如何用小型封装放大器替代零件选项以及PCB布局常见的难题

2018-06-27 14:51 次阅读

作者:德州仪器 Tim Claycomb

引言

随着低成本终端产品需求不断增加,设计师需要设计出既能够满足产品的性能规格,又可以保持低于系统目标价格的创新方案。例如,除了放大器性能外,设计师还必须考虑所有放大器特性,包括成本和封装尺寸。

在低成本设计中考虑封装尺寸是很重要的,因为不同尺寸的放大器在系统中可能具有不同的成本。设计师可获得许多具有创新的小型包装的新设备,以更好实现目标。如果半导体制造商无法提供小型封装的放大器,则会限制替代零件的选项。通常如果供应商无法满足需求,则需要寻找替代零件来防止产品制造复杂化。如果半导体制造商无法满足供应需求,又没有替代零件,最终产品制造商可能需要花费大量资金来解决问题。

本文讨论的是如何为不具有直接引脚兼容替代零件的小型封装放大器提供替代零件选项。同时,本文还涵盖了设计人员在印刷电路板(PCB)布局过程中可能面临的制造和设计方面的挑战。

PCB布局修改

修改运算放大器(op amp)的PCB布局使之能够包含两个不同封装尺寸的运算放大器,并在PCB上安装一个含有小封装的次要的、常用的且满足行业标准的组件。图1说明了它是如何在PCB布局中工作的。

小外形集成电路(SOIC),轻薄小外形封装(TSSOP)和超薄小外形封装(VSSOP)是业界最常见的封装。因为有许多替代零件可以应用,所以这些包装可以成为很好的二次封装。本文重点介绍采用业界标准引脚封装(图2)的双放大器的PCB布局与双小型封装放大器(如小外形无引脚(SON)和小外形晶体管(SOT)封装)的关系。任何情况下,设计人员都可以将此方法用于任何通道数和包装中。

如何用小型封装放大器替代零件选项以及PCB布局常见的难题

SOIC封装布局

SOIC封装的焊盘之间的间距允许许多小型封装放大器安装在其间,这使得SOIC封装成为作辅助封装的绝佳选择。图3展示了SOIC封装工业标准的引脚内的SON和SOT小型封装放大器的双封装放大器的PCB布局。

设计人员可以通过执行从SOIC封装的引脚1至引脚8到小型封装放大器的引脚1至引脚8的程序,轻松复制该布局。但是,在使用SOIC封装和SOT封装时,设计人员应该考虑到一些限制和可能面临的制造方面的问题。

如何用小型封装放大器替代零件选项以及PCB布局常见的难题

TSSOP封装布局

尽管TSSOP封装和SOIC封装具有相似的优点,但TSSOP封装可在封装的焊盘之间提供更多空间。这些额外的空间允许在设计中使用更宽的小型封装放大器,并消除引入SOIC和SOT封装组合带来的限制和可能存在的制造问题。TSSOP封装还具有更小的外形尺寸,与SOIC封装相比,它将在PCB上占用更小的面积 - 这对于空间有限的PCB来说是它的一大优点。

图4展示了,工业标准引脚排列TSSOP封装内,适用于SON和SOT小外型封装放大器的双封装放大器的PCB布局。PCB布局与SOIC封装类似,TSSOP封装的引脚1至引脚8连接至小型封装放大器的引脚1至引脚8。

如何用小型封装放大器替代零件选项以及PCB布局常见的难题

VSSOP封装布局

VSSOP封装具有比TSSOP和SOIC封装更小的外形尺寸,使其成为用作替代零件的最小的公共次要封装选项。VSSOP封装在封装的焊盘之间没有太多间距,这减少了设计人员可使用VSSOP封装的小型封装器件的数量。然而,VSSOP封装仍然可以与SOT封装一起使用,因为这两种器件具有相同的间距,可使两个封装的焊盘对齐。

图5展示了VSSOP封装的工业标准引脚SON和SOT小型封装放大器的双封装放大器PCB布局。再次,VSSOP封装的引脚1至引脚8连接至小型封装放大器的引脚1至引脚8。

如何用小型封装放大器替代零件选项以及PCB布局常见的难题

制造和设计考虑

当包含二次封装时,需要考虑一些制造和设计效果。制造中的主要问题是二次封装垫与小型封装放大器封装垫之间的间距不足。焊盘之间的间隔不足导致缺少甚至没有阻焊层来填充两个覆盖区焊盘之间的空间。

在回流焊接过程中,缺少阻焊层会导致放大器移动和短路,或使器件引脚悬空。在器件的焊盘之间留出至少4mil的空间可以最大限度地减少这种情况的发生。4mil的空间是PCB制造商中常见的设计规则,并且它提供了足够的空间在两个器件焊盘之间放置阻焊膜。图6展示了如果没有保持适当的阻焊层间隙,器件在回流过程中可能会如何移动。

如何用小型封装放大器替代零件选项以及PCB布局常见的难题

设计人员还必须考虑的是,在PCB布局中使用二次封装可能会导致线路中的出现附加长度。例如,在最终产品中安装小型封装放大器时,必须将诸如去耦电容器和其他无源器件等组件放置在远离器件引脚的位置。若放置在器件引脚旁边时不放置去耦电容,很容易导致在嘈杂环境中耦合到器件中的噪声。除此之外,若将增益放大器的无源元件放置在远离小包装放大器的倒置销中,也会引起电路的噪声。图7展示了填充小型封装放大器时出现的附加走线长度。

结论

整个行业常用的SOIC、TSSOP和VSSOP封装具有符合行业标准的引脚排列可以为设计人员提供多种替代零件选项。SOIC封装提供了许多次级封装选项。由于封装足够大,可以被用于大多数小外型封装放大器。TSSOP封装在封装焊盘之间具有更多空间,因此可以使用更宽的小型封装放大器,并将潜在的制造问题降至最低。VSSOP封装具有最小的二次封装选项,这对空间有限的设计有益。

尽管修改PCB使之包含的二次封装不会减少总PCB面积,但它是为小型封装放大器提供第二来源以及降低最终产品成本的有效且简单的方法。

热门推荐

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

手工焊接PCB有哪些注意事项?

对于一个PCB工程师,设计出一块PCB的性能如何,通过软件模拟的参数是不能体现什么的。

的头像 EDA设计智汇馆 发表于 07-18 16:50 18次 阅读
手工焊接PCB有哪些注意事项?

降压稳压器的效率及尺寸权衡的详细中文资料详细概述

作为一名应用工程师,我知道降压稳压器的实施不可避免地要涉及效率与尺寸的权衡。尽管这一原理适用于众多开....

发表于 07-18 15:35 2次 阅读
降压稳压器的效率及尺寸权衡的详细中文资料详细概述

影响PCB焊接质量的因素以及画PCB图时需要注意的事项

随着电子技术的飞速发展,电子元器件的小型化、微型化、间距为0.3mm~0.5mm高密度的芯片越来越普....

的头像 ittbank 发表于 07-18 11:13 108次 阅读
影响PCB焊接质量的因素以及画PCB图时需要注意的事项

违反公司行为准则 德州仪器CEO上任2月仓促离职

7月18日早间消息,德州仪器CEO布莱恩·克拉切(Brian Crutcher)刚刚上任不到两个月即....

的头像 章鹰 发表于 07-18 10:10 365次 阅读
违反公司行为准则 德州仪器CEO上任2月仓促离职

运算放大器,数据转换器及线性电源和开关电源的原理和设计免费下载

本手册将分为以下几部分介绍信号链和电源相关的知识及TI 产品在大学生创新活动中的应用: 第一部分:....

发表于 07-18 09:56 8次 阅读
运算放大器,数据转换器及线性电源和开关电源的原理和设计免费下载

BQ76PL536的设计与布局详细指南免费下载

BQ76PL536设计用于在汽车噪声环境下高速通信。 以及工业大规格电池的应用。这些环境通常充满了....

发表于 07-18 09:46 11次 阅读
BQ76PL536的设计与布局详细指南免费下载

如何用草图完善自动布线的不足

PCB设计软件中的自动化功能可让工程师以更快的速度完成更复杂的设计,而自动布线便是其中一部分。然而,....

的头像 电子设计 发表于 07-18 09:42 240次 阅读
如何用草图完善自动布线的不足

如何使用LM3447制作的一款15w 可调光球泡灯驱动的资料合集

本文档的主要内容详细介绍的是如何使用LM3447制作的一款15w 可调光球泡灯驱动的资料合集包括了:....

发表于 07-18 09:31 13次 阅读
如何使用LM3447制作的一款15w 可调光球泡灯驱动的资料合集

PCB设计中元器件布局的10条规则,布线的规则是什么?

一、布局元器件布局的10条规则:1. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元....

的头像 硬件十万个为什么 发表于 07-17 18:48 179次 阅读
PCB设计中元器件布局的10条规则,布线的规则是什么?

PCB多基板设计中应考虑哪些重要因素?

多基板的设计性能大多数与单基板或双基板类似,那就是注意避免使太多的电路塞满太小的空间,从而造成不切实....

的头像 EDA设计智汇馆 发表于 07-17 16:11 97次 阅读
PCB多基板设计中应考虑哪些重要因素?

PCB常用贴片和接插件的3D封装库

发表于 07-17 15:28 96次 阅读
PCB常用贴片和接插件的3D封装库

九江明阳印制电路板生产基地扩建项目开工

本项目的建设旨在扩大高附加值产品的产能,优化产品结构,以顺应小批量PCB市场的发展趋势,进一步提升公....

的头像 PCB资讯 发表于 07-17 09:29 106次 阅读
九江明阳印制电路板生产基地扩建项目开工

介绍PCI卡的PCB布线

PCI卡的布线比较讲究,这是PCI信号的特点决定的。

的头像 EDA设计智汇馆 发表于 07-17 09:15 73次 阅读
介绍PCI卡的PCB布线

关于PCB层设计开始控制EMC问题之浅析

  在 PCB 的 EMC 设计考虑中,首先涉及的便是层的设置; 单板的层数由电源、地的层数和信号层....

发表于 07-17 09:00 45次 阅读
关于PCB层设计开始控制EMC问题之浅析

如何在模拟电路PCB板上做好信号线的布局走线?

有一个公认的准则就是在所有模拟电路印制电路板中,信号线应尽可能的短,这是因为信号线越长,电路中的感应....

的头像 EDA设计智汇馆 发表于 07-17 08:57 319次 阅读
如何在模拟电路PCB板上做好信号线的布局走线?

TI运算放大器的原理和设计及应用的详细中文电子教材免费下载

“运算放大器”这个词(简称为“运放”)起源于 20 世纪 40 年代,指一类专门通过改变外围器件可以....

发表于 07-16 16:21 30次 阅读
TI运算放大器的原理和设计及应用的详细中文电子教材免费下载

【深圳龙华】创业型公司智能硬件工程师

发表于 07-16 16:19 148次 阅读
【深圳龙华】创业型公司智能硬件工程师

深南电路为什么会成为内资PCB领军企业?

深南电路是游戏机板起身, 凭借杰出的技术能力,在全球印制电路排名第21,内资企业排名第1。

的头像 PCB开门网 发表于 07-16 15:13 223次 阅读
深南电路为什么会成为内资PCB领军企业?

OSP表面处理PCB的特点及焊接不良案例分析和改善对策详细概述

OSP是(Organic Solderability Preservatives) 的简称,中译为有....

的头像 PCB商情 发表于 07-16 14:41 123次 阅读
OSP表面处理PCB的特点及焊接不良案例分析和改善对策详细概述

PCB行业的原材料是什么?PCB产业链是什么情况?PCB材料价格的走势

PCB行业原材料主要包含玻璃纤维纱,铜箔,覆铜板,环氧树脂,油墨,木浆等,其中覆铜板由铜箔,环氧树....

的头像 PCBworld 发表于 07-16 14:35 148次 阅读
PCB行业的原材料是什么?PCB产业链是什么情况?PCB材料价格的走势

我国PCB厂家在市场重压下应该怎么样去发展?

纵观近几年的发展形势,中国PCB产业面临的一大危机主要来自于竞争者。在这种情况下,去低端过剩产能、向....

的头像 东莞兴联PCB 发表于 07-16 14:28 137次 阅读
我国PCB厂家在市场重压下应该怎么样去发展?

电解铜箔项目一期顺利投产 鄯善县在铜基新材料产业路的超车契机

近日,随着新疆亿日铜箔科技有限公司年产2万吨电解铜箔项目一期3组18台电解机列的顺利投产,标志着鄯善....

的头像 PCB商情 发表于 07-16 10:30 267次 阅读
电解铜箔项目一期顺利投产 鄯善县在铜基新材料产业路的超车契机

汽车板市场火爆依旧 各PCB厂积极布局

日本ELNA公司目前在日本及马来西亚两地都有设厂,设置产能为每月105万平方呎,目前生产良率维持70....

的头像 PCB商情 发表于 07-16 10:23 188次 阅读
汽车板市场火爆依旧 各PCB厂积极布局

鹏鼎控股首发获通过 募资54亿元欲干件大事

7月10日,据证监会消息,鹏鼎控股(深圳)股份有限公司(以下简称“鹏鼎控股”)(首发)获通过。

的头像 PCB商情 发表于 07-16 10:19 204次 阅读
鹏鼎控股首发获通过 募资54亿元欲干件大事

电子工作者的福音 湖南省电子电路行业协会第一届代表大会将举行

“湖南省电子电路行业协会第一届代表大会暨成立大会”将于2018年8月在湖南益阳隆重召开。

的头像 PCB资讯 发表于 07-16 10:10 307次 阅读
电子工作者的福音 湖南省电子电路行业协会第一届代表大会将举行

模拟电路设计中使用运算放大器的引脚汇总

任何在其模拟电路设计中使用现代单通道运算放大器的人都熟悉 5 个有源器件引脚:2 个输入、2 个电源....

的头像 电子设计 发表于 07-16 09:38 667次 阅读
模拟电路设计中使用运算放大器的引脚汇总

PCB设计知识总结详细资料免费下载

在PCB设计的过程中,看过网友大量的布局、布线(尤其是地线、铺铜)注意事项后,现在有所摘录、总结,希....

发表于 07-16 08:00 34次 阅读
PCB设计知识总结详细资料免费下载

如何通过模拟电子技术的实验掌握以下4点的知识的详细资料概述

◆掌握由集成运算放大器组成的方波、三角波、正弦波信号发生器的方法 ◆ 熟悉方波、三角波、正弦波信号....

发表于 07-16 08:00 45次 阅读
如何通过模拟电子技术的实验掌握以下4点的知识的详细资料概述

MT7620A PCB版图布局设计评述的详细资料概述

本文档的主要内容详细介绍的是MT7620A版图布局设计评述的详细资料概述

发表于 07-16 08:00 24次 阅读
MT7620A PCB版图布局设计评述的详细资料概述

PCB电镀工艺的分类,工艺流程和流程的详细说明

一. 电镀工艺的分类: 酸性光亮铜电镀 电镀镍/金 电镀锡 二. 工艺流程: 浸酸→全板....

的头像 PCB工艺技术 发表于 07-15 10:21 207次 阅读
PCB电镀工艺的分类,工艺流程和流程的详细说明

功耗更低的四种PCB板载天线蓝牙设计

一直以来,无论是智能手机,还是笔记本电脑,亦或是平板电脑,蓝牙都是智能设备的标配。随着移动互联网的发....

的头像 电子发烧友网工程师 发表于 07-15 09:49 112次 阅读
功耗更低的四种PCB板载天线蓝牙设计

用于低噪声±5 V无电感电源的PCB设计

发表于 07-14 14:46 325次 阅读
用于低噪声±5 V无电感电源的PCB设计

每个设计师都需要知道的实用PCB布局提示

发表于 07-14 12:38 289次 阅读
每个设计师都需要知道的实用PCB布局提示

PCB布局样式错误可能会破坏您的设计

发表于 07-14 12:34 251次 阅读
PCB布局样式错误可能会破坏您的设计

PCB布局提示和技巧:尽可能使用地平面

发表于 07-14 12:31 112次 阅读
PCB布局提示和技巧:尽可能使用地平面

低成本通用交流输入至 5V/2A 输出-PMP40228技术资料下载

发表于 07-13 12:07 9次 阅读
低成本通用交流输入至 5V/2A 输出-PMP40228技术资料下载

关于SAR、ADC、PCB布局布线参考指南

在设计高性能数据采集系统时,勤奋的工程师仔细选择高精度模数转换器(ADC)以及模拟前端调节电路所需的....

的头像 电子设计 发表于 07-13 10:37 1367次 阅读
关于SAR、ADC、PCB布局布线参考指南

Proteus 8.7 应用程序免费下载

proteus 是一款非常专业的eda仿真软件;它拥有非常强大的原来布图,spice电路仿真、PCB....

发表于 07-13 09:21 36次 阅读
Proteus 8.7 应用程序免费下载

Proteus 8.6 软件免费下载

proteus 是一款非常专业的eda仿真软件;它拥有非常强大的原来布图,spice电路仿真、PCB....

发表于 07-13 09:19 30次 阅读
Proteus 8.6 软件免费下载

Proteus 7.10 软件免费下载

proteus 是一款强大的单片机仿真软件,在国内使用的很广泛,它的最大特色就是集成了电路仿真,PC....

发表于 07-13 09:03 26次 阅读
Proteus 7.10 软件免费下载

Proteus 7.8 软件免费下载

proteus是一款全球知名的EDA工具。proteus7.8免费版将电路仿真软件、PCB设计软件和....

发表于 07-13 09:00 26次 阅读
Proteus 7.8 软件免费下载

PADS 2007 软件免费下载

PADS是一款制作PCB板的软件。本文档是的主要内容是PADS 2007 软件免费下载。

发表于 07-13 08:46 28次 阅读
PADS 2007 软件免费下载

PADS 9.4.1 应用程序免费下载

本文档的主要内容是PADS 9.4.1 应用程序免费下载 PADS是一款制作PCB板的软件。

发表于 07-13 08:43 19次 阅读
PADS 9.4.1 应用程序免费下载

PADS 9.3 软件免费下载

PADS是一款制作PCB板的软件。本文档的主要内容是PADS 9.3 软件免费下载。

发表于 07-13 08:39 22次 阅读
PADS 9.3 软件免费下载

使用TPS40210生成12V/0.25A输出-PMP4218原理图/技术参考资料及物料清单下载

发表于 07-13 06:20 20次 阅读
使用TPS40210生成12V/0.25A输出-PMP4218原理图/技术参考资料及物料清单下载

TPS40210原理图/框图资料PDF下载

发表于 07-13 06:00 75次 阅读
TPS40210原理图/框图资料PDF下载

使用UCC2897A有源钳位控制器的PMP5753参考设计

发表于 07-13 05:34 15次 阅读
使用UCC2897A有源钳位控制器的PMP5753参考设计

介绍使用Sigrity PowerTree软件模块抽取PCB中电源“电源树”结构的过程

这里介绍PowerTree调入第三方网表的使用方法。根据PCB DESIGN HOUSE日常的工作....

的头像 EDA365 发表于 07-12 15:46 811次 阅读
介绍使用Sigrity PowerTree软件模块抽取PCB中电源“电源树”结构的过程

究竟运算放大器带宽如何选择

互阻抗放大器是一款通用运算放大器,其输出电压取决于输入电流和反馈电阻器: 我经常见到图 1 所示的这....

的头像 电子设计 发表于 07-12 09:50 997次 阅读
究竟运算放大器带宽如何选择

PCB设计中的阻抗匹配的介绍,特征阻抗及常见阻抗匹配的方式详细概述

阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生反射,这表明所有能....

发表于 07-12 08:00 47次 阅读
PCB设计中的阻抗匹配的介绍,特征阻抗及常见阻抗匹配的方式详细概述

二阶有源滤波器电路是如何设计的?及怎样进行仿真?

利用二极管的基本特性、三极管的基本特性、运算放大器等知识,设计相应的模拟电路,实现一款直流稳压电源、....

发表于 07-12 08:00 49次 阅读
二阶有源滤波器电路是如何设计的?及怎样进行仿真?

从创立到上市9年,上市3年市值超120亿 这家公司数据为何这么亮眼?

9年时间,从创立到上市;2年多时间,市值由30亿元增至120亿元……作为惠阳区本土培育成长起来的第一....

的头像 PCB商情 发表于 07-11 14:25 386次 阅读
从创立到上市9年,上市3年市值超120亿 这家公司数据为何这么亮眼?

TLV8801和TLV8802运算放大器详细中文数据手册免费下载

TLV8801(单通道)和 TLV8802(双通道)系列超低功耗运算放大器是无线和低功耗有线设备中 ....

发表于 07-11 08:00 41次 阅读
TLV8801和TLV8802运算放大器详细中文数据手册免费下载

锦帛方:激光应用技术配套自动化整体解决方案

深圳锦帛方激光科技有限公司于2012年成立,是一家以激光应用技术为核心,配套自动化整体解决方案的高新....

的头像 PCBworld 发表于 07-10 16:42 227次 阅读
锦帛方:激光应用技术配套自动化整体解决方案

PCB行业景气,各大上市公司率先布局

PCB,又称为印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,在业内素有“电子产品系统之母”之称....

的头像 PCB商情 发表于 07-10 16:37 573次 阅读
PCB行业景气,各大上市公司率先布局

电源设计中的PCB设计要注意哪些要点呢?

有条件做宽的线决不做细;高压及高频线应园滑,不得有尖锐的倒角,拐弯也不得采用直角。地线应尽量宽,最好....

的头像 PCB工艺技术 发表于 07-10 16:36 215次 阅读
电源设计中的PCB设计要注意哪些要点呢?

5G时代,通讯PCB板潜力非凡

2018深圳国际电路板采购展览会(CS Show)将于今年8月28-30日在深圳会展中心隆重举行。

的头像 PCB开门网 发表于 07-10 16:35 292次 阅读
5G时代,通讯PCB板潜力非凡

昆山企业停产,打响制造业环保监管升级第一枪

珠海市紧随其后,为环境保护发布限产通知。17年12月26日,珠海市发布了《珠海市人民政府关于在201....

的头像 PCBworld 发表于 07-10 16:33 174次 阅读
昆山企业停产,打响制造业环保监管升级第一枪

线路板行业市场最新预测与分析

目前,中国已经形成了以珠三角地区、长三角地区为核心区域的PCB产业聚集带。据统计,2017年国内PC....

的头像 PCB行业融合新媒体 发表于 07-10 16:26 2420次 阅读
线路板行业市场最新预测与分析

关于如何让多路复用器变得简单

将多路复用器(或简称mux)设计成信号链很简单,对吗?毕竟,设备只需将多个信号放入数据转换器。 实际....

的头像 电子设计 发表于 07-10 09:36 653次 阅读
关于如何让多路复用器变得简单