Warum keine achteckigen IC-Pakete?

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Ich frage mich, warum achteckige IC-Pakete in der LQFP-Zeit nie eine Sache waren.

Meiner Meinung nach würden sie ein einfacheres Leiterplatten-Routing ermöglichen, sie benötigen weniger Platz und Gewicht bei gleicher Chipgröße, kürzere Leads zum Chip im Vergleich zu quadratischen Gehäusen.

Pick-and-Place-Maschinen hätten kein Problem damit, und die EDA-Software ist mit 45 ° -Routing ohnehin in Ordnung, daher scheint es logisch, dies zu tun.

Trotzdem habe ich noch nie einen gesehen.

Irgendeine Idee warum?

packages

— Nils Pipenbrinck
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Leute haben sie sofort übersprungen, um zu bga zu gehen

— PlasmaHH

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Ein Blick auf den Prototyp und sie waren ein No-Go

— Spehro Pefhany

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Bei der doppelten Anzahl von Kanten würde es einen Mangel an IC-Gehäusekanten geben.

— Olin Lathrop

Ich wette, dass es eine geringere Toleranz für Winkelversatz gibt

— Scott Seidman

Interessante Frage. In einigen Fällen werden Würfel direkt auf der Leiterplatte montiert. (Chip an Bord oder COB). Normalerweise werden die Pads dann in einem Kreis um die Matrize angeordnet. Es kann sein, dass die von Ihnen genannten Bedenken, wenn sie wichtig sind, eher an COB als an achteckige Verpackungen gehen.

— Mkeith

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Ich glaube nicht, dass Sie einen Vorteil bekommen würden. Wenn Sie ein Quadrat und ein Achteck mit demselben Umfang betrachten, sieht das Achteck nicht gut aus. Darüber hinaus verlieren Sie normalerweise etwas Platz an den Ecken (vergleiche PLCC- und TQFP-Pakete), sodass Sie mit der doppelten Ecke viel verlieren würden.

— Spehro Pefhany
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Wäre das Signal-Routing von Vorteil (wie in der Frage vorgeschlagen)? Ich würde vermuten, dass in vielen Fällen Signale nicht in viele Richtungen geleitet werden / wurden und dass eine variablere Trace-Länge Probleme verursachen könnte. Rechteckige Matrizen (eine Folge von Waferschneidverfahren) könnten eine solche Verpackung ebenfalls weniger wünschenswert machen.

— Paul A. Clayton

@ PaulA.Clayton Wie Sie sagen, sind Chips fast immer rechteckig, daher sehe ich keine wirklichen Vorteile - quadratische oder fast quadratische Pakete haben die kürzeste Länge von Leitungen. Selbst wenn es perfekt verpackt ist, ist die Fläche eines regulären Achtecks im Vergleich zu einem Quadrat mit demselben Umfang etwa 20,7% größer, und normalerweise entspricht das Quadrat, in das Sie die Form einschreiben können, für das PCB-Layout eher dem effektiv verbrauchten Platz (> 45% mehr) PCB-Bereich), da es schwierig ist, den Platz in den Ecken zu nutzen.

— Spehro Pefhany

Ich bin mir nicht sicher, ob die Ecken hier das Problem sind ... Da die Ecken eines Achtecks weniger scharf sind, verliert man auch weniger Platz, wenn man Stifte in der Nähe der Kante platziert. Und ich persönlich finde das Achteck großartig! Ich mag immer die achteckigen Spulenpakete;)

— Douwe66

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Ich denke, es wäre aus Sicht des Leiterplatten-Designers sinnvoll, aber produktionstechnisch ist es nicht die beste Idee.

Der Vergleich eines quadratischen und eines achteckigen TQFP-Pakets mit derselben Fläche zeigt, dass die Anzahl der Stifte problemlos gleich bleibt. Und sicherlich könnte das Verlegen einer Leiterplatte damit viel einfacher sein!

Aber um einen anderen Standpunkt zu vertreten:

Die Herstellung von achteckigen Matrizen ist weniger effizient als bei quadratischen Matrizen. Wenn der Chipdesigner seinen Chip so klein wie möglich machen möchte, hilft dies nicht weiter ... Die Matrize im Gehäuse wäre immer noch quadratisch, um die Produktion kostengünstig zu gestalten.

Und natürlich können quadratische Matrizen leicht durch vertikale und horizontale Linien gesägt werden, während ocotagonale Formen eine andere Schneidemethode erfordern ...

— Douwe66
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OP schlug keine achteckigen Matrizen vor. OP schlug eine achteckige Verpackung vor.

— Mkeith

Wenn jedoch quadratische Matrizen in achteckigen Gehäusen montiert werden, wird viel Platz verschwendet.

— Uwe

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Haben Sie jemals nachgeschlagen, wie entkappte Chips aussehen? Die Matrize ist typischerweise viel, viel kleiner als das Gehäuse, ob quadratisch oder achteckig.

— Herd

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Traditionell werden neue Verpackungen für bessere Herstellungserträge oder höhere Dichte entwickelt. Wenn es also einen Vorteil geben würde, müsste dies in erster Linie darin liegen. Ich denke nicht, dass die Herstellungsausbeute ein Grund ist. Immer noch die gleiche Stifttechnologie, Stiftteilung usw. Dichte ist Stifte / Fläche -> daher sollte ein bestimmtes Paket mehr Stifte enthalten, um einen Sinn zu ergeben.

Wenn Sie ein Quadrat und ein Achteck mit derselben Gesamtbreite / -höhe betrachten (z. B. passt das Achteck in das Quadrat), können Sie den Umfang beider Pakete berechnen. Ich nehme den Umfang als direkten Indikator dafür an, wie viele Stifte auf ein Paket passen.

Für ein Rechteck beträgt der Umfang 2 * w + 2 * h. Bei einem Achteck beträgt der Umfang das 8-fache der Länge einer Seite. Die Länge einer Seite für ein Achteck beträgt 0,4142 * w. (Quelle: Wikipedia ).

Wenn Sie x = y = 1 cm einsetzen, erhalten Sie 4 * 1 = 4 cm Umfang für ein Quadrat und 8 * 0,4142 * 1 = 3,3136 cm für ein Achteck. Das sind 17,16% Verlust an Umfangslänge oder 17,16% weniger Stifte bei gleicher Breite / Höhe.

Das macht Sinn, weil Sie im Grunde 4 Mal "eine Ecke schneiden". So kann ich verstehen, warum diese Pakete nicht existieren.

— Hans
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Um eine neue Perspektive hinzuzufügen, bedenken Sie Folgendes: Moderne ICs enthalten häufig viele digitale Schaltkreise. Diese Schaltung wird in einer Hardwarebeschreibungssprache beschrieben, die über eine Toolchain in Standardzellen konvertiert wird, die über einen Autorouter verbunden sind. Diese Werkzeuge sind für rechteckige Strukturen ausgelegt und die Geometrie ist in diesen Fällen einfacher. Es ist auch einfacher, Wafer in rechteckige Stücke zu schneiden. Denken Sie nur an Leiterplatten, die größtenteils rechteckig sind. Natürlich sind die Chips (meistens) an das Gehäuse gebunden, aber dennoch spielt ihre Geometrie und relative Größe eine Rolle (unterschiedliche Winkel und Längen der Bonddrähte).

Außerdem sollten Sie Stifte in der Nähe eines Scheitelpunkts berücksichtigen. Ihre interne Verbindung wäre ziemlich nahe beieinander (dasselbe gilt für quadratische Pakete - Sie haben keine Stifte in der Nähe des Scheitelpunkts). Wenn Sie ein achteckiges Paket verwenden, erhöhen Sie den relativen Anteil von Der Umfang wurde aufgrund dieses Problems blockiert.

Am Ende denke ich, dass sie aus verschiedenen Gründen komplizierter herzustellen sind und dem Benutzer wenig Vorteile bringen.

— NeinDochOah
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