Miniaturizzazione dei chip

[mario_maggi]

Ciao.
Un microcontrollore a 32 bit in soli 1,38 mm2 ? Lo produce la Texas Instruments:
https://it.emcelettronica.com/il-microcontrollore-quasi-invisibile-di-texas-instruments-e-la-rivoluzione-della-miniaturizzazione-elettronica
Ricordo ancora il mio entusiasmo quando ho potuto acquistare nel 1970 il primo circuito integrato, era un piccolo amplificatore audio di potenza minima. E' impressionante vedere l'evoluzione che c'è stata in mezzo secolo!
Un saluto,
Mario

[boiler]

È un mondo impressionante e magico. Se si scava un po' nella tecnica che rende possibile questa miniaturizzazione, l'aggettivo "magico" è veramente calzante.

Il microcontroller che citi ha a bordo anche un ADC da 12 bit, multiplexer analogico a 3 canali, riferimento di tensione programmabile e un paio di altre cosucce.

E tutto ciò per 20 centesimi di dollaro!

Boiler

[ThEnGi]

Ora mai devono fare il package grosso per noi poveri mortali

Comunque siamo arrivati ad dei livelli stratosferici, intere schede formato A4 racchiusde un un chip di 1cm x 1cm

Domani cosa succederà ?

[boiler]

Ora mai devono fare il package grosso per noi poveri mortali

I poveri mortali devono smetterla di farsi spaventare dal QFN. Il package QFN è facilissimo da saldare con attrezzatura da officina meccanica. Lo può fare anche un maniscalco.

Molto piú facile di qualsiasi TSSOP o (mi si perdoni per l'uso di questa parola) di un MSOP.

Boiler

[Beeper28]

Ciao,

oggi la Taiwanese TMSC riesce a realizzare transistor MOSFET con canale per gli elettroni lungo 2 nano metri.

INTEL ci sta provando.

A pari area di Silicio possiamo mettere piu' transistor.

Il problema attuale sono i package, cioe' i contenitori neri con i pin metallici. Non possono infatti diventare troppo piccoli perche' altrimenti le pick'n'place non riuscirebbero a prenderli e a piazzarli sul circuito stampato.

Con canali corti c'e' inoltre il problema degli effetti quantistici che vanno tenuti in considerazione nelle equazioni dei MOSFET.

Infine: se il canale diventa troppo corto il GATE non riesce piu' a modulare la corrente tra DRAIN e SOURCE e quindi svanisce l'effetto transistor.

[setteali]

...
I poveri mortali devono smetterla di farsi spaventare dal QFN. Il package QFN è facilissimo da saldare con attrezzatura da officina meccanica. Lo può fare anche un maniscalco.....

Non ti allargare troppo a volte mi capita delle schede dove hanno saldato messo dei TO220 ( perché è di poco fa ) che fanno ribrezzo

E' più facile imparare la legge di Ohm che imparare a saldare.

[Etemenanki]

Personalmente i QFN li detesto, ma e' una mia mania personale ... potrei perfino costruirmi un fornetto reflow fatto in casa se volessi, ma non voglio, mi trovo molto meglio a saldare i TQFP a mano.

Poi, per carita', se si vuole straminiaturizzare tutto quanto (ed usare solo assemblatori automatici) ci sono pure i formati chip X2SON (o DQN, 1x1mm) e DSBGA (0.616×0.616mm), ma qui andiamo sul masochismo estremo

[boiler]

Poi, per carita', se si vuole straminiaturizzare tutto quanto (ed usare solo assemblatori automatici) ci sono pure i formati chip X2SON (o DQN, 1x1mm) e DSBGA (0.616×0.616mm), ma qui andiamo sul masochismo estremo

Presente. Lo X2SON5 della Texas Instruments lo saldo. A mano. Facilmente. Se non ci credete faccio il filmino.

Boiler

[Etemenanki]

Quindi sei un masochista estremo, e ti ci fai pure i filmini (scusa, non ho resistito )

E come lo saldi a mano, il pad centrale di un chip da 1x1mm ?
Fai un via da sotto e saldi alla rovescia ?

[boiler]

Aria calda. Come detto, un QFN è piú facile da saldare di un MSOP-8.
Questi X2SON non sono quelli con cui comincerei, ma con un po' di pratica non sono molto diversi da saldare rispetto ad un QFN16.

Il procedimento è il seguente:
- si lavora su PCB fatto da una fabbrica di PCB, con soldermask. Non anacronistiche boiate a base di cloruro di ferro o improbabili fresette
- si mette un po' di pasta di stagno sui pad. Dopo averne saldati una decina si sviluppa un occhio per la quantità da usare, che comunque non è critica
- si appoggia l'IC sul PCB, sopra alla pasta che ci abbiamo messo. Va posizionato accuratamente, ma senza esagerare. Piccole imprecisioni si correggono da sole (evviva la soldermask!)
- si scalda con aria calda (calda davvero, io lavoro tra i 450°C e i 500°C). Si noti che non servono attrezzi sofisticati: la pistola termica per sverniciare del brico va benissimo.
- per non soffiare via questi componenti minuscoli si parte da lontano con il getto d'aria e ci si avvicina lentamente, fino a quando se ne nota l'effetto. La pinzetta nell'altra mano aiuta a stabilizzarne la posizione.
- Quando PCB e componente raggiungono la temperatura giusta lo stagno fonde e la sua tensione superficiale "tira giú" il componente sulle piazzole. Si vede chiaramente come scende di una frazione di mm e si posiziona al posto giusto.
- ponti sotto al chip non ce ne saranno (a meno di aver esagerato in maniera assurda con lo stagno)
- ponti ai bordi del chip possono essercene, ma non sono un problema: dopo il raffreddamento si ripassa ogni lato con il saldatore ben caldo e si asporta così l'eccesso

È piú facile farlo che descriverlo.

Se si saldano QFN relativamente grossi (diciamo sopra i 5x5 mm), conviene preriscaldare da sotto il PCB a circa 100°C, altrimenti ci vuole un'eternità per far sciogliere lo stagno sotto l'exposed pad.

Boiler