Применение интегральных микросхем в современных электронных устройствах

Конкуренция предъявляет к современной электронике высокие требования эффективности и многофункциональности в сочетании с компактностью и энергоэффективностью. Реализовать такие задачи с помощью дискретных электронных приборов практически невозможно. Но с использованием интегральных микросхем область применения становится максимальной. При этом техника, построенная на чипах, может быть компактной и экономичной, питаться от небольших аккумуляторных батарей с низким напряжением ЭДС.

Корпуса интегральных микросхем

Увеличение компактности аппаратуры приводит к минимизации корпусов микросхем. Но при этом ухудшаются параметры теплоотвода, прочности, коррозийной стойкости, а также межвыводной изоляционной устойчивости. Поэтому даже аналогичные по топологии микросхемы могут изготавливаться в различных корпусах, что приводит к отличиям по некоторым характеристикам.

Существуют основные виды корпусов микросхем со следующими свойствами:

• DIP — двухрядное расположение выводов (с шагом 2,54 мм), которые имеют продолжение с утончением для монтажа в отверстия печатной платы. Их количество от 4 до 40.
• SIP — однорядные выводы с одной длинной стороны, шаг — 1,25 мм для отечественных микросхем и 1,27 — у импортных. Предназначаются преимущественно для сквозного монтажа.
• ZIP — зигзагообразное однорядное расположение выводов с уменьшенным шагом (величина зависит от номера разработки). Применяется в основном для пайки в отверстия печатной платы.
• SOIC — выводы с шагом 1,25 мм и 1,27 мм, для отечественных и зарубежных вариантов соответственно, расположены в 2 ряда и согнуты для SMD-монтажа, корпус утонченный.
• PLCC — четырехстороннее расположение выводов с количеством от 20 до 84 и шагом 1,27 мм. Предназначается преимущественно для поверхностного монтажа, но возможно крепление в панель.
• TQFP — тонкий квадратный четырехсторонний корпус имеет от 32 до 144 выводов. Расположенных с шагом 0,8 мм.
• PBGA — пластиковый миниатюрный корпус с шариковыми матричными выводами.

Разнообразие компактных корпусов с матричными шариковыми, площадковыми или штырьковыми выводами очень большое. Шаг у миниатюрных интегральных компонентов ограничен пределом 0,3 мм, а количество — числом в 500 шт.

Разнообразие топологии на микросхемах

В настоящее время разнообразие схемных решений внутри чипа очень большое, из-за чего увеличилось применение интегральных микросхем. Разработчиками реализованы практически все распространенные виды аналоговых каскадов, а также создан большой перечень цифровых устройств. В качестве альтернатив существуют программные компоненты и контроллеры, которые могут работать в режиме реального времени. Также есть программируемые логические интегральные схемы — ПЛИС.

Для построения усилителя мощности звука, например, можно задействовать несколько корпусов микросхем с числом выводов от 8 до 20. Но в компактном мобильном устройстве можно использовать чип PAM8905 размером всего 2×1,5 мм и толщиной 0,6 мм, который имеет 12 шариковых выводов. Такое устройство на нагрузке 8 Ом может развивать почти 2 Вт. При этом микросхема, обладая высокими свойствами шумоподавления и целым рядом функций, в том числе эффективной защитой от замыканий в нагрузке и от перегрева.

Разнообразие микросхем очень большое, так что они находят применение во всех областях электроники. В последнее время электроника вошла во многие сферы, где она раньше не использовалась или задействовалась очень редко. В компании «ЗУМ-СМД» представлен обширный каталог интегральных микросхем. Сотрудничество с постоянным поставщиком позволяет купить необходимые интегральные микросхемы для цифровых устройств в любое время.