Controladores ARM en paquetes pequeños

12

¿Hay controladores ARM para aplicaciones pequeñas (como Cortex M0) disponibles en paquetes pequeños con un máximo de 20 pines? Tengo la impresión de que en esta área no son una amenaza para los sospechosos habituales, como PIC y AVR.

microcontroller arm packages Federico Russo
fuente

Respuestas:

15

Los paquetes más pequeños, más específicamente los paquetes con menos pines, generalmente son menos costosos . Por lo general, porque también depende de la tecnología; La tecnología QFP, por ejemplo, es más barata que CSP (paquete de escala de chip). Presumo este WLP (paquete de nivel de oblea) para el LPC1102UK

Paquete WLP-16

es el paquete ARM más pequeño hasta la fecha, el cuerpo mide 2,17 x 2,32 x 0,6 mm, con 16 golpes. Eso es muy pequeño, pero cuesta casi USD 5.00 cantidad uno (Digi-Key). Incluso a 3000 piezas, el precio aún supera los USD 2,00. (Recuerde, este es un Cortex M0, el brazo ARM más bajo).

De una investigación limitada reciente descubrí que hay pocos dispositivos Cortex M en paquetes muy pequeños, no he encontrado nada como un SOT23-8, por ejemplo. Además del TI LM3S101 en un paquete Fred Flintstone (también conocido como SOIC-28), la mayoría de los paquetes parecen ser QFP y QFN , y más de los primeros que de los últimos.
Esto es algo sorprendente, ya que la tecnología de ensamblaje de PCB para ambos es la misma , por ejemplo , ambos pueden inspeccionarse utilizando una sonda voladora (que no es posible en CSP). Sin embargo, el QFN necesita mucho menos espacio que un QFP equivalente.

La explicación es la demanda , por supuesto. Aparentemente, la mayoría de los clientes no necesitan el espacio más pequeño del QFN (todavía). Algunos fabricantes son bastante flexibles con respecto al empaque, y pueden estar preparados para presentar un nuevo paquete para un dispositivo existente si compra, digamos, 100k dispositivos por año. Esto tiene más implicaciones administrativas que técnicas. Entonces, aunque ARM está muy extendido, la mayoría de los clientes necesitarán cantidades más pequeñas o realmente no necesitarán el nuevo paquete.
Aún así, espero que los ARM estén disponibles en paquetes más pequeños, como menos de 20 pines. Especialmente para Cortex M0, esto será necesario para eliminar con éxito 8-bitters de las velas. Si bien SOT23 puede no ser una opción, veo muchas posibilidades en QFN y particularmente en DFN.

Paquete DFN-10

A diferencia de DIL DFN no se limita a un ancho específico. Esta mesa

Lista de paquetes DFN

muestra cuántas variantes hay disponibles de solo 1 fabricante . Por lo tanto, siempre hay una solución para un número específico de pines y tamaño de matriz.
Los controladores pequeños como el LPC1102 encajarían fácilmente en un QFN-16 de 3 x 3 mm, por ejemplo, pero aparentemente (¿y desafortunadamente?) Esto aún no ha sucedido.

Paquete QFN-16

stevenvh
fuente
1
Fred Flintstone Package (aka SOIC-28)....¿Qué?
Connor Wolf
55
@Fake - Bueno, es un paquete prehistórico, especialmente para microcontroladores. El Fred Flintstonederiva del Fred Flintstone Format, o FFF, a veces usado para referirse al formato de fecha MM / DD / AAAA por evangelistas ISO-8601 como yo.
stevenvh
@stevenh una pequeña idea de semi costo. El costo del chip en volumen suele ser del 50% del precio de venta. Sin embargo, en este caso, dependiendo del proceso (sospecho que 90 nm) ese chip cuesta NXP probablemente menos de 60 centavos. Los márgenes, especialmente en los microcontroladores, son enormes. Sin embargo, digamos que Apple compraría ese uC que mencionas con 16 pines, pagarían <1 $. Ahora, por el costo, el costo suele ser 1/3 de embalaje (amante de la Csp debido a una sola capa RDL), prueba de 1/3 (a veces lleva varios segundos probar estas cosas) y 1/3 de dado.
Frank
1
@Frank: mi experiencia con la negociación de uC va solo a 100k / año, por lo que Apple es una liga diferente (100k para un país pequeño como Bélgica es enorme , nadie dirigió ese tipo de producción aquí. Mi teléfono estaba al rojo vivo por las llamadas de los proveedores: -)). Por las mismas cantidades, mi experiencia es que el mismo controlador en un paquete QFP48 cuesta significativamente menos que el mismo dado en un QPF64, por lo que el recuento de clavijas importa (espero que el dado sea el mismo). También espero que un LPC1102 en un paquete QFN16 cueste menos que el WLP16 que tenemos ahora.
stevenvh
@stevenh Entiendo lo que estás diciendo. 100K es Bélgica es bueno, pero en algún momento, estaba vendiendo 5M / mes a alguien en Finlandia :) Broma aparte, he proporcionado el análisis rudimentario para que la gente entienda la dinámica de costos de los semi-chicos para que puedan negociar en consecuencia.
Frank
5

NXP LPC1102 16 pines http://www.nxp.com/documents/data_sheet/LPC1102.pdf

También hay varias piezas M0 y M3 de 32 pines en el rango de NXP

Sin embargo, para aplicaciones muy pequeñas, las MCU de 8 bits a menudo aún tienen ventajas, incluso si el costo es similar, por ejemplo, paquetes de menor densidad, mayor voltaje de suministro, eeprom a bordo, menor consumo de energía.

mikeselectricstuff
fuente
1
Menor consumo de energía en números absolutos, sí, como el MSP430. En DMIPS / mW, no estoy seguro ..
Federico Russo
La otra ventaja está siendo probada. He cometido un error al diseñar algo muy nuevo más de una vez y, cada vez, termino depurando los problemas de otras personas. Una gran ventaja de 8 bti es que ha estado allí durante varios años y usted sabe que el software y el hardware están completamente investigados.
Frank
4

El microcontrolador ARM más pequeño hasta la fecha (marzo de 2014) es el micocontrolador Freescale Kinetis KL03 , basado en el núcleo ARM Cortex-M0 + de 32 bits :

El MCU Kinetis KL03 chip-scale package (CSP) es el MCU ARM Powered® más pequeño del mundo, diseñado para soportar la última innovación en dispositivos inteligentes y pequeños. Disponible en el CSP ultrapequeño de nivel de oblea de 1.6 x 2.0 mm² , el Kinetis KL03 CSP (MKL03Z32CAF4R) reduce aún más espacio en la placa mientras integra funciones MCU aún más ricas que las vistas anteriormente en el mercado.

ingrese la descripción de la imagen aquí

m.Alin
fuente