Freescale PBGA100

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация по совместимости для корпуса Freescale (NXP) PBGA100.

Общее описание

PBGA100 — это тип корпуса для поверхностного монтажа (SMD) из семейства Plastic Ball Grid Array (пластиковая решётка шариковых выводов). Это один из самых популярных и распространённых корпусов для 32-битных микроконтроллеров и микропроцессоров начального и среднего уровня.

Ключевые особенности корпуса:

• Технология монтажа: BGA (Ball Grid Array). Выводы представляют собой шарики припоя, расположенные на нижней стороне корпуса в виде матрицы. Это позволяет значительно увеличить плотность выводов при уменьшении размера корпуса.
• Материал корпуса: Пластиковый компаунд (пластик, эпоксидная смола).
• Количество выводов: 100.
• Шаг выводов: Стандартный шаг для PBGA100 — 0.8 мм (между центрами соседних шариков). Это требует соответствующей точности при проектировании печатной платы и пайки (чаще всего используется пайка оплавлением в печи).
• Тепловые характеристики: Площадь корпуса и возможность монтажа радиатора на верхнюю крышку обеспечивают хороший отвод тепла по сравнению с корпусами типа QFP.

Технические характеристики (Типичные)

• Тип корпуса: PBGA (Plastic Ball Grid Array)
• Количество шариков (выводов): 100
• Расположение шариков: Матрица 10 x 10 шариков. Примечание: Часто угловые или центральные позиции могут отсутствовать для ориентации или размещения термоплощадки.
• Шаг шариков (Ball Pitch): 0.8 мм (наиболее распространенный для 100-выводных BGA от Freescale/NXP).
• Размер корпуса (Body Size): Примерно 9x9 мм (точный размер может незначительно варьироваться в зависимости от конкретной модели чипа).
• Высота корпуса: Обычно около 1.4 - 1.7 мм.
• Материал подложки: Органика (ламинат).
• Температурный диапазон:
  • Коммерческий (C): 0°C до +70°C
  • Промышленный (I): -40°C до +85°C (наиболее распространен)
  • Расширенный промышленный/Автомобильный (A/M): -40°C до +105°C / 125°C (для отдельных моделей)
• Влагозащита: Уровень MSL (Moisture Sensitivity Level) обычно 3.

Парт-номера (Part Numbers) и Совместимые модели

Важно понимать, что PBGA100 — это тип корпуса, а не конкретная микросхема. Под этим корпусом выпускалось огромное количество разных чипов. Совместимость определяется не корпусом, а логикой и распиновкой конкретного микроконтроллера.

Ниже приведены серии микроконтроллеров Freescale (NXP), которые часто выпускались в корпусе PBGA100.

1. Линейка 32-битных микроконтроллеров на ядре ARM Cortex-M

• Серия Kinetis K: Наиболее обширная серия. Многие модели с низким и средним количеством выводов.
  • Примеры парт-номеров: MK22FN512xxx12, MK64FN1M0xxx12, MKL25Z128xxx4.
  • Обратите внимание на суффикс в парт-номере, указывающий на корпус. Для PBGA100 это часто суффиксы: VLH12, VLQ12, VLL12 (где "12" может обозначать 100 выводов). Точный суффикс нужно проверять в даташите.
• Серия LPC (от NXP): После слияния продуктовые линейки были интегрированы.
  • Пример: LPC1850FET100 (Cortex-M3).

2. Линейка 32-битных микроконтроллеров на ядре Power Architecture (e200z) / Qorivva

• Серия MPC56xx / MPC57xx: Автомобильные микроконтроллеры.
  • Примеры парт-номеров: MPC5676C, MPC5777C, MPC5607B в корпусе 100-pin BGA.
  • Для автомобильных MCU часто используется корпус с шагом 0.8 мм, но с расширенным температурным диапазоном.

3. Линейка 16-битных микроконтроллеров (HC12, S12, S12X)

• Серия S12(X): Широко использовались в автомобильной и промышленной электронике.
  • Примеры парт-номеров: MC9S12XEP100, MC9S12XE, MC9S12G в вариантах с корпусом 100-pin BGA.
  • Суффиксы парт-номеров: MAL, F1, CAG и другие. Необходима проверка по даташите.

4. Линейка 32-битных микропроцессоров (Power Architecture, ARM)

• Серия MPC8xx (PowerQUICC): Коммуникационные процессоры.
  • Пример: MPC885, MPC8270 могли выпускаться в 100-выводном BGA.
• Серия i.MX: Процессоры приложений.
  • Ранние или младшие модели серий i.MX2x, i.MX3x также могли использовать этот корпус.

Как определить точный парт-номер и совместимость

1. Суффикс корпуса в парт-номере: Это самый надежный способ. Полный парт-номер микросхемы выглядит так: MK64FN1M0VLL12R. Здесь VLL12 — это суффикс, указывающий на корпус и количество выводов. Расшифровку суффиксов нужно искать в документации на конкретную серию (Data Sheet, Package Information).
2. Документация:
   • Data Sheet: Основной документ на микросхему. В нем указаны поддерживаемые корпуса.
   • Package Information (документ AN): У Freescale/NXP часто есть отдельные Application Notes с чертежами и размерами всех корпусов (например, документ с названием "Package Information for Kinetis MCUs").
3. Распиновка (Pinout): Даже если физический корпус одинаков (100 шариков, 0.8 мм), распиновка (назначение функций на шарики) разная для каждой модели и серии. Замена возможна только на полный аналог (тот же самый парт-номер) или на совместимую модель в рамках одного семейства выводов (Pin-compatible family), что указывается производителем отдельно.

Вывод

Freescale PBGA100 — стандартизированный, компактный и эффективный корпус, который использовался для широкого спектра продуктов компании, от 16-битных автономных MCU до мощных 32-битных процессоров на ядрах ARM и Power Architecture. При поиске замены или аналога всегда необходимо ориентироваться на полный парт-номер и документацию конкретного устройства, а не только на тип корпуса.