Freescale BGA208

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для корпуса Freescale BGA208.

Общее описание

BGA208 (Ball Grid Array 208) — это тип корпуса для интегральных микросхем (чипов), используемый компанией Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Это поверхностно-монтируемый корпус с массивом шариковых выводов (шариков припоя) на нижней стороне, что обеспечивает:

• Высокую плотность монтажа: Большое количество выводов в компактном форм-факторе.
• Улучшенные электрические характеристики: Короткие проводники внутри корпуса снижают паразитную индуктивность и улучшают работу на высоких частотах.
• Эффективный отвод тепла: Площадь контакта с платой способствует рассеиванию тепла (часто требуется thermal pad на плате под чипом).

Корпус является стандартным и широко использовался для высокопроизводительных микроконтроллеров, микропроцессоров и специализированных процессоров Freescale на архитектурах PowerPC, Power Architecture (e.g., QorIQ), ColdFire и других.

Ключевые технические характеристики корпуса

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Тип корпуса | Пластиковый шариковый массив (PBGA - Plastic Ball Grid Array). | | Количество выводов | 208. | | Шаг выводов (Pitch) | Стандартный шаг — 1.0 мм (0.0394 дюйма). Существуют модификации с другим шагом (например, 0.8 мм), но 1.0 мм — наиболее распространенный для этого количества выводов. | | Расположение выводов | Матрица (grid) шариков на нижней стороне корпуса. Типичная конфигурация — 16x16 массива, но не все позиции заняты (по периметру и в центре могут быть пустые места для thermal pad). | | Размер корпуса | Примерно 17x17 мм или 19x19 мм (точные размеры зависят от конкретной модификации и семейства чипа). | | Материал подложки | Органический материал (например, FR-4, BT-смола). | | Термопад (Thermal Pad) | На большинстве версий присутствует центральный exposed thermal pad на нижней стороне для улучшенного отвода тепла на плату. | | Температура пайки | Соответствует стандартам бессвинцовой (RoHS) или свинцовой пайки. Типичный профиль reflow для бессвинцовых: пик ~245-260°C. |

Популярные парт-номера (Part Numbers) чипов в корпусе BGA208

Чипы в этом корпусе относятся в основном к семействам микроконтроллеров и процессоров.

1. Микроконтроллеры на архитектуре Power Architecture (ранее PowerPC)

• MPC560xB/C, MPC562x, MPC563x, MPC564x, MPC566x — семейства для автомобильной электроники (кузов, шасси, силовые агрегаты).
  • Пример: MPC5604B, MPC5606B, MPC5628, MPC5634M, MPC5643L, MPC5668G.
• MPC5xx (более старое семейство).
  • Пример: MPC5554, MPC5566, MPC5567.

2. Микроконтроллеры ColdFire

• MCF5441x — семейство с интерфейсами Ethernet, USB, CAN.
  • Пример: MCF54415, MCF54418.

3. Процессоры QorIQ (коммуникационные процессоры)

• Серия P1 / QorIQ P1 — одноядерные и двухъядерные процессоры начального уровня для сетевых применений.
  • Пример: P1011, P1013, P1022.
  • Примечание: P1011 — один из самых известных чипов в BGA208 для сетевого оборудования (маршрутизаторы, коммутаторы, медиашлюзы).

4. Другие процессоры

• MPC83xx (серия PowerQUICC II Pro) — для коммуникаций.
  • Пример: MPC8360E.

Совместимые модели и аналоги

Понятие "совместимость" здесь имеет два аспекта:

1. Механическая и конструктивная совместимость (Footprint)

• Посадочное место (footprint) на печатной плате для BGA208 с шагом 1.0 мм является стандартизированным. Плата, разработанная под один чип в BGA208 (например, MPC5604B), может быть механически адаптирована под другой чип в таком же корпусе (например, MPC5643L) только если совпадают:
  • Расположение и назначение силовых выводов (VDD, GND).
  • Расположение и назначение сигнальных выводов (требуется полная проверка pin-to-pin совместимости).
  • Наличие и размер термопада.
  • Внимание! Прямая взаимозаменяемость крайне редка. Необходимо тщательное изучение datasheet и pinout обоих чипов.

2. Функциональная и программная совместимость (в пределах семейств)

• Внутри одного семейства часто существует совместимость по выводам и периферии. Например:
  • MPC5604B → MPC5606B: Возможна upgrade с большим объемом памяти при сохранении footprint (но требуется проверка).
  • MPC5668G → MPC567x: Часто имеют совместимые footprint в рамках линейки.
  • P1011 → P1013: Процессоры QorIQ P1 имеют высокую степень совместимости.
• Для замены обычно требуется адаптация прошивки (изменения в коде инициализации, драйверов периферии).

Важные замечания

1. NXP Semiconductors — После приобретения Freescale, все парт-номера и документация теперь принадлежат NXP. Искать datasheet и application notes нужно на сайте nxp.com.
2. Поиск аналогов — При поиске замены у других производителей (например, STMicroelectronics, Microchip, Texas Instruments) необходимо искать не по корпусу, а по функциональности (ядро, периферия, производительность), а затем смотреть предлагаемый корпус.
3. Сложность монтажа — BGA-корпуса требуют профессионального оборудования для пайки (станции оплавления, рентген для контроля) и не подходят для ручного монтажа в лабораторных условиях без соответствующего опыта.

Рекомендация: Для подбора совместимой модели или замены всегда используйте официальные Datasheet, Reference Manual и особенно документ "Pinout and Package Information" для конкретного парт-номера чипа от NXP. Также полезны "Product Compatibility Guides" на сайте NXP для соответствующих семейств.