1102.8-1,
• 1401Ю.5-1,
• 1503Ю.11-1,
• 1505Ю.17-1
• 2101.8-1 (полимерный),
• 2103.16-9 (полимерный),
• 2104.12-1 (полимерный),

• 2104.18-3 (полимерный),
• 2104.18-1 (полимерный),
• 2104.18-6 (полимерный),
• 2120.24-1 (полимерный),
• 2120.24-5 (полимерный),
• 2120.24-6 (полимерный),
• 2121.28-12,
• 2121.29-1,
• 4153.12-1 (полимерный),
• М04.10-1 и
• Ф08.16-1

BGA (Ball Grid Array)

Основная статья: BGA

Здесь микросхемы памяти, установленные на планку, имеют выводы типа BGA

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT1018-1	Корпус содержащий 256 шариков.	Квадратный корпус со стороной 17 мм, высотой 1,95 мм, шаг шариков 1 мм.

См. также ниже LBGA и LFBGA.

DBS (DIL Bent SIL)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT157-2	9	Ширина 4,5 мм, длина 23,8 мм, высота 12 мм, монтажная высота 17 мм, шаг выводов 2,54 мм
SOT523-1	9	Ширина 2,5 мм, длина 13 мм, высота 14,5 мм, монтажная высота 21,4 мм, шаг выводов 1,27 мм
SOT141-6	13	Ширина 4,5 мм, длина 23,8 мм, высота 12 мм, монтажная высота 17 мм, шаг выводов 1,7 мм
SOT243-1	17	Ширина 4,5 мм, длина 23,8 мм, высота 12 мм, монтажная высота 17 мм, шаг выводов 1,27 мм
SOT411-1	23	Ширина 4,45 мм, длина 30,15 мм, высота 12 мм, монтажная высота 16,9 мм, шаг выводов 1,27 мм

См. также ниже SIL

DIL (Dual In-Line)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT97-1	8	300 мил, плоский прямоугольный корпус (англ. slim corner leads), ширина 0.25", длина 0.375", высота 0.17", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 050G01, JEDEC MO-001, JEITA SC-504-8
SOT27-1	14	300 мил, ширина 0.25", длина 0.75", высота 0.17", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 050G04, JEDEC MO-001, JEITA SC-501-14
SOT38-1	16	300 мил, длинный корпус, ширина 0.25", длина 0.85", высота 0.19", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 050G09, JEDEC MO-001, JEITA SC-503-16
SOT38-4	16	300 мил, короткий корпус, плоский прямоугольный корпус, ширина 0.25", длина 0.75", высота 0.17", шаг выводов 0.1"
SOT146-1	20	300 мил, ширина 0.245", длина 1.0525", высота 0.17", шаг выводов 0.1" Совместимость с JEDEC MS-001, JEITA SC-603
SOT101-1	24	600 мил, широкий/длинный корпус, ширина 0.55", длина 1.25", высота 0.2", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G02, JEDEC MO-015, JEITA SC-509-24
SOT222-1	24	300 мил, узкий/длинный корпус, ширина 0.2555", длина 1.248", высота 0.185", шаг выводов 0.1" Совместимость с JEDEC MS-001
SOT117-1	28	600 мил, короткий корпус, ширина 0.55", длина 1.375", высота 0.2", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G05, JEDEC MS-015, JEITA SC-510-28
SOT117-2	28	600 мил, длинный корпус, ширина 0.5525", длина 1.4375", высота 0.2", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G06, JEDEC MS-011, JEITA SC-510-28
SOT129-1	40	600 мил, ширина 0.55", длина 2.0475", высота 0.19", шаг выводов 0.1" Совместимость с IEC 051G08, JEDEC MO-015, JEITA SC-511-40
SOT240-1	48	600 мил, ширина 0.545", длина 2.44", высота 0.19", шаг выводов 0.1" Совместимость с JEDEC MS-011

См. также ниже HDIP

DQFN (Depopulated Quad Flat-pack, безвыводной)

Также, варианты:

DHVQFN (Depopulated Heatsink Very-thin Quad Flat-pack, безвыводной).

DHXQFN (Depopulated Heatsink eXtremely-thin Quad Flat-pack, безвыводной).

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT762-1	14	Очень тонкий, с металлической стороной, ширина 2,5 мм, длина 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-241
SOT763-1	16	Очень тонкий, с металлической стороной, ширина 2,5 мм, длина 3,5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-241
SOT764-1	20	Очень тонкий, с металлической стороной, ширина 2,5 мм, длина 4,5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-241
SOT1045-1	20	Экстремально тонкий, без металлической стороны, ширина 2,5 мм, длина 4,5 мм, высота 0,5 мм, шаг выводов 0,5 мм
SOT815-1	24	Очень тонкий, с металлической стороной 3,5 мм, длина 5,5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм

HBCC (Heatsink Bottom Chip Carrier)

англ. Heat sink — английское название вентиляторного охладителя.

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT564-1	24	Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-217

HDIP (Heat-dissipating Dual In-line Package)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT398-1	18	Ширина 6,35 мм, длина 21,55 мм, высота 4,7 мм, шаг выводов 2,54 мм

HSOP (Heatsink Small Outline Package)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT566-3	24	Низкопосадочная высота (англ. Low stand-off height), ширина 11 мм, длина 15,9 мм, высота 3,5 мм, шаг выводов 1 мм

HTSSOP (Heatsink Thin Shrink Small Outline Package)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT527-1	20	Ширина 4,4 мм, длина 6,9 мм, высота 1,1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-153
SOT1172-2	28	Ширина 4,4 мм, длина 9,7 мм, высота 1,1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-153
SOT549-1	32	Ширина 6,1 мм, длина 11 мм, высота 1,1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-153

HUQFN (Heatsink Ultra-thin Quad Flat-pack, безвыводной)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT1008-1	60	Ширина 5 мм, длина 5 мм, высота 0,6 мм, шаг выводов 0,5 мм
SOT1025-1	60	Ширина 4 мм, длина 5 мм, высота 0,6 мм, шаг выводов 0,5 мм

HVQFN (Heatsink Very-thin Quad Flat-pack, безвыводной)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT629-1	16	Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT758-1	16	Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 ммm Совместимость с JEDEC MO-220
SOT758-3	16	Срезанные углы, упрочненный квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 0,9 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT662-1	20	Квадратный корпус со стороной 5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,65 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT910-1	20	Ширина 5 мм, длина 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,8 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT616-1	24	Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT905-1	24	Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 0,85 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT788-1	28	Квадратный корпус со стороной 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT617-1	32	Квадратный корпус со стороной 5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT617-3	32	Большой радиатор, Квадратный корпус со стороной 5 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT619-1	48	Квадратный корпус со стороной 7 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT778-3	48	Квадратный корпус со стороной 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT778-4	48	Большой радиатор, Квадратный корпус со стороной 6 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT684-1	56	Квадратный корпус со стороной 8 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT804-2	64	Квадратный корпус со стороной 9 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220

HVSON (Heatsink Very-thin Small Outline; No-leads)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT908-1	8	Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-229
SOT909-1	8	Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,8 мм Совместимость с JEDEC MO-229
SOT650-1	10	Квадратный корпус со стороной 3 мм, высота 1 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-229

HWQFN (Heatsink Very-Very-thin Quad Flat-pack; No-leads)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT994-1	24	Квадратный корпус со стороной 4 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместимость с JEDEC MO-220
SOT1180-1	32	Ширина 35 мм, длина 65 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,4 мм
SOT1031-1	48	Квадратный корпус со стороной 7 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0.5 мм
SOT1033-1	56	Ширина 5 мм, длина 11 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм

См. также HUQFN, HVQFN и HXQFN.

HWSON (Heatsink Very-Very-thin Small Outline package; No leads)

Номер SOT	Количество выводов	Габариты корпуса, особенности
SOT1069-1	8	Прямоугольный термоустойчивый корпус, ширина 3 мм, длина 2 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместим с JEDEC MO-229
SOT1069-2	8	Термоустойчивый корпус со срезанными углами ширина 3 мм, длина 2 мм, высота 0,8 мм, шаг выводов 0,5 мм Совместим с JEDEC MO-229

См. также HVSON и HXSON.

HXQFN (Heatsink eXtremely-thin Quad Flat-pack; No-leads)

См. также HUQFN, HVQFN и HWQFN.

HXSON (Heatsink eXtremely Small Outline Package; No leads)

См. также HVSON и HWSON.

LBGA (Low-profile Ball Grid Array)

См. также BGA и LFBGA.

LFBGA (Low-profile Fine-pitch Ball Grid Array)

См. также BGA и LBGA.

PicoGate

См. также TSSOP и VSSOP.

PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)

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.

Zilog Z80 в 44-контактном QFP корпусе.

QFP (Quad Flat Package)

Основная статья: QFP

QFP (от англ. Quad Flat Package) — семейство корпусов микросхем, имеющих планарные выводы, расположенные по всем четырём сторонам.

Микросхемы в таких корпусах предназначены только для поверхностного монтажа; установка в разъём или монтаж в отверстия штатно не предусмотрен, хотя переходные коммутационные устройства существуют. Количество выводов QFP микросхем обычно не превышает 200, с шагом от 0,4 до 1,0 мм.

RBS (Rectangular-Bent Single in-line)

См. также SIL.

SIL(Single In-Line)

См. также DBS и RDS.

Микросхемы в корпусе SOIC

SO (Small Outline)

Основная статья: SOIC

См. также HSOP.

TSSOP-I (Thin Shrink Small Outline Package)

См. также HT SSOP.

TSSOP-II (Thin Shrink Small Outline Package)

См. также HT SSOP и TVSOP.

XSON (eXtremely thin Small Outline package; No leads)

Примечания:

• Некоторые из приведённых в таблице корпусов известны под названием MicroPak.
• Некоторые из приведённых в таблице корпусов совместимы с NanoStar.
• Корпус с шагом выводов 0,5 мм («стандартный корпус» — 6 выводов) обозначен индексом GM
• Корпус с шагом выводов 0,5 мм («стандартный корпус» — 8 выводов) обозначен индексом GT
• Корпус с шагом выводов 0,5 мм («широкий корпус») обозначен индексом GD
• Корпус с шагом выводов 0,35 мм («короткий корпус») обозначен индексом GF
• Корпус с шагом выводов 0,35 мм, высотой 0,35 мм («короткий и тонкий корпус») обозначен индексом GS
• Корпус с шагом выводов 0,3 мм, высотой 0,35 мм («очень короткий и тонкий корпус») обозначен индексом GN

См. также

• Интегральная схема
• Корпусирование интегральных схем
• Типы корпусов процессоров

Ссылки

• Package outline drawings Архивировано 1 мая 2023 года.