Litar Bersepadu Garis Besar Kecil (SOIC) ialah pakej cip padat yang digunakan dalam banyak peranti elektronik. Ia mengambil lebih sedikit ruang daripada pakej lama dan berfungsi dengan baik dengan pemasangan permukaan. SOIC ditemui dalam saiz, jenis dan kegunaan yang berbeza merentas banyak bidang. Artikel ini menerangkan ciri SOIC, varian, prestasi, susun atur dan banyak lagi dengan terperinci.
Soalan Lazim
Gambaran Keseluruhan SOIC
Litar Bersepadu Garis Besar Kecil (SOIC) ialah sejenis pakej cip yang digunakan dalam banyak peranti elektronik. Ia dibuat lebih kecil dan nipis daripada jenis lama seperti DIP (Pakej Dwi Sebaris), yang membantu menjimatkan ruang pada papan litar. SOIC direka bentuk untuk duduk rata di permukaan papan, yang bermaksud ia bagus untuk peranti yang perlu padat. Kaki logam, yang dipanggil plumbum, menonjol dari sisi seperti wayar bengkok kecil dan memudahkan mesin meletakkan dan mematerinya semasa pengeluaran. Cip ini datang dalam pelbagai saiz dan kiraan pin, bergantung pada keperluan litar. Mereka juga membantu memastikan perkara teratur dan meningkatkan kebaikan peranti mengendalikan haba dan elektrik. Kerana semua kelebihan ini, SOIC digunakan dalam elektronik hari ini.
Aplikasi Pakej SOIC
Elektronik Pengguna
SOIC digunakan dalam cip audio, peranti memori dan pemacu paparan. Saiznya yang kecil menjimatkan ruang papan dan menyokong reka bentuk produk padat.
Sistem Terbenam
Pakej ini adalah perkara biasa dalam mikropengawal dan IC antara muka. Mereka mudah dipasang dan sesuai dengan papan kawalan kecil.
Elektronik Automotif
SOIC digunakan dalam pengawal enjin, penderia dan pengawal selia kuasa. Mereka mengendalikan haba dan getaran dengan baik dalam persekitaran kenderaan.
Automasi Perindustrian
Digunakan dalam pemacu motor dan modul kawalan, SOIC menyokong operasi yang stabil dan jangka panjang. Mereka membantu menjimatkan ruang PCB dalam sistem perindustrian.
Peranti Komunikasi
SOIC terdapat dalam modem, transceiver dan litar rangkaian. Mereka menawarkan prestasi isyarat yang boleh dipercayai dalam reka bentuk padat.
Varian SOIC dan Perbezaannya
SOIC-N (Jenis Sempit)
SOIC-N ialah versi yang paling biasa bagi pakej Litar Bersepadu Garis Besar Kecil. Ia mempunyai lebar badan standard 3.9 mm dan digunakan secara meluas dalam litar tujuan umum. Ia menawarkan keseimbangan saiz, ketahanan dan kemudahan pematerian yang baik, menjadikannya sesuai untuk kebanyakan reka bentuk pelekap permukaan.
SOIC-W (Jenis Lebar)
Varian SOIC-W mempunyai badan yang lebih lebar, 7.5 mm. Lebar tambahan membolehkan lebih banyak ruang dalaman, menjadikannya sesuai untuk IC yang memerlukan cetakan silikon yang lebih besar atau pengasingan voltan yang lebih baik. Ia juga menawarkan pelesapan haba yang lebih baik.
SOJ (Garis Besar Kecil J-Lead)
Pakej SOJ mempunyai plumbum berbentuk J yang dilipat di bawah badan IC. Reka bentuk ini menjadikannya lebih padat tetapi lebih sukar untuk diperiksa selepas pematerian. Ia biasanya digunakan dalam modul memori.
MSOP (Pakej Garis Besar Kecil Mini)
MSOP ialah versi kecil SOIC, menawarkan jejak yang lebih kecil dan ketinggian yang lebih rendah. Ia sesuai untuk elektronik mudah alih dan pegang tangan di mana ruang papan adalah terhad.
HSOP (Pakej Garis Besar Kecil Sink Haba)
Pakej HSOP termasuk pad haba terdedah yang meningkatkan pemindahan haba ke PCB. Ini menjadikannya sesuai untuk IC kuasa dan litar pemacu yang menghasilkan lebih banyak haba.
Penyeragaman SOIC
| Badan Standard | Wilayah / Asal | Tujuan / Liputan | Perkaitan dengan SOIC |
|---|---|---|---|
| JEDEC (Majlis Kejuruteraan Peranti Elektron Bersama) | Amerika Syarikat | Mentakrifkan piawaian mekanikal dan pakej untuk IC | MS-012 (SOIC-N) dan MS-013 (SOIC-W) mentakrifkan saiz dan dimensi |
| JEITA (Persatuan Industri Elektronik dan IT Jepun) | Jepun | Menetapkan piawaian pembungkusan komponen elektronik moden | Sejajar dengan garis panduan SOIC global untuk reka bentuk SMT |
| EIAJ (Persatuan Industri Elektronik Jepun) | Jepun | Piawaian warisan yang digunakan dalam susun atur PCB yang lebih lama | Beberapa jejak SOIC-W masih mengikut rujukan EIAJ |
| IPC-7351 | Antarabangsa | Penyeragaman corak dan jejak tanah PCB | Mentakrifkan saiz pad, fillet pateri dan toleransi untuk pakej SOIC |
Prestasi Terma dan Elektrik SOIC
| Parameter | Nilai / Penerangan |
|---|---|
| Rintangan Haba (θJA) | 80–120 °C/W bergantung pada kawasan tembaga papan |
| Persimpangan ke Kes (θJC) | 30–60 °C/W (lebih baik dalam varian pad haba) |
| Pelesapan Kuasa | Sesuai untuk IC berkuasa rendah hingga sederhana |
| Kearuhan plumbum | \~6–10 nH setiap plumbum (sederhana) |
| Kapasitansi Plumbum | Rendah; menyokong isyarat analog dan digital yang stabil |
| Keupayaan Semasa | Terhad oleh ketebalan plumbum dan kenaikan haba |
Petua Susun Atur PCB SOIC
Padankan Saiz Pad dengan Dimensi Plumbum
Pastikan panjang dan lebar pad PCB hampir sepadan dengan saiz plumbum sayap camar SOIC. Ini menggalakkan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal semasa pematerian aliran semula. Pad yang terlalu kecil atau terlalu besar boleh menyebabkan sendi yang lemah atau kecacatan pateri.
Gunakan Pad yang Ditakrifkan Topeng Pateri
Mentakrifkan pad dengan sempadan topeng pateri membantu mengelakkan jambatan pateri antara pin, terutamanya untuk SOIC pic halus. Ini meningkatkan kawalan aliran pateri dan meningkatkan hasil semasa pengeluaran volum tinggi.
Benarkan fillet pateri pada bahagian plumbum
Reka bentuk susun atur pad untuk membolehkan fillet pateri yang kelihatan di sisi plumbum SOIC. Fillet ini meningkatkan kekuatan sendi dan memudahkan pemeriksaan visual, menjadikannya lebih mudah untuk mengesan pematerian yang lemah semasa pemeriksaan kualiti.
Elakkan Topeng Pateri Antara Pin
Meninggalkan topeng pateri yang minimum atau tiada di antara pin mengurangkan risiko tombstoning dan pembasahan pateri yang tidak sekata. Ia juga membolehkan pengedaran pes pateri yang lebih baik merentasi petunjuk.
Tambah Vias Haba untuk Pad Terdedah
Jika varian SOIC termasuk pad haba terdedah, tambah berbilang vias di bawah pad untuk membantu menghilangkan haba ke dalam lapisan kuprum dalam atau satah tanah. Ini meningkatkan prestasi haba dalam aplikasi kuasa.
Ikut Garis Panduan IPC-7351B
Gunakan piawaian IPC-7351B untuk memilih tahap ketumpatan corak tanah yang betul:
• Tahap A: Untuk papan berketumpatan rendah
• Tahap B: Untuk prestasi dan kebolehkilangan yang seimbang
• Tahap C: Untuk susun atur berketumpatan tinggi
Petua Perhimpunan dan Pematerian SOIC
Aplikasi Tampal Pateri
Gunakan stensil keluli tahan karat dengan ketebalan 100 - 120 μm untuk menggunakan pes pateri secara merata di semua pad SOIC. Isipadu tampal yang konsisten memastikan sambungan pateri yang kuat dan seragam sambil meminimumkan risiko jambatan pateri atau pin terbuka.
Profil Pematerian Reflow
Kekalkan suhu aliran semula puncak 240 - 245 °C. Sentiasa ikuti profil haba yang disyorkan IC, termasuk peringkat pemanasan, rendaman, aliran semula dan penyejukan yang betul. Ini menghalang kerosakan komponen dan memastikan pembentukan sendi yang boleh dipercayai.
Pematerian Tangan
SOIC boleh dipateri dengan tangan menggunakan besi pematerian hujung halus dan wayar pateri 0.5 mm. Pastikan hujung bersih dan gunakan haba sederhana untuk membentuk sendi licin. Kaedah ini sesuai untuk prototaip atau pemasangan volum rendah di mana aliran semula tidak tersedia.
Pemeriksaan
Selepas pematerian, periksa sendi menggunakan mikroskop optik atau sistem AOI. Periksa fillet sisi yang terbentuk dengan baik, liputan pateri seragam dan ketiadaan seluar pendek atau sendi sejuk untuk mengesahkan kualiti pemasangan.
Kerja Semula dan Pembaikan
Mengolah semula SOIC boleh dilakukan dengan alat udara panas atau besi pematerian. Elakkan pemanasan yang berpanjangan kerana ia boleh menyebabkan delaminasi PCB atau pengangkatan pad. Sapukan fluks dan haba dengan berhati-hati untuk mengeluarkan atau menggantikan bahagian tanpa merosakkan papan.
Kebolehpercayaan SOIC dan Pengurangan Kegagalan
| Mod Kegagalan | Punca Bersama | Strategi Pencegahan |
|---|---|---|
| Retak Sendi Pateri | Berbasikal haba berulang | Gunakan pad pelepasan haba dan lapisan tembaga yang lebih tebal |
| Popcorning | Kelembapan terperangkap dalam sebatian acuan | Bakar SOIC pada suhu 125 °C sebelum pematerian |
| Pengangkatan Plumbum / Delaminasi | Haba pematerian yang berlebihan | Sapukan aliran semula terkawal dengan suhu peningkatan secara beransur-ansur |
| Kerosakan Tekanan Mekanikal | PCB lentur, getaran atau hentaman | Gunakan pengeras PCB atau pengisian bawah untuk mengurangkan tekanan |
Struktur dan Dimensi Pakej SOIC
| Ciri-ciri | Penerangan |
|---|---|
| Kiraan Petunjuk | Biasanya berkisar antara 8 hingga 28 pin |
| Padang Utama | Jarak standard 1.27 mm (50 mil) |
| Lebar Badan | Sempit (3.9 mm) atau Lebar (7.5 mm) |
| Jenis Plumbum | Plumbum sayap camar sesuai untuk pelekap permukaan |
| Ketinggian Pakej | Antara 1.5 mm hingga 2.65 mm |
| Enkapsulasi | Resin epoksi hitam untuk perlindungan fizikal |
| Pad Haba | Sesetengah versi mempunyai pad logam di bawahnya |
Kesimpulannya
Pakej SOIC boleh dipercayai, menjimatkan ruang, dan sesuai untuk kedua-dua litar kecil dan kompleks. Dengan pelbagai jenis yang tersedia, ia sesuai dengan banyak aplikasi. Mengikuti garis panduan susun atur, pematerian dan pengendalian membantu mengelakkan masalah dan memastikan prestasi yang baik. Memahami helaian data dan piawaian juga menyokong reka bentuk dan pemasangan yang lebih baik.
Soalan Lazim
11.1. Adakah pakej SOIC mematuhi RoHS?
Ya. Kebanyakan pakej SOIC moden mematuhi RoHS dan menggunakan kemasan bebas plumbum seperti timah matte atau NiPdAu. Sentiasa sahkan pematuhan dalam helaian data komponen.
11.2. Bolehkah cip SOIC digunakan untuk litar frekuensi tinggi?
Hanya pada had. SOIC berfungsi dengan baik untuk frekuensi sederhana, tetapi kearuhan plumbumnya menjadikannya kurang sesuai untuk reka bentuk RF frekuensi tinggi.
11.3. Adakah komponen SOIC memerlukan keadaan penyimpanan khas?
Ya. Mereka hendaklah disimpan dalam pembungkusan kering dan tertutup. Jika terdedah kepada kelembapan, mereka mungkin memerlukan pembakar sebelum pematerian untuk mengelakkan kerosakan.
11.4. Bolehkah bahagian SOIC dipateri dengan tangan?
Ya. Padang plumbum 1.27 mm mereka menjadikannya lebih mudah untuk dipateri dengan tangan berbanding IC padang halus.
11.5. Apakah kiraan lapisan PCB yang paling sesuai dengan pakej SOIC?
SOIC berfungsi pada kedua-dua PCB 2 lapisan dan berbilang lapisan. Untuk keperluan kuasa atau haba, papan berbilang lapisan dengan satah tanah berfungsi lebih baik.
11.6. Adakah SOIC dan SOP sama?
Hampir. SOIC ialah istilah JEDEC, manakala SOP ialah nama pakej serupa yang digunakan di Asia. Mereka selalunya boleh ditukar ganti tetapi mungkin mempunyai sedikit perbezaan saiz.