Корпуса цифровых ИС

Корпус ИС представляет собой прямоугольный контейнер (пластмассовый, керамический, металлокерамический) с металлическими выводами (ножками); обеспечивает климатические характеристики ИС, диапазон рабочих температур, влажность, режим теплообмена, определяет технологию монтажа ИС на плате. Стоимость корпуса, его конструкция, количество выводов в значительной степени определяет стоимость всей ИС. Для снижения стоимости ИС разработчики стараются минимизировать количество выводов ИС. Количество выводов обычно от 8-20 у дешевых массовых ИС малой и средней интеграции (размер кристалла 1-3 мм²). При этом их стоимость сопоставима с стоимостью дискретного транзистора. У ИС высокой интеграции количество выводов может составлять десятки, сотни и цена соответствующая: например - процессор Pentium 4 при площади кристалла 122 мм², содержит свыше 120 миллионов транзисторов, имеет тепловыделение 102 Вт, размещается в корпусе с 478 выводами.

Наибольшее распространение получили два основных типа корпусов:

¾ Корпус с двухрядным вертикальным расположением выводов DIL (Dial In Line Package) (рис 1.6а). В зависимости от материала корпуса имеют свои названия: DIP (Dial In Line Package, Plastic) – пластмассовый корпус, DIC (Dial In Line Package, Ceramic) - керамический корпус. Расстояние между выводами составляет 0.1 дюйма (2.54 мм). Расстояние между рядами зависит от количества выводов.

¾ Корпус с двухрядным плоскостным расположением выводов Flat (Рис 1.6б). В зависимости от материала: FP (Flat-Package, plastic) – пластмассовый плоский корпус, FPC (Flat-Package, Ceramic) – керамический плоский корпус. Расстояние между выводами составляет 0,05 дюйма (1,27 мм) или 0,025 дюйма (0,0628 мм).

Рис 1.6. Корпуса ИС с двухрядным расположением выводов DIL (слева) и Flat (справа).

Нумерация выводов всех корпусов отсчитаются с вывода, помеченного ключом, по направлению против часовой стрелки (если смотреть на ИС сверху). Ключом может служить вырез на одной из сторон корпуса ИС, точка около первого вывода или утолщение первого вывода. Микросхемы обычно имеют стандартное число выводов из ряда: 4, 8, 14, 16, 20, 24, 28, … Для микросхем стандартных цифровых серий используются корпуса с количеством выводов, начиная с 14. Назначение каждого из выводов ИС приводится в справочниках.

Отечественные ИС выпускаются в корпусах, очень похожих на DIL и Flat, но расстояние между их выводами вычисляется по метрической шкале и поэтому чуть-чуть отличается от принятых за рубежом. Например, 2,5 мм вместо 2,54 мм, 1,25 мм вместо 1,27 мм и т.д. Для корпусов с малым количеством выводов (до 20) это несущественно, но для больших корпусов расхождение в расстоянии может стать существенным. В результате на плату, рассчитанную на зарубежные ИС, нельзя поставить отечественные микросхемы и наоборот.