Как припаять ножку процессора amd

Обновлено: 03.07.2024

Привет. Недавно я купил материнскую плату MSI от Scan uk. Я отправил им RMA из-за того, что только один слот памяти работает с моей комбинацией AMD Ryzen 7 5800X и Teamgroup T-Force aRGB 3600. Хотя они сообщили, что это может быть проблема с совместимостью моего процессора или 5000 ранних биосов, они согласились, даже если только для тестирования с другим оборудованием, которое, по моему мнению, было в порядке. При извлечении материнской платы из корпуса ATX, в который я ее установил, я заметил несколько холодных/сухих паяных соединений на слотах DIMM и один дроссель/катушку индуктивности в цепи питания, к которой присоединялся лишь небольшой слой припоя (менее четверти или так по окружности ножки и паяльной площадки).
Я сделал видео по запросу сканирования (и загрузил его на YouTube, не указанный в списке / недоступный для поиска): ВИДЕО ЗДЕСЬ
После того, как я показал им эту проблему и несколько раз поговорил с ними по электронной почте и телефону, мне пообещали замену, несколько раз.
Сегодня я получил электронное письмо от другого их сотрудника, в котором говорилось:
"Мистер Барри Гхххххх,

К сожалению, мы не сможем заменить материнскую плату из-за некоторых косметических проблем

Материнская плата находится в полном рабочем состоянии и проверена, согласно вашему отчету о неисправности, неисправностей не обнаружено.

Мы также не можем вернуть деньги за материнскую плату в соответствии с 14-дневной политикой, так как это время истекло

rviskupaitis
Сканировать компьютеры"

Они несколько раз признавали, что пайка не соответствует стандартам, даже ссылаясь на тот факт, что «иногда это может происходить в КК, но очень непредсказуемо» (Дэнни Б., Scan Computers), и все же теперь решили прибегнуть к этому. работало, когда мы его тестировали", то, что уже было установлено до обещания замены.

Я все еще очень хотел бы владеть и использовать плату MSI, так как моя MSI Z97 Gaming 5 хорошо служила мне в течение долгого времени, и я надеюсь, что эта проблема с качеством - разовая проблема.
Должен ли я вести жесткую игру со Scan и пытаться заставить их соблюдать соглашение, которое у нас было, игнорируя тот факт, что их «48-часовая гарантия замены» является притворством и, возможно, даже ложной рекламой? Или я могу принять оригинальную материнскую плату с ее неисправностями и попытаться получить RMA для ремонта/замены напрямую с MSI?

Наконец, кто согласен с тем, что это «косметическая проблема» и что я должен заткнуться, принять плату обратно и скрестить пальцы, чтобы у меня больше не было дефектов/проблем/повреждений других компонентов? Я неразумен?

Вы когда-нибудь смотрели на микросхему, которая меньше кончика пальца и не имеет контактов, и задавались вопросом, как ее можно припаять вручную? в другой инструкции Колина есть хорошее объяснение того, как сделать свою собственную пайку оплавлением, но если ваш чип не BGA, и вам нужен метод, который быстрее и не будет выделять столько ядовитых паров в воздух, читайте дальше.

пс. вот что вам нужно:
- паяльник (тонкое жало)
- микроскоп (или очень-очень хорошее зрение)
- флюс поможет (флюсовая ручка)

Шаг 1. Проверьте чип

Убедитесь, что вы знаете, в какой ориентации должен располагаться чип на печатной плате. На этом изображении вы можете видеть маленькую точку слева от «CYG». По соглашению для чипов маленькая точка указывает на верхний левый угол чипа, и вы можете взглянуть на схему компоновки печатной платы, чтобы понять, как чип должен быть ориентирован на плате.

Шаг 2. Лудим штифты (и, возможно, подушечки)

Переверните чип вверх дном и нанесите немного припоя на каждый из контактов. Вы можете сделать то же самое и для доски, если хотите. Убедитесь, что вы нагреваете металл контактной площадки достаточно, чтобы расплавить сам припой, а не плавить припой непосредственно кончиком утюга. После того, как вы залужите все контактные площадки, используйте флюсовый карандаш, чтобы нанести немного флюса на плату, где будет крепиться чип.

Шаг 3. Установите чип на место

Переверните чип лицевой стороной вверх и осторожно подтолкните его на место с помощью пинцета, пока он не окажется в центре того места, где ему и место.

Шаг 4. Соедините верх с низом

Теперь самое интересное.Один за другим вам нужно нагреть шарики припоя, которые вы создали, чтобы они соединились с чипом *и* платой. Вы можете сделать это, касаясь контактных площадок/контактов со стороны жалом паяльника, а иногда покачивая им вверх и вниз, чтобы способствовать формированию соединения. Хороший трюк для первого контакта, который вы припаиваете (это может быть любой контакт, на самом деле не имеет значения, какой), состоит в том, чтобы крепко удерживать чип на месте с помощью пинцета (приколите его к плате) и прикоснитесь к горячему. гладьте штифт/площадку в одном углу, пока припой не перекроет зазор. С любым контактом вам, возможно, придется покачивать его вверх и вниз или добавлять немного припоя (см. рисунок), чтобы его соединить. Но не добавляйте слишком много, иначе вы рискуете перемкнуть контакты, которые не должны быть перемкнуты. Даже с одним подключенным контактом чип будет достаточно стабильным, чтобы вы могли делать все остальное, не удерживая его нажатым. Вы можете обойти чип, подключая каждый контакт к плате, пока не получите их все. См. следующий шаг, чтобы убедиться, что все подключено успешно.

Шаг 5. Проверьте свою работу

Теперь вы можете наклонить чип вверх и посмотреть на точки соединения, чтобы убедиться, что все соединения выполнены успешно. Увеличьте масштаб настолько, чтобы вы могли видеть, идет ли припой от контакта к контактной площадке или нет. Если это не так, добавьте еще немного припоя на контактную площадку и покачивайте утюгом вверх и вниз, пока он не соединится, как сталагит, встречающийся со сталагмитом.

Шаг 6. Действуйте!

Если все выглядит хорошо, попробуйте! С микроконтроллером первое, что нужно сделать, это попробовать запрограммировать его и посмотреть, будет ли он реагировать. Оттуда вы можете проверить, может ли он взаимодействовать с вещами, к которым он подключен (светодиодами, датчиками, исполнительными механизмами и т. д.). Удачной пайки!

Поделиться первым

Вы сделали этот проект? Поделитесь с нами!

48 комментариев

Мой газовый паяльник dremel versatip просто не позволяет мне что-то плавить своим жалом. Я не знаю, но как бы я ни старался, жало ничего не плавит, и припой прилипает не к самому острию, а дальше по острию, что для меня бесполезно.

Моя материнская плата выглядит плохо, есть ли шанс исправить это? Тепловая пушка здесь не работает, так как вы можете видеть, что мой сустав сделан из пластмассы.

Я предпочитаю предварительно припаять чип (как вы сделали здесь), но затем, после позиционирования (и закрепления), я возьму свой тепловой пистолет, настрою его на 410 ° C и быстро припаяю все точки за несколько секунд. Дополнительный припой не требуется, и в результате лишнего олова вокруг контактных площадок становится намного меньше.

Я успешно припаял таким образом элементы SMD размером 0201. Не пришлось паять 01005 (к счастью) но кто его знает.

В любом случае: ваши инструкции хороши и довольно хорошо объясняют процесс, а также отмечают важную часть последующей проверки точек пайки.
Отличный инструктаж!

Ответ 9 лет назад на введение

Не повредит ли чипу использование термофена?(очевидно, нет, поскольку вы использовали его) Всякий раз, когда я использую мой для какой-либо задачи (термоусадочные трубки, сгибание пластика), он сгорает очень-очень быстро.

Думаю, пневматический пистолет - правильный перевод :-) Я просто называю его 'Hete lucht pistool' :-)

Ответ 9 лет назад на введение

Мой термофен не дешевый, только с включением/выключением, а с цифровой частью с датчиком и прочим. Стоимость более 100 евро.
Вы можете установить температуру и поток воздуха, и, о боже, он хорошо регулирует температуру! Мы измерили его по сравнению с калиброванным PT100, и его ошибка составила всего около 2%. Неплохо!

Хитрость заключается в том, чтобы установить температуру всего на несколько градусов выше точки плавления олова или пасты, которую вы используете.
Обычные чипы довольно долго без проблем выдерживают такие температуры. Однажды я трижды перепаял FRAM таким образом. Всего ушло 5 минут горячего проветривания точно. Для чипа проблем нет.

Ответ 10 лет назад на введение

Мне нравится звук тепловой пушки. Вы используете тепловую пушку в виде карандаша или можно использовать тепловую пушку обычного размера? Просто взорвать его на 5 секунд?

Ответ 10 лет назад на введение

Не знаю, как это называется по-английски. Здесь коренной швейцарец говорит по-немецки ;)
Я использую этот: http://ch.farnell.com/steinel/hg-2310lcd-eu/heissluftpistole-230v-eu-lcd/dp/1712315 с 330 швейцарские франки очень дорогие.
Более дешевые тоже работают без проблем. Но мне нравится возможность регулировать температуру по градусам, а не только с «1-10», а также возможность регулировать поток воздуха независимо от остальных.

Возможно, термин «тепловая пушка» НЕ используется вами. По-немецки это "heissluftpistole".
Heissluft = горячий воздух/тепло
Pistole = пистолет/пистолет
Таким образом, тепловая пушка работает. Также википедия знает его под этим названием:
http://en.wikipedia.org/wiki/Heat_gun
«Они также используются в электронике для отпайки компонентов печатной платы» даже упоминается в вики! :) А еще нужна цитата.. Может быть, они хотят ссылку сюда? ;)

Отличная инструкция, потрясающие фотографии! Спасибо.

Я использовал его для размещения конденсаторов, резисторов и т. д. для поверхностного монтажа непосредственно на выводах мини-DIP-микросхем и создания следов силовой шины на корпусе, поэтому я делаю крошечные проекты без печатной платы, а затем герметизирую с помощью прозрачная эпоксидная смола или термоклей. Используйте 40-га. Кынар или проволочная накрутка для перемычек.

Чтобы сделать крошечный наконечник карандаша для пайки, подпилите кусок сплошной проволоки к острию и, удерживая плоскогубцами, плотно оберните его вокруг острия, затем залудите оплетку и острие. Обычный медный провод, используемый для электрических розеток, удобен.

Если у вас плохое зрение, попробуйте купить очки для чтения в любой аптеке за несколько долларов или приобрести набор увеличительных стекол на откидной повязке.

Чтобы рука была более устойчивой, держите инструменты ближе к рабочему месту, как вас учили давить бейсбольную биту, чтобы улучшить контроль. Также держите руку на твердой поверхности, как будто держите камеру.

«Земля», показанная в центре чипа выше, также действует как радиатор, поэтому потребность в тепле будет определяться. Цифровые схемы зависят от стабильного напряжения питания и надежного заземления. Если какой-либо из них наименее ненадежный, результаты будут странными, поэтому убедитесь, что оба они стабильны.

Ссылки

ВПТЗ США
Патентный центр USPTO
Уступка USPTO
Эспаснет
Глобальное досье
Обсудить

238000005476 Методы пайки 0,000 пунктов абстрактное описание 9
210000000245 Анатомия предплечья 0,000 заявок, описание 10
210000001513 Анатомия локтя 0,000 заявок, описание 7
230000004048 модификация Эффекты 0,000 описание 1
238000006011 реакция модификации Методы 0,000 описание 1

Изображения

Классификации

- H — ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
- H05 — ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА, НЕ ПРЕДУСМОТРЕННАЯ ИНЫМ ОБРАЗОМ
- H05K — ПЕЧАТНЫЕ СХЕМЫ; КОРПУСЫ ИЛИ КОНСТРУКТИВНЫЕ ДЕТАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ; ПРОИЗВОДСТВО СБОРОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ
- H05K7/00 — Конструктивные детали, общие для различных типов электрических аппаратов
- H05K7/02 — Расположение компонентов схемы или проводки на несущей конструкции
- H05K7/10 — Вставные сборки компонентов, например. разъемы IC
- H05K7/1053 — Вставные сборки компонентов, например. Розетки IC с внутренними выводами
- H05K7/1076 — Вставные сборки компонентов, например. Гнезда ИС с внутренними выводами взаимодействуют за счет скольжения
- H05K7/1084 — Вставные сборки компонентов, например. Гнезда ИС с внутренними выводами, взаимодействующими с помощью держателей пакетов с массивом скользящих штифтов
- H — ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
- H01 — ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
- H01R — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ; КОНСТРУКТИВНЫЕ ОБЪЕДИНЕНИЯ МНОЖЕСТВА ВЗАИМНОИЗОЛИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ; СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА; ТЕКУЩИЕ КОЛЛЕКТОРЫ
- H01R13/00 — Детали соединительных устройств, относящиеся к группам H01R12/70 или H01R24/00 — H01R33/00
- H01R13/02 — Связаться с участниками
- H01R13/10 — Гнезда для взаимодействия со штифтами или лезвиями
- H01R13/11 — Эластичные розетки
- H01R13/111 — упругие втулки, взаимодействующие со штифтами, имеющими круглое поперечное сечение
- H — ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
- H01 — ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
- H01R — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ; КОНСТРУКТИВНЫЕ ОБЪЕДИНЕНИЯ МНОЖЕСТВА ВЗАИМНОИЗОЛИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ; СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА; ТЕКУЩИЕ КОЛЛЕКТОРЫ
- H01R13/00 — Детали соединительных устройств, относящиеся к группам H01R12/70 или H01R24/00 — H01R33/00
- H01R13/02 — Связаться с участниками
- H01R13/10 — Гнезда для взаимодействия со штифтами или лезвиями
- H01R13/11 — Эластичные розетки
- H01R13/112 — Упругие розетки, вилкообразные розетки с двумя ножками.
Аннотация

Электрический разъем для электрического соединения ножки ЦП с дорожкой печатной платы включает в себя изолирующий корпус (3) и контакт (1). Контакт включает в себя основание (10) и пару плечевых секций (20), отходящих противоположно от боковых сторон основания для зацепления с ножкой штифта. Основание имеет корпусную часть (12) для закрепления в изоляционном корпусе и припаиваемую часть (14) для припайки к печатной плате. Каждая секция рычага образует выпуклость (24), чтобы мешать теплоизоляционному кожуху из-за деформации секций рычага.

Описание

Настоящее изобретение в целом относится к гнездовому соединителю, а более конкретно к гнездовому соединителю, имеющему контактные клеммы с надежным и прочным соединением со штырьковыми ножками ЦП.

Электрический разъем состоит из изоляционного основания, контакта, вставленного в изоляционное основание, и штыревой ножки процессора, электрически соединенного с контактом. Контакт содержит базовую часть и пару пружинных частей, отходящих в боковом направлении от базовой части для зажатия ножки штифта ЦП и обеспечения электрического соединения между ними. Однако усилие обслуживания ножки штифта зависит от гибкости пружинных частей, и из-за большого удлинения пружинных частей техническое обслуживание ножки штифта ЦП недостаточно, чтобы электрическое соединение между ножкой штифта ЦП и контакт сильно зависят.

Следовательно, требуется улучшенный электрический разъем с улучшенным контактом, обеспечивающий более надежное усилие обслуживания ножки штифта ЦП.

Соответственно, целью настоящего изобретения является создание электрического соединителя с улучшенным контактом, обеспечивающим более надежное усилие обслуживания ножки штыря ЦП.

Для достижения вышеуказанной цели электрический разъем для электрического соединения штыревой ножки ЦП с дорожкой печатной платы включает в себя изоляционный корпус и контакт. Контакт включает в себя основание и пару плечевых секций, противоположно отходящих от боковых сторон основания для зацепления с ножкой штифта. Основание имеет корпусную часть для закрепления в изоляционном корпусе и часть для пайки для припайки к печатной плате. Каждая секция рычага образует пучину, мешающую изоляционному корпусу из-за деформации секций рычага.

Другие задачи, преимущества и новые признаки изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами.

РИС. 1 представляет собой вид в перспективе электрического контакта и предварительно вставленной штыревой ножки ЦП согласно настоящему изобретению;

РИС. 2 представляет собой вид в поперечном сечении электрического соединителя, когда ножка штыря вставлена во второе пространство, образованное контактом; и

РИС. 3 представляет собой вид в поперечном разрезе электрического соединителя, когда ножка штыря вставлена в первое пространство, определяемое контактом.

ФИГ.1-3 показан электрический соединитель (не обозначен) в соответствии с настоящим изобретением, используемый для соединения ножки 4 центрального процессора (CPU) (не показан) с печатной платой (PCB) (не показан) к передавать сигналы между собой. Электрический разъем содержит изолирующий корпус 3 и металлический контакт 1, вставленный в изолирующий корпус 3.

Ссылаясь на фиг. 1, металлический контакт 1 содержит основание 10 и пару плечевых секций 20, соединенных с основанием 10. Основание 10 включает в себя корпусную часть 12, головную часть 11, выступающую вверх из основной части 12, нижнюю часть 13, выступающую вниз. от секции 12 корпуса и секции пайки 14, проходящей перпендикулярно от нижнего края нижней секции 13. Пара верхних выступов 111 соответственно сформирована на противоположных боковых краях секции головки 11, а пара нижних выступов 131 соответственно образован на противоположных боковых краях нижней секции 13 для надежной фиксации контакта 1 в изоляционном корпусе 3. Каждая секция 20 рычага включает в себя верхний рычаг 21, проходящий наклонно и вниз от одного бокового края секции корпуса 12 к секции пайки. 14, локоть 23 в нижней части плеча 21, предплечье 25, отходящее наклонно и вверх от локтя 23, область контакта 27 в верхней части предплечья 25 и ладонь 29, отходящая наклонно от области 27 контакта к части 12 корпуса. Каждое предплечье 25 образует выступ 24, выступающий наружу и действующий в качестве точки опоры при использовании. Предплечья 25 образуют первое пространство 251. Канал 271 образован между контактными областями 27. Второе пространство 291 образовано между ладонями 29 и сообщается с первым пространством 251 в канале 271. Часть первого пространства 251 между локтями 23 шире, чем части первого пространства 251 между предплечьями 25. Часть второго пространства 291 между ладонями 29 в контактных областях 27 уже, чем части второго пространства 291 между ладонями 29, которые ближе к корпусной части 12. Первое пространство 251 и второе пространство 291 соответственно содержатся в первой и второй плоскостях, которые перпендикулярны друг другу. Кроме того, расстояние от локтей 23 до ладоней 29 практически равно расстоянию от участка пайки 14 до участка головки 11, таким образом, общая высота контакта 1 уплотняется.

Как показано на фиг. 2-3 штыревая ножка 4 ЦП вставлена для зацепления с контактом 1. Пайка 14 контакта 1 приспособлена для припаивания к печатной плате с помощью паяльного шарика (не показан) для установления электрического соединения. между ножкой штыря 4 и электрической дорожкой печатной платы. Сначала ножка 4 пальца направляется ладонями 29 во второе пространство 291 для последующего зацепления с контактными областями 27. Затем ножка 4 пальца скользит из второго пространства 291 в канал 271 и первое пространство 251. в результате плечевые секции 20 деформируются наружу до тех пор, пока пучок 24 не соприкасается с изоляционным кожухом 3, образуя точку опоры. Как ясно показано на фиг. 4, расстояние от выступа 24 до контактной области 27 меньше, чтобы обеспечить гораздо большее усилие, обеспечивающее плотное зажатие штифтовой ножки 4 ЦП между контактными областями 27.

Хотя был показан и описан предпочтительный вариант осуществления в соответствии с настоящим изобретением, эквивалентные модификации и изменения, известные специалистам в данной области техники в соответствии с сущностью настоящего изобретения, рассматриваются в рамках объема настоящего изобретения, как описано в прилагаемые пункты формулы изобретения.

Претензии ( 1 )
<р>1. Электрический разъем для электрического соединения штыревой ножки ЦП с дорожкой печатной платы, содержащий:

контакт, содержащий основание и пару плечевых секций, отходящих противоположно от боковых сторон основания для зацепления с ножкой штифта, основание имеет корпусную часть для закрепления в изоляционном корпусе и припаиваемую часть для припаивания к ней печатной платы, каждая секция рычага образует выпуклость, мешающую изоляционному корпусу из-за деформации секций рычага, при этом каждая секция рычага содержит верхний рычаг, проходящий наклонно и вниз от одного бокового края секции корпуса к секции пайки, колено в нижней части плеча, предплечье, идущее наклонно и вверх от локтя, область контакта в верхней части предплечья и ладонь, простирающаяся наклонно от области контакта к части тела, при этом пучение образуется на каждой предплечья, при этом предплечья образуют между собой первое пространство, а ладони определяют второе пространство между ними, и первое пространство сообщается со вторым пространством в канал, образованный контактными областями, при этом часть первого пространства между локтями шире, чем части первого пространства между предплечьями, при этом часть второго пространства между ладонями в контактных зонах уже, чем части второго пространство между ладонями, которые находятся ближе к участку тела, при этом канал уже, чем первое и второе пространства, при этом участки рук проходят на высоту, практически совпадающую с высотой основания, при этом основание образует по меньшей мере два выступы на противоположных боковых сторонах корпусной секции для обеспечения контакта в изоляционном корпусе, при этом выступы образованы над и под корпусной секцией.

Приоритетные приложения (2)

Публикации (2)

Номер публикации Дата публикации

US20090311889A1 US20090311889A1 ( en ) 2009-12-17

US7674125B2 true US7674125B2 ( en ) 2010-03-09

ID=41415198

Семейные приложения (1)

Статус страны (2)

Цитируется (2)

Семьи, цитирующие это семейство (1)

Цитаты (3)

Ссылки на патенты (3)

Цитируется (4)

Также опубликовано как

Номер публикации Дата публикации

TW201001845A ( en ) 2010-01-01

TWI392175B ( en ) 2013-04-01

US20090311889A1 (en) 2009- 12-17

Похожие документы

Юридические события

Имя владельца: HON HAI PRECISION INDUSTRY CO., LTD., ТАЙВАНЬ

Текст в произвольном формате: УСТУПКА ПРАВ ПРАВОВЫХ УСЛУГ; ПРАВОПЕРАТОРЫ: ЧИЕНЬ, ЧЕН-ЦЗИН; ЧЕН, ЧИХ-ПИ; ЛИ, ЛЯН-КАИ; И ДРУГИЕ; КАТАЛО/КАДР: 022828/0808

Дата вступления в силу: 20090605

Название владельца: HON HAI PRECISION INDUSTRY CO., LTD., ТАЙВАНЬ

Текст в произвольном формате: УСТУПКА ПРАВ ПРАВОВЫХ УСЛУГ; ПРАВОПЕРАТОРЫ: ЧИЕНЬ, ЧЕН-ЦЗИН; ЧЕН, ЧИХ-ПИ; ЛИ, ЛЯН-КАИ; И ДРУГИЕ; КАТАЛО/КАДР: 022828/0808

Дата вступления в силу: 20090605

Год оплаты: 4

Текст в произвольном формате: НАПОМИНАНИЕ О ПЛАТЕ ЗА ОБСЛУЖИВАНИЕ ОТПРАВЛЕНО ПО ПОЧТЕ (ИСХОДНЫЙ КОД СОБЫТИЯ: REM.)

Текст в произвольном формате: СРОК ИСЧЕЗНОВЕНИЯ ПАТЕНТА ИЗ-ЗА НЕОПЛАТЫ СБОРА ЗА ПОДДЕРЖКУ (ИСХОДНЫЙ КОД СОБЫТИЯ: EXP.)

Текст в произвольном формате: ИСКЛЮЧЕНИЕ ПАТЕНТА ИЗ-ЗА НЕОПЛАТЫ СБОРОВ ЗА ПОДДЕРЖКУ В СООТВЕТСТВИИ С 37 CFR 1.362

Интегральные схемы (ИС) являются краеугольным камнем современной электроники. Они являются сердцем и мозгом большинства цепей. Это вездесущие маленькие черные «чипы», которые вы найдете практически на каждой печатной плате. Если вы не сумасшедший волшебник аналоговой электроники, у вас, скорее всего, будет хотя бы одна микросхема в каждом проекте электроники, который вы создаете, поэтому важно понимать их изнутри и снаружи.

ИС – это набор электронных компонентов – резисторов, транзисторов, конденсаторов и т. д. — встроенных в крошечный чип и соединенных вместе для достижения общей цели. Они бывают самых разных видов: одноконтурные логические элементы, операционные усилители, таймеры 555, регуляторы напряжения, контроллеры двигателей, микроконтроллеры, микропроцессоры, ПЛИС. список можно продолжать бесконечно.

Рассматривается в этом руководстве
- Состав IC
- Распространенные пакеты IC
- Идентификация IC
- Часто используемые интегральные схемы
Рекомендуемое чтение

Интегральные схемы — одна из самых фундаментальных концепций электроники.Однако они основаны на некоторых предыдущих знаниях, поэтому, если вы не знакомы с этими темами, рассмотрите возможность сначала прочитать их учебные пособия.

Что такое цепь?

Резисторы

Учебное пособие по резисторам. Что такое резистор, как они ведут себя при параллельном/последовательном подключении, расшифровка цветовых кодов резисторов и применение резисторов.

Диоды

Полярность

Введение в полярность электронных компонентов. Узнайте, что такое полярность, в каких частях она присутствует и как ее определить.

Конденсаторы

Узнайте обо всем, что касается конденсаторов. Как они сделаны. Как они работают. Как они выглядят. Типы конденсаторов. Последовательные/параллельные конденсаторы. Применение конденсаторов.

Транзисторы

Ускоренный курс по биполярным транзисторам. Узнайте, как работают транзисторы и в каких схемах мы их используем.

Внутри микросхемы

Когда мы думаем об интегральных схемах, на ум приходят маленькие черные микросхемы. Но что внутри этого черного ящика?

Настоящая «мясо» ИС — это сложное наслоение полупроводниковых пластин, меди и других материалов, которые соединяются друг с другом, образуя транзисторы, резисторы или другие компоненты схемы. Вырезанная и сформированная комбинация этих пластин называется штампом.

Хотя сама микросхема крошечная, полупроводниковые пластины и слои меди, из которых она состоит, невероятно тонкие. Связи между слоями очень сложны. Вот увеличенная часть кубика выше:

Кристалл ИС — это схема в наименьшей возможной форме, слишком маленькая для пайки или подключения. Чтобы облегчить нашу работу по подключению к микросхеме, мы упаковываем кристалл. Корпус ИС превращает хрупкий крошечный кристалл в знакомый всем нам черный чип.

Пакеты ИС

Пакет — это то, что заключает в себе кристалл интегральной схемы и превращает его в устройство, к которому нам проще подключиться. Каждое внешнее соединение на кристалле соединяется крошечным кусочком золотой проволоки с контактной площадкой или штифтом на корпусе. Выводы — это серебряные выступающие клеммы на ИС, которые соединяются с другими частями схемы. Они имеют для нас первостепенное значение, потому что именно они будут соединяться с остальными компонентами и проводами в цепи.

Существует множество различных типов упаковок, каждая из которых имеет уникальные размеры, типы монтажа и/или количество контактов.

Маркировка полярности и нумерация контактов

Все микросхемы поляризованы, и каждый контакт уникален с точки зрения расположения и функции. Это означает, что на упаковке должен быть какой-то способ передать, какой контакт какой. В большинстве ИС будет использоваться либо выемка, либо точка, чтобы указать, какой вывод является первым. (Иногда оба, иногда одно или другое.)

После того, как вы узнаете, где находится первая булавка, номера остальных булавок последовательно увеличиваются по мере того, как вы перемещаетесь вокруг микросхемы против часовой стрелки.

Стиль монтажа

Одной из основных отличительных характеристик корпусов является способ их монтажа на печатной плате. Все корпуса относятся к одному из двух типов монтажа: сквозное отверстие (PTH) или поверхностный монтаж (SMD или SMT). Пакеты со сквозными отверстиями обычно больше по размеру, и с ними гораздо проще работать. Их можно вставлять с одной стороны платы и припаивать к другой стороне.

Размеры корпусов для поверхностного монтажа варьируются от небольших до крошечных. Все они предназначены для размещения на одной стороне печатной платы и припаивания к поверхности. Выводы SMD-корпуса либо выступают сбоку, перпендикулярно чипу, либо иногда располагаются в виде матрицы в нижней части чипа. Микросхемы в этом форм-факторе не очень удобны для ручной сборки. Обычно для этого требуются специальные инструменты.

DIP (двухрядные пакеты)

DIP, сокращенно от Dual in-line package, является наиболее распространенным корпусом интегральной схемы со сквозным отверстием, с которым вы столкнетесь. Эти маленькие микросхемы имеют два параллельных ряда контактов, выходящих перпендикулярно из прямоугольного черного пластикового корпуса.

Каждый из контактов DIP-ИС расположен на расстоянии 0,1 дюйма (2,54 мм), что является стандартным расстоянием и идеально подходит для установки в макетные платы и другие макетные платы. Габаритные размеры DIP-корпуса зависят от количества выводов, которое может быть от четырех до 64.

Область между каждым рядом контактов идеально расположена, чтобы DIP-ИС могли располагаться по центру макетной платы. Это обеспечивает каждому из контактов свой собственный ряд на плате и гарантирует, что они не замыкаются друг на друга.

Помимо использования в макетных платах, DIP-микросхемы также можно впаивать в печатные платы. Они вставляются в одну сторону платы и припаиваются к другой стороне. Иногда вместо того, чтобы припаивать непосредственно к микросхеме, рекомендуется вставить микросхему в гнездо. Использование сокетов позволяет снимать и заменять микросхему DIP, если она «выпускает синий дым».

Корпуса для поверхностного монтажа (SMD/SMT)

Сегодня существует огромное разнообразие корпусов для поверхностного монтажа. Для работы с корпусными ИС для поверхностного монтажа обычно требуется изготовленная специально для них печатная плата (PCB), имеющая соответствующий рисунок меди, на которой они припаяны.

Вот несколько наиболее распространенных типов корпусов SMD, которые варьируются по степени пригодности для пайки вручную: от "выполнимых" до "выполнимых, но только с помощью специальных инструментов" и "выполнимых только с очень специальными инструментами". , обычно автоматизированные инструменты".

Маленький контур (SOP)

Малогабаритные интегральные схемы (SOIC) являются аналогом DIP для поверхностного монтажа. Это то, что вы получите, если согнете все штифты на DIP наружу и уменьшите его до нужного размера. С твердой рукой и внимательным взглядом эти корпуса являются одними из самых простых деталей SMD для ручной пайки. В корпусах SOIC каждый вывод обычно находится на расстоянии около 0,05 дюйма (1,27 мм) от следующего.

Пакет SSOP (shrink small-outline package) – это еще более компактная версия пакетов SOIC. Другие аналогичные пакеты IC включают TSOP (тонкий пакет с малым контуром) и TSSOP (тонкий пакет с малым контуром).

16-канальный мультиплексор (CD74HC4067) в 24-контактном корпусе SSOP. Установлен на доске посередине (четверть добавлена для сравнения размеров).

Многие более простые, ориентированные на одну задачу ИС, такие как MAX232 или мультиплексоры, выпускаются в формах SOIC или SSOP.

Упаковки Quad Flat

Разведение выводов микросхемы во всех четырех направлениях позволяет получить нечто похожее на четырехъядерный плоский корпус (QFP). Микросхемы QFP могут иметь от восьми контактов на сторону (всего 32) до более семидесяти (всего 300+). Выводы на микросхеме QFP обычно располагаются на расстоянии от 0,4 мм до 1 мм. Меньшие варианты стандартного пакета QFP включают тонкие (TQFP), очень тонкие (VQFP) и низкопрофильные (LQFP) корпуса.

Если вы отшлифуете ножки микросхемы QFP, вы получите что-то похожее на четырехплоский корпус без выводов (QFN). Соединения на корпусах QFN представляют собой крошечные открытые контактные площадки на нижних угловых краях микросхемы. Иногда они заворачиваются и обнажаются как сбоку, так и снизу, в других упаковках открывается только контактная площадка на нижней части чипа.

Многофункциональный датчик IMU MPU-6050 поставляется в относительно небольшом корпусе QFN с 24 контактами, скрытыми на нижнем краю микросхемы.

Тонкие (TQFN), очень тонкие (VQFN) и микровыводные (MLF) корпуса представляют собой меньшие варианты стандартной упаковки QFN. Существуют даже корпуса с двумя выводами без выводов (DFN) и без выводов с двумя тонкими выводами (TDFN), которые имеют контакты только с двух сторон.

Многие микропроцессоры, датчики и другие современные ИС поставляются в корпусах QFP или QFN. Популярный микроконтроллер ATmega328 предлагается как в корпусе TQFP, так и в корпусе типа QFN (MLF), а крошечный акселерометр/гироскоп, такой как MPU-6050, выпускается в миниатюрном корпусе QFN.

Массивы сетки шаров

Наконец, для действительно продвинутых ИС существуют корпуса с шариковой решеткой (BGA). Это удивительно сложные маленькие корпуса, в которых маленькие шарики припоя расположены в виде двумерной сетки на нижней части ИС. Иногда шарики припоя прикрепляются непосредственно к кристаллу!

Корпуса BGA обычно зарезервированы для продвинутых микропроцессоров, например, на pcDuino или Raspberry Pi.

Если вы умеете паять микросхему в корпусе BGA вручную, считайте себя мастером пайки. Обычно для размещения этих корпусов на печатной плате требуется автоматизированная процедура, включающая машины для захвата и установки и печи оплавления.

Общие микросхемы

Интегральные схемы широко распространены в электронике во многих формах, поэтому сложно охватить все. Вот несколько наиболее распространенных ИС, которые вы можете встретить в образовательной электронике.

Логические вентили, таймеры, сдвиговые регистры и т. д.

Логические вентили, строительные блоки многих других интегральных схем, могут быть объединены в собственные интегральные схемы. Некоторые микросхемы логических вентилей могут содержать несколько вентилей в одном корпусе, например этот вентиль И с четырьмя входами:

Логические вентили могут быть подключены внутри ИС для создания таймеров, счетчиков, защелок, сдвиговых регистров и других базовых логических схем. Большинство этих простых схем можно найти в корпусах DIP, а также в SOIC и SSOP.

Микроконтроллеры, микропроцессоры, ПЛИС и т. д.

Эти компоненты обычно представляют собой самые большие ИС в схеме. Простые микроконтроллеры можно найти в корпусах от DIP до QFN/QFP, с количеством выводов от восьми до ста. По мере усложнения этих компонентов пакет становится не менее сложным. ПЛИС и сложные микропроцессоры могут иметь более тысячи контактов и доступны только в расширенных корпусах, таких как QFN, LGA или BGA.

Датчики

Современные цифровые датчики, такие как датчики температуры, акселерометры и гироскопы, упакованы в интегральную схему.

Эти ИС обычно меньше, чем микроконтроллеры или другие ИС на печатной плате, с количеством контактов от трех до двадцати. ИС датчиков DIP становятся редкостью, поскольку современные компоненты обычно находятся в корпусах QFP, QFN и даже BGA.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Интегральные схемы присутствуют практически во всех существующих схемах. Теперь, когда вы знакомы с интегральными схемами, почему бы не ознакомиться с некоторыми из следующих руководств по концепциям:
Или ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств по навыкам. Это полезные навыки, которым должен научиться каждый начинающий хакер!

Читайте также: