Gehäuseformen
Im Laufe der Entwicklung der ICs wurden eine große Zahl von verschiedenen Gehäuseformen
entwickelt. Sie unterscheiden sich sowohl in der Zahl der Anschlüsse als auch in der Anordnung der Pins und im Material (Kunststoff, Metall, Keramik), aus dem das Gehäuse gefertigt ist. Je nach verwendetem Material können die ICs mit unterschiedlich hohen Verlustleistungen betrieben werden.
Die Gehäuse für integrierte Schaltungen unterliegen zur Zeit einem
sehr schnellen und tiefgreifenden Wandel. Der Trend geht immer mehr zu
sehr hohen Anschlusszahlen (bis zu 256 Pins) mit immer höherer
abzuführender Verlustleistung (bis zu 30W). Entscheidend für
die Entwicklung der neuen Gehäuseformen ist das Verhältnis von
Anschlüssen zur benötigten Fläche. Je größer
dieses Verhältnis ist, desto mehr integrierte Bausteine lassen sich
auf einer Platine unterbringen, desto größer werden aber auch
die Probleme mit der Wärmeableitung.
Im Folgenden sind die wichtigsten Gehäuseformen, wie sie für den ambitionierten Amateur wichtig
sind, zusammengestellt. Neuere Entwicklungen wie TapeAutomatedBonding oder die Flip-Chip-Technik sind bewusst weggelassen, da sie ohne Bestückungsautomaten nicht anwendbar sind.
DIL, DIP
DIL steht für 'dualinline', DIP
für 'dualinlinepackage' und bezeichnen ein Gehäuse, das die Anschlüsse
in zwei Reihen nach außen führt ). Diese Gehäuseform
ist die älteste Form und ist immer noch sehr weit verbreitet. Sie
wird vor allem für ICs mittlerer Integrationsdichte eingesetzt. Es
gibt Gehäuse mit 8, 14, 16, 18, 20, 24, 28, 32, 40 und 64 Anschlüssen,
wobei der Abstand zwischen benachbarten Pins 0.1 Zoll ist, zwischen gegenüberliegenden
Pins 0.3, 0.6 oder 0.9 Zoll. Manche Firmen verpacken ihre ICs (vor allem
die großen mit 40 und mehr Anschlüssen) auch in DIL-Gehäusen
mit geringerem Abstand zwischen den Pins (0.07 Zoll). Die DIL-Gehäuse
sind entweder aus Kunststoff oder Keramik gefertigt. Hybridschaltungen
sind meist in Metallgehäusen untergebracht. Das DIL-Gehäuse bietet
das schlechteste Verhältnis von Anschlusszahl zu Fläche,
und verbraucht daher viel Platz auf der Platine.
SIL, SIP
Eine Gehäuseform,
die sich besonders bei Speicherbausteinen immer stärker durchsetzt
ist das Single-In-Line-Gehäuse oder auch SIP (single
in line package). Diese Anschlussform besitzt nur mehr eine Kontaktreihe
mit 0.1 Zoll Abstand zwischen den Pins. Die Speicherchips sind auf einer
kleinen Trägerplatine vertikal montiert, wodurch sich große
Speichermengen auf kleinem Raum unterbringen lassen.
SMD, SMT
Eine der wesentlichen Entwicklungen auf dem Gebiet der Gehäusetechnik ist
das Aufkommen von Surface Mounted Devices
(SMD). Bei der Surface Mount Technology (SMT) wird
das jeweilige Bauteil nicht mehr in entsprechend gebohrte Lochraster gesteckt
und verlötet, sondern direkt auf der Oberfläche der Platine angelötet.
Dies ergibt, was die Packungsdichte auf einer Platine betrifft, zwei verstärkende
Faktoren. Zum einen können SMD-Gehäuse wesentlich kleiner gemacht
werden, zum anderen können Bausteine in diesen Gehäusen auf beiden
Seiten einer Platine aufgelötet werden.
Pin Grid Array
Beim Pin Grid Array werden die Anschlussstifte nicht mehr in ein oder zwei
Reihen nach außen geführt, sondern in einem quadratischen Feld,
in dem die Pins jeweils 0.1 Zoll Abstand besitzen. Typische Anschlusszahlen
sind 68, 84 oder 132 Pins.
PLCC
Beim Plastic Leadless Chip Carrier (PLCC) werden die IC-Anschlüsse nicht mehr auf
Pins geführt, sondern auf Anschlussfahnen, die sich am Rand des
quadratischen Gehäuses befinden.
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Gehäuseformen von integrierten Schaltungen |
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