超小但壮大:MCU 的小尺寸封装跟集成若何辅助优
发布时间:2025-03-21 09:20
晚期的翻盖手机功效固然简略,仅能实现拨打德律风,但在事先未然代表了一项主要的技巧冲破。现在,这种对技巧的等待并未衰退,反而愈发激烈——人们等待手机存在更强盛的功效组合:更高辨别率的屏幕、更长的电池寿命、更快的处置速率,尤其是更小的形状尺寸。本文援用地点:领有如许主意的人不在多数。无论是手机开元游戏大厅官网、耳机、智妙手表,仍是一样平常家电如吹风机,花费者都冀望它们在功效跟尺寸上一直优化。假如本钱、尺寸或功效不改良,年夜少数花费者就不太可能购买已领有产物的进级款。缩小体积,加强功效的趋向也影响了嵌入式体系计划职员,他们专一于进步体系功效跟机能,同时下降团体体系尺寸跟本钱。为了辅助嵌入式体系计划职员,包含 TI 在内的半导体系造商正在开辟功效丰盛、体积更小的微把持器 跟嵌入式处置器。这些器件采取经由优化的封装,在印刷电路板 (PCB) 上占用的空间更小,从而可能为更多元件跟更年夜电池供给更多空间,以延伸应用寿命。在封装外部,这些器件的计划也在一直开展,集成了大批模仿元件以扩大功效,同时增加对分破式元件的需要。本文将探究封装跟模仿元件集成怎样在保证嵌入式处置器功效的情形下辅助减小其尺寸,以及优化封装对制作工艺的影响。封装翻新是半导体范畴多数肉眼可见的改良之一。为了辅助减小封装尺寸,半导体系造商将传统引线选项改为进步的封装选项,以此去除不用要的塑料外壳跟引线。这些封装选项的尺寸与芯片尺寸直接相干,能够增加实现预期功效所需的面积。TI 在其嵌入式处置产物系列中供给了多种微型封装:Ÿ四方扁平无引线封装 (QFN)QFN 封装不应用传统的引线,而是由塑料外壳边沿四周的扁平触点跟底部的袒露导热垫构成,以进步导热机能。图 1 表现了MSPM0C1104的封装图,这是一款 20 引脚微把持器,尺寸仅为 9mm2。图 1 采用 20 引脚 0.8mm QFN 封装的 MSPM0C1104 图纸图 1 采取 20 引脚 0.8mm QFN 封装的MSPM0C1104图纸Ÿ晶圆芯片级封装 (WCSP)与其余封装范例比拟,这些封装的形状尺寸更小。焊球阵列直接衔接到硅片,使封装尺寸即是硅片尺寸(请拜见图 2)。这一封装在 1.38mm2的空间内装入了 8 个焊球,使每平方毫米地区集成更多功效。别的、MSPM0C1104还采取比同类器件小 38% 的 WCSP 封装,使其成为寰球超小型MCU。图 2 MSPM0C1104 八球 WCSP 封装图纸(标称值为 1.50 x 0.86mm,厚度为 0.35mm)图 2 MSPM0C1104 八球 WCSP 封装图纸(标称值为 1.50 x 0.86mm,厚度为 0.35mm)集成处理电路板空间无限成绩的另一种方式是优化装备中的功效集成。每个元件都有本人的塑料封装、引线跟所需的规划空间,与存在集胜利能的单个芯片比拟,它们会占用更多的电路板空间。在推进小型化的进程中,集成模仿跟数字外设的MCU跟处置器将施展主要感化。以脉动式血氧计为例。与图 3 所示的团圆计划方式比拟,将模数转换器 (ADC)、比拟器跟电压基准集成到 MCU 中能够增加所需元件的数目,从而缩小 PCB 尺寸,如图 4 所示。