Väike kontuuri integraallülitus (SOIC) on kompaktne kiibipakett, mida kasutatakse paljudes elektroonikaseadmetes. See võtab vähem ruumi kui vanemad pakendid ja töötab hästi pinnakinnitusega. SOIC-e leidub erinevates suurustes, tüüpides ja kasutusalades paljudes valdkondades. See artikkel selgitab üksikasjalikult SOIC-i funktsioone, variante, jõudlust, paigutust ja palju muud.
Korduma kippuvad küsimused
SOIC ülevaade
Väike kontuuriintegraallülitus (SOIC) on teatud tüüpi kiibipakett, mida kasutatakse paljudes elektroonikaseadmetes. See on tehtud väiksemaks ja õhemaks kui vanemad tüübid, nagu DIP (Dual Inline Package), mis aitab trükkplaatidel ruumi säästa. SOIC-id on loodud istuma plaadi pinnal tasaselt, mis tähendab, et need sobivad suurepäraselt seadmete jaoks, mis peavad olema kompaktsed. Metalljalad, mida nimetatakse juhtmeteks, paistavad külgedelt välja nagu väikesed painutatud traadid ja hõlbustavad masinatel nende paigutamist ja jootmist tootmise ajal. Neid kiipe on erineva suuruse ja tihvtide arvuga, olenevalt sellest, mida vooluring vajab. Samuti aitavad need asju korras hoida ning parandavad seadme soojuse ja elektri talumist. Kõigi nende eeliste tõttu kasutatakse tänapäeval elektroonikas SOIC-e.
SOIC-pakettide rakendused
Koduelektroonika
SOIC-e kasutatakse helikiipides, mäluseadmetes ja kuvadraiverites. Nende väiksus säästab tahvliruumi ja toetab kompaktseid tootekujundusi.
Manussüsteemid
Need paketid on levinud mikrokontrollerites ja liidese IC-des. Neid on lihtne paigaldada ja need sobivad hästi väikestesse juhtplaatidesse.
Autoelektroonika
SOIC-e kasutatakse mootori kontrollerites, andurites ja võimsusregulaatorites. Nad taluvad hästi kuumust ja vibratsiooni sõidukikeskkonnas.
Tööstusautomaatika
Mootoridraiverites ja juhtmoodulites kasutatavad SOIC-id toetavad stabiilset ja pikaajalist tööd. Need aitavad säästa PCB ruumi tööstussüsteemides.
Sideseadmed
SOIC-e leidub modemites, transiiverites ja võrguahelates. Need pakuvad usaldusväärset signaali jõudlust kompaktsetes konstruktsioonides.
SOIC-variandid ja nende erinevused
SOIC-N (kitsas tüüp)
SOIC-N on väikese kontuuriga integraallülituse paketi kõige levinum versioon. Selle standardne korpuse laius on 3,9 mm ja seda kasutatakse laialdaselt üldotstarbelistes vooluringides. See pakub head tasakaalu suuruse, vastupidavuse ja jootmise lihtsuse vahel, mistõttu sobib see enamiku pinnale paigaldatavate konstruktsioonide jaoks.
SOIC-W (lai tüüp)
SOIC-W variandil on laiem korpus, 7,5 mm. Lisalaius võimaldab rohkem siseruumi, muutes selle ideaalseks IC-de jaoks, mis nõuavad suuremaid ränistantse või paremat pingeisolatsiooni. Samuti pakub see paremat soojuse hajumist.
SOJ (väike kontuur J-plii)
SOJ-pakenditel on J-kujulised juhtmed, mis voldivad IC korpuse alla. See disain muudab need kompaktsemaks, kuid pärast jootmist on neid raskem kontrollida. Neid kasutatakse tavaliselt mälumoodulites.
MSOP (väike väike kontuuripakett)
MSOP on SOIC-i miniatuurne versioon, mis pakub väiksemat jalajälge ja madalamat kõrgust. See sobib ideaalselt kaasaskantava ja käeshoitava elektroonika jaoks, kus plaadiruum on piiratud.
HSOP (jahutusradiaatori väike kontuuripakett)
HSOP paketid sisaldavad avatud termopatja, mis parandab soojusülekannet PCB-le. See muudab need sobivaks võimsuse IC-de ja draiveri ahelate jaoks, mis toodavad rohkem soojust.
SOIC standardimine
| Standardne korpus | Piirkond / päritolu | Eesmärk / katvus | Asjakohasus SOIC-i suhtes |
|---|---|---|---|
| JEDEC (Ühine Elektronseadmete Tehnika Nõukogu) | Ameerika Ühendriigid | Määratleb IC-de mehaanilised ja pakendistandardid | MS-012 (SOIC-N) ja MS-013 (SOIC-W) määratlevad suurused ja mõõtmed |
| JEITA (Jaapani elektroonika- ja IT-tööstuse assotsiatsioon) | Jaapan | Kehtestab kaasaegsed elektrooniliste komponentide pakendite standardid | Ühtib ülemaailmsete SOIC-juhistega SMT projekteerimiseks |
| EIAJ (Jaapani elektroonikatööstuse assotsiatsioon) | Jaapan | Vanemates PCB-paigutustes kasutatavad pärandstandardid | Mõned SOIC-W jalajäljed järgivad endiselt EIAJ viiteid |
| IPC-7351 | Rahvusvaheline | PCB maamustri ja jalajälje standardimine | Määratleb SOIC-pakendite padjade suurused, jootefileed ja tolerantsid |
SOIC soojus- ja elektriline jõudlus
| Parameeter | Väärtus / Kirjeldus |
|---|---|
| Soojustakistus (θJA) | 80–120 °C/W sõltuvalt plaadi vase pindalast |
| Ristmikust juhtumini (θJC) | 30–60 °C/W (parem termopatjade variantides) |
| Võimsuse hajumine | Sobib väikese ja keskmise võimsusega IC-dele |
| Plii induktiivsus | \~6–10 nH juhtme kohta (mõõdukas) |
| Plii mahtuvus | Madal; toetab stabiilseid analoog- ja digitaalsignaale |
| Praegune võimekus | Piiratud plii paksuse ja termilise tõusuga |
SOIC PCB paigutuse näpunäited
Sobitage padja suurus plii mõõtmetega
Veenduge, et PCB padja pikkus ja laius vastaksid täpselt SOIC-i kajaka tiiva plii suurusele. See soodustab jootevuugi õiget moodustumist ja mehaanilist stabiilsust tagasivoolujootmise ajal. Liiga väikesed või liiga suured padjad võivad põhjustada nõrku vuuke või jootedefekte.
Kasutage jootemaskiga määratletud padjakesi
Jootemaski piiridega padjandite määratlemine aitab vältida joodisilla tekkimist tihvtide vahel, eriti peene sammuga SOIC-ide puhul. See parandab jootevoolu reguleerimist ja suurendab saagikust suuremahulise tootmise ajal.
Lubage jootefileed plii külgedel
Kujundage padja paigutus nii, et SOIC-juhtmete külgedel oleks nähtavad jootefileed. Need fileed suurendavad vuugi tugevust ja hõlbustavad visuaalset kontrolli, muutes halva jootmise tuvastamise kvaliteedikontrolli käigus lihtsamaks.
Vältige jootemaski tihvtide vahel
Minimaalse jootmismaski jätmine tihvtide vahele vähendab hauakividega surnuks loopimise ja joote ebaühtlase märgumise ohtu. Samuti võimaldab see jootepasta paremat jaotumist juhtmete vahel.
Lisage katmata padjanditele termoviasid
Kui SOIC-variant sisaldab avatud termopatja, lisage padja alla mitu ava, mis aitavad soojust hajutada sisemistesse vasekihtidesse või alustasapinda. See suurendab soojuslikku jõudlust energiarakendustes.
Järgige IPC-7351B juhiseid
Kasutage IPC-7351B standardeid, et valida õige maamustri tiheduse tase:
• Tase A: Madala tihedusega plaatide jaoks
• Tase B: tasakaalustatud jõudluse ja valmistatavuse tagamiseks
• Tase C: suure tihedusega paigutuste jaoks
SOIC-i kokkupaneku ja jootmise näpunäited
Jootepasta pealekandmine
Kasutage roostevabast terasest šablooni paksusega 100–120 μm, et kanda jootepasta ühtlaselt kõikidele SOIC-padjadele. Ühtlane pasta maht tagab tugevad ja ühtlased jooteühendused, minimeerides samal ajal joodisilla või tihvtide avanemise ohtu.
Reflow jooteprofiil
Tagasivoolu tipptemperatuur on 240–245 °C. Järgige alati IC soovitatud termilist profiili, sealhulgas õiget eelsoojendust, leotamist, tagasivoolu ja jahtumist stages. See hoiab ära komponentide kahjustused ja tagab vuukide usaldusväärse moodustumise.
Käsitsi jootmine
SOIC-e saab käsitsi jootma peene otsaga jootekolvi ja 0,5 mm jootetraadi abil. Hoidke ots puhas ja kasutage siledate vuukide moodustamiseks mõõdukat kuumust. See meetod sobib prototüüpimiseks või väikesemahuliseks kokkupanekuks, kus tagasivool pole saadaval.
Ülevaatus
Pärast jootmist kontrollige liigeseid optilise mikroskoobi või AOI-süsteemi abil. Kokkupaneku kvaliteedi kontrollimiseks kontrollige hästi vormitud külgfileed, ühtlast jootmiskatet ning lühiste või külmade vuukide puudumist.
Ümbertöötamine ja remont
SOIC-ide ümbertöötamist saab teha kuumaõhutööriistade või jootekolviga. Vältige pikaajalist kuumutamist, kuna see võib põhjustada PCB kihistumist või padja tõstmist. Kandke räbustit ja kuumutage ettevaatlikult, et osa eemaldada või asendada ilma plaati kahjustamata.
SOIC-i töökindlus ja rikete leevendamine
| Rikke režiim | Ühine põhjus | Ennetusstrateegia |
|---|---|---|
| Jootevuugi pragunemine | Korduv termiline tsükkel | Kasutage termoreljeefseid patju ja paksemaid vasekihte |
| Popcorning | Hallitussegusse kinni jäänud niiskus | Küpsetage SOIC-e enne jootmist 125 °C juures |
| Plii tõstmine / kihistumine | Liigne jootekuumus | Rakendage kontrollitud tagasivoolu järkjärgulise temperatuuri tõusuga |
| Mehaaniline pinge kahjustus | PCB paindumine, vibratsioon või löök | Kasutage PCB jäigastajaid või alatäiteid, et vähendada stressi |
SOIC-paketi struktuur ja mõõtmed
| tunnusjoon | Kirjeldus |
|---|---|
| Juhtide arv | Tavaliselt vahemikus 8 kuni 28 tihvti |
| Plii Pitch | Standardne vahekaugus 1,27 mm (50 miili) |
| Kere laius | Kitsas (3,9 mm) või lai (7,5 mm) |
| Plii tüüp | Kajakatiibade juhtmed sobivad pinnale paigaldamiseks |
| Pakendi kõrgus | Vahemikus 1,5 mm kuni 2,65 mm |
| Kapseldamine | Must epoksüvaik füüsiliseks kaitseks |
| Termiline padi | Mõne versiooni all on metallpadi |
Järeldus
SOIC-paketid on töökindlad, ruumisäästlikud ja sobivad nii väikestele kui ka keerukatele vooluringidele. Kuna saadaval on erinevad tüübid, sobivad need paljudele rakendustele. Paigutus-, jootmis- ja käsitsemisjuhiste järgimine aitab vältida probleeme ja tagab hea jõudluse. Andmelehtede ja standardite mõistmine toetab ka paremat projekteerimist ja kokkupanekut.
Korduma kippuvad küsimused
11.1. Kas SOIC-paketid on RoHS-iga ühilduvad?
Jah. Enamik kaasaegseid SOIC-pakette on RoHS-iga ühilduvad ja kasutavad pliivaba viimistlust, nagu matt tina või NiPdAu. Kontrollige alati vastavust komponendi andmelehel.
11.2. Kas SOIC-kiipe saab kasutada kõrgsageduslike ahelate jaoks?
Ainult teatud piirini. SOIC-id töötavad hästi mõõdukate sageduste korral, kuid nende plii induktiivsus muudab need kõrgsageduslike raadiosageduslike konstruktsioonide jaoks vähem sobivaks.
11.3. Kas SOIC-komponendid vajavad erilisi ladustamistingimusi?
Jah. Neid tuleks hoida kuivas, suletud pakendis. Niiskusega kokkupuutel võivad need kahjustuste vältimiseks vajada enne jootmist küpsetamist.
11.4. Kas SOIC-osi saab käsitsi jootma?
Jah. Nende 1,27 mm pliisamm muudab nende käsitsi jootmise lihtsamaks võrreldes peene sammuga IC-dega.
11.5. Milline PCB kihtide arv töötab SOIC-pakettidega kõige paremini?
SOIC-id töötavad nii 2-kihilistel kui ka mitmekihilistel PCB-del. Toite- või soojusvajaduste jaoks toimivad paremini alusplaatidega mitmekihilised plaadid.
11.6. Kas SOIC ja SOP on samad?
Peaaegu. SOIC on JEDEC-i termin, samas kui SOP on sarnane paketi nimi, mida kasutatakse Aasias. Need on sageli omavahel asendatavad, kuid neil võib olla väikesed suuruse erinevused.