Freescale 32PQFN

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и информация о совместимости для корпуса Freescale 32PQFN.

1. Общее описание

32PQFN — это тип корпуса для поверхностного монтажа (SMD) от компании Freescale Semiconductor (ныне часть NXP Semiconductors). Аббревиатура расшифровывается как 32-контактный Квадратный Плоский Корпус Без Выводов (32-Pin Quad Flat No-leads).

Ключевые особенности корпуса:

• Форм-фактор: Квадратный, с очень низким профилем (малой высотой).
• Выводы: Контакты расположены по всем четырем сторонам корпуса в виде контактных площадок (pads) на его дне. Это позволяет эффективно отводить тепло через центральную термическую площадку и обеспечивает хорошие электрические характеристики на высоких частотах.
• Основное назначение: Предназначен для компактных и высокопроизводительных микроконтроллеров, микропроцессоров и других интегральных схем, где важны миниатюризация, эффективный теплоотвод и надежность пайки.

2. Технические характеристики корпуса (Mechanical)

Эти параметры являются типичными для семейства 32PQFN, но могут незначительно варьироваться в зависимости от конкретной модели кристалла.

• Количество выводов: 32.
• Тип выводов: Контактные площадки (смачиваемые поверхности) на нижней стороне корпуса.
• Шаг выводов (Pitch): Стандартный шаг — 0.5 мм. Это требует точного оборудования для пайки (трафарета, дозирования пасты).
• Размеры корпуса (Body Size): Типичный размер — 5x5 мм. Встречаются также модификации (например, 7x7 мм для лучшего теплоотвода), но классический 32PQFN — 5x5.
• Высота корпуса (Profile): Около 0.8 - 1.0 мм, что относится к ультранизкопрофильным корпусам.
• Материал: Пластиковый компаунд, не содержащий галогенов.
• Термическая площадка: На нижней стороне обычно присутствует центральная экспонированная тепловая площадка (thermal pad), которая значительно улучшает отвод тепла от кристалла на печатную плату. Ее обязательно нужно припаивать.

3. Типовые электрические/эксплуатационные характеристики (зависят от чипа)

Характеристики зависят от конкретной микросхемы внутри корпуса. Пример для популярного микроконтроллера:

• Напряжение питания: От 1.8В до 3.6В (для низковольтных MCU).
• Тактовая частота: До 100 МГц и выше (например, для ядер ARM Cortex-M).
• Диапазон рабочих температур:
  • Коммерческий (C): 0°C до +70°C
  • Промышленный (I): -40°C до +85°C (наиболее распространенный)
  • Автомобильный (V/AEC-Q100): -40°C до +105°C / +125°C
• Объем памяти: До сотен КБ Flash и десятков КБ RAM.
• Периферия: Богатый набор: таймеры, АЦП, ЦАП, UART, SPI, I2C, USB, CAN и т.д.

4. Парт-номера (Part Numbers) — примеры моделей в корпусе 32PQFN

Freescale/NXP выпустили множество продуктов в этом корпусе. Вот некоторые известные серии:

1. Микроконтроллеры на ядре ARM Cortex-M:

• Kinetis L-серия (Cortex-M0+):
  • MKL16Z32VFM4 – 32 КБ Flash, 4 КБ RAM, 48 МГц.
  • MKL25Z32VFM4 – 32 КБ Flash, 4 КБ RAM, 48 МГц.
• Kinetis K-серия (Cortex-M4):
  • MK22FN512VFM12 – 512 КБ Flash, 128 КБ RAM, 120 МГц.
• i.MX RT Серия кроссоверов (Cortex-M7):
  • MIMXRT1021DAG5A – 500 МГц, в корпусе 32HVQFN (аналог с улучшенным теплоотводом).

2. 8/16-битные микроконтроллеры (линейка S08/S12):

• MC9S08SH8CTJ – 8-битный, 8 КБ Flash.
• S9S08SG8E2MTJ – 8-битный.

3. Драйверы двигателей и силовые устройства:

• MC34GD3000 – Предварительный драйвер для трехфазных моторов.

Структура парт-номера: Серия(Кинетис/9S08) + Характеристики(память,пины) + Напряжение + Корпус(F=PQFN) + Температура/Вариант сборки

Суффикс корпуса: Для 32PQFN чаще всего используется суффикс FM (например, VFM4), где F обозначает PQFN, а M — конкретный вариант (количество выводов, наличие thermal pad).

5. Совместимые и аналогичные модели

А. Совместимые по выводам (Pin-to-Pin) от NXP:

• Микроконтроллеры в корпусе 32LQFP (с шагом 0.8 мм) часто имеют одинаковую или очень похожую распиновку с 32PQFN, но физически корпус больше и с выводами-ножками. Это позволяет делать двойной вариант разводки платы.
• 32HVQFN (5x5 мм) – Высокотемпературный вариант с улучшенными тепловыми характеристиками. Часто является прямым аналогом (например, для i.MX RT).
• Модели внутри одной серии (например, Kinetis L) с одинаковым суффиксом FM обычно совместимы по выводам, но могут отличаться объемом памяти или набором периферии.

Б. Аналогичные корпуса от других производителей (механическая совместимость): Корпус 32PQFN является отраслевым стандартом. Аналогичные корпуса у других производителей могут называться:

• 32-VFQFPN (Very thin Fine Pitch QFP No-leads)
• 32-QFN (Quad Flat No-leads)
• 32-MLPD (Micro Leadframe Package Dual)
• 32-UQFN (Ultra thin QFN)

Производители с похожими продуктами в аналогичных корпусах:

• STMicroelectronics: Серия STM32L0, STM32G0 (в корпусе 32-UQFN/UFQFPN).
• Microchip (Atmel): Микроконтроллеры серии AVR и SAM (SAMD, SAML) в корпусе 32-QFN.
• Texas Instruments: Микроконтроллеры серии MSP430 и драйверы в 32-VQFN.
• Infineon: Микроконтроллеры XMC1000 в корпусе 32-VQFN.

Важное замечание: Несмотря на механическую совместимость корпуса (одинаковые габариты и расположение ног), электрическая и программная совместимость НЕ гарантирована. При замене производителя необходима тщательная проверка распиновки, напряжений питания, периферии и перепрошивка ПО.

6. Рекомендации по применению

• Пайка: Требует использования трафарета для паяльной пасты. Обязательна пайка центральной тепловой площадки.
• Разводка платы: На плате под тепловую площадку необходимо делать массив переходных отверстий (thermal vias) для эффективного отвода тепла на внутренние слои или тыльную сторону платы.
• Контроль качества: Визуальный контроль пайки боковых контактов затруднен, требуется рентген-контроль или тщательная инспекция под микроскопом.

Для точной информации всегда обращайтесь к официальному даташиту (Datasheet) и технической документации (Reference Manual) на конкретную модель микросхемы от NXP.