Freescale BGA196

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для корпуса Freescale BGA196.

Описание

Freescale BGA196 — это тип корпуса для интегральных микросхем (чипов), выполненный по технологии Ball Grid Array (BGA). Аббревиатура расшифровывается как:

• BGA — Массив шариковых выводов (Ball Grid Array).
• 196 — Количество контактов (шариков припоя) на нижней части корпуса.

Этот корпус был широко распространен для микроконтроллеров и микропроцессоров семейства Power Architecture (PowerPC, PowerQUICC) от компании Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Основные особенности:

• Компактность: Позволяет разместить большое количество выводов на относительно маленькой площади.
• Электрические характеристики: Улучшенные высокочастотные свойства по сравнению с корпусами с выводами по бокам (например, QFP), благодаря меньшей индуктивности и паразитной емкости соединений.
• Технология монтажа: Требует специализированного оборудования для пайки (повторного монтажа) — паяльной станции с ИК- или конвекционным подогревом и точным позиционированием. Визуальный контроль пайки затруднен, требуется рентген или микроскоп.
• Тепловые характеристики: Металлическая теплораспределительная крышка (heatspreader) в центре корпуса обеспечивает эффективный отвод тепла на радиатор.

Технические характеристики (Геометрические и механические)

• Тип корпуса: Plastic Ball Grid Array (PBGA).
• Количество выводов: 196.
• Шаг (Pitch) между шариками: 1.0 мм (стандартный и наиболее распространенный для этого типа). Существуют модификации с шагом 0.8 мм, но они менее часты.
• Расположение шариков: Матрица 14 x 14 шариков. Однако, как правило, центральные шарики отсутствуют (под тепловой крышкой), и фактическое расположение — периметральное с несколькими внутренними рядами.
• Размеры корпуса (примерные): 15 мм x 15 мм (может незначительно варьироваться в зависимости от конкретной модификации).
• Материал: Пластиковый композитный корпус с органической подложкой.
• Тепловая крышка: Имеется встроенная металлическая пластина (обычно медная или алюминиевая) для монтажа системы охлаждения.

Парт-номера (Part Numbers) чипов в корпусе BGA196

Наиболее известные семейства микроконтроллеров/микропроцессоров Freescale/NXP в этом корпусе:

1. Процессоры для встраиваемых систем и сетевого оборудования (Power Architecture):

• MPC8308, MPC8309 — популярные процессоры для коммутаторов, маршрутизаторов, промышленных контроллеров.
  • Пример парт-номера: MPC8308VMAGDA, MPC8309VMAGDA
• MPC8313, MPC8314, MPC8315 — процессоры для сетевых и телекоммуникационных применений.
  • Пример: MPC8313ECVRAGDA, MPC8314ECVRAGDA
• MPC8343, MPC8347, MPC8349 (также известные как PowerQUICC II Pro).
  • Пример: MPC8347EVRAGD, MPC8349EVRAGD
• MPC8541, MPC8544, MPC8548 (PowerQUICC III) — высокопроизводительные процессоры для сетевой инфраструктуры.
  • Пример: MPC8548EVTAQG, MPC8544CVTAQG
• MPC8641D — двухъядерный процессор.
  • Пример: MPC8641DVU1250HC

2. 32-битные микроконтроллеры на ядре Power Architecture:

• MPC5604, MPC5606, MPC5607 (семейство MPC56xx) — для автомобильной электроники (кузов, шасси).
  • Пример: MPC5604BK100MLL6, MPC5606BK100MLL6

Важно: Суффиксы в парт-номерах указывают на тип корпуса, температурный диапазон и частоту. Суффиксы, оканчивающиеся на ...GA, ...G, ...LL часто указывают на корпус BGA196, но для точного определения всегда необходимо проверять Datasheet или Packaging Specification конкретной микросхемы.

Совместимые модели и замена

Понятие "совместимость" для корпуса BGA196 можно рассматривать в двух аспектах:

1. Механическая и монтажная совместимость (Footprint Compatible):

Чипы в корпусе BGA196 с шагом 1.0 мм имеют одинаковые габаритные размеры и расположение шариков. Теоретически, их можно установить на одну и ту же печатную плату. Однако: электрическая совместимость (распиновка, питание, сигналы) почти всегда разная! Поэтому механическая совместимость не означает, что чипы взаимозаменяемы.

2. Функциональная совместимость и модернизация (Drop-in Replacement):

В рамках одного или близкого семейства процессоров существуют pin-to-pin совместимые модели. Это означает, что они имеют одинаковую распиновку и могут заменять друг друга на плате, часто с обновлением прошивки.

• MPC8308 → MPC8309: Часто являются прямой заменой с расширенной периферией.
• MPC8347 → MPC8349: Могут быть совместимы по выводам в рамках одной ревизии.
• MPC8544 → MPC8548: Модели с разным объемом кэша и производительностью, но в одинаковом корпусе и с одинаковой распиновкой.
• Внутри семейств MPC83xx и MPC85xx: Существуют таблицы совместимости (Compatibility Guides) от NXP, где указаны pin-to-pin совместимые версии.

Критически важно: Перед любой заменой необходимо:

1. Сравнить Pinout Assignment (распиновку) обоих чипов.
2. Проверить Electrical Characteristics (требования к питанию, уровням сигналов).
3. Убедиться в совместимости на уровне Hardware Reference Design и Boot Code.

Заключение

Корпус Freescale BGA196 — это стандарт для целого поколения мощных встраиваемых процессоров. При работе с ним ключевое значение имеют:

• Точное знание парт-номера требуемого чипа.
• Использование официальной документации (Datasheet, Hardware Specifications, Reference Manual) от NXP.
• Понимание, что совместимость по корпусу не равна электрической или функциональной совместимости.

Для поиска актуальной информации по конкретному чипу рекомендуется использовать официальный сайт NXP Semiconductors и их инструмент Parametric Search.