Kritéria výběru pouzdra SMD integrovaného obvodu

Datum: 26.06.2017

Kategorie: Pouzdra SMD

Vzhledem k velkému počtu provedení pouzder integrovaných obvodů, která jsou k dispozici, je důležité, aby konstruktéři elektronických zařízení stanovili správnou specifikaci pouzdra. Nesprávný výběr může mít za následek zbytečné zvýšení nákladů, omezenou dostupnost a sníženou výtěžnost procesu montáže.

Podmínkou správného výběru jsou následující požadavky:

Spolehlivost

Nejdříve je nutné stanovit požadavky na spolehlivost systému: provozní a neprovozní klimatické extrémy, přijatelná poruchovost a všechny další specifické požadavky. Tuto informaci je pak možno použít ke zjištění, zda by se měla používat hermetická pouzdra nebo pouzdra plastová. Hermetická keramická pouzdra mají inherentně vyšší spolehlivost, než je tomu u pouzder plastových, avšak skutečný výkon je do té míry závislý na typu prvku, provozních podmínkách a specifických výrobních postupech, že je nemožné kvantifikovat tento rozdíl v obecném smyslu. Plast neposkytuje účinnou bariéru proti vlhkosti, a tudíž je riziko koroze ve vlhkém prostředí větší. Následně lisovaná plastová pouzdra vyvíjejí mechanické deformační síly na čip a drátové přípoje během tepelných cyklů. Výsledkem je, že plastová pouzdra jsou obecně omezena na komerční provozní prostředí. Poslední zdokonalení pasivace čipu a technologie lisování plastů zúžila tento rozdíl ve spolehlivosti, takže některé aplikace, jež by dříve vyžadovaly hermetická pouzdra, se nyní spokojí s pouzdry plastovými. K provozu v extrémních teplotách nebo drsném prostředí se i nadále dává přednost pouzdrům hermetickým. Součástkám citlivým na okolní vlhkost vzduchu jsme věnovali i další témata:

Skladovací skříně - pokles vlhkosti vzduchu z 98% na 5% za 6,5minuty

Cena pouzdra (součástky)

Následně lisovaná plastová pouzdra jsou levnější než hermeticky zapouzdřené jednotky a měla by být brána v úvahu pro průmyslové a spotřební aplikace. Je-li základním požadavkem vysoká spolehlivost, používají se keramická pouzdra. Tam, kde je to možné, je třeba volit průmyslově preferované provedení pouzdra. Například SOIC je standardní plastové pouzdro pro mnoho typů číslicových součástek s 20-ti nebo méně vývody, zatímco PLCC je vhodnější nad 28 vývodů. Výběr těchto pouzder zajistí pohotovou dodávku součástek od několika výrobců.

Rozměry pouzdra

Pro plastová pouzdra s 24 a méně vývody je nejúčinnější SOIC. Nad tento rozsah jsou výhodnější PLCC. Za hranicí asi 84 vývodů rozteč 1,25 mm (0.050") pouzder PLCC ztrácí účinnost a je zapotřebí menší rozteč. Čtverhranná pouzdra s vývody L nebo zdokonalené plastové čtverhranné ploché pouzdro jsou vhodnými prvky pro tuto oblast. Požaduje-li se hermetičnost, výběr se zužuje buď na bezvývodové nebo vývodové keramické nosiče čipů. Mají-li se součástky montovat na standardní organickou desku plošných spojů, doporučují se vývodové nosiče čipů. Mají-li se používat keramické materiály nebo materiály s řízenou roztažností, je možno použít vývodové nebo bezvývodové nosiče čipů.

Cena montáže

Často zapomínaný požadavek. Je třeba si uvědomit, že se zvyšujícím se počtem vývodů pouzder a jejich rozteče podstatně vzniká nárok na technologické vybavení. Především pak na přesnost osazení a bezproblémové zapájení. Podle technických parametrů zařízení od jednotlivých výrobců lze konstatovat, že zlomovým bodem je schopnost osadit obvody s roztečí 0,5 - 0,65 mm. Pokud se montáž soustředí na rozteče 0,5mm a nižší, prudce stoupají nároky na vybavení, podle odhadů až o 30-50% nákladů technologie na zpracování 0,65 mm.

Porovnali jsme energetickou náročnost různých pájecích vln. Ročně lze díky nižší spotřebě elektrické energie ušetřit při jednosměnném provozu od 76950,- do 436050,-Kč. Více v článku "Provozní náklady pájecích vln /č. 1 - Spotřeba elektrické energie/".