¿Por qué los circuitos integrados tienen pines NC (sin conexión o sin función)?

En caso de que no tengan uso para los usuarios finales y no tengan función, ¿por qué se les da como pines en lugar de simplemente cerrarse? Algunos circuitos integrados tienen incluso 4-5 NC continuamente (de acuerdo con su número de pin).

Puede haber varias razones.

1. Es más fácil / más barato usar paquetes estándar que los personalizados. Entonces, si necesita 4 pines, pero hay un paquete estándar con 5, tiene uno de repuesto. Con paquetes grandes puede tener muchos pines de repuesto. Quitar los pines o diseñar un paquete con un número personalizado de pines sería muy costoso en términos de configuración.

2. Pueden haber sido utilizados durante el desarrollo / prueba

3. Es posible que tenga diferentes versiones de la misma parte de la serie. Algunos en esa serie pueden tener más pines que otros, por lo que los que tienen menos pines tienen N / C

4. Es posible que desee un paquete de gran tamaño para el rendimiento térmico (o el tamaño de la matriz) y, como resultado, termina eligiendo un paquete con más clavijas de las que necesita.

5. Es posible que la fábrica de envases de los fabricantes de chips solo admita unos pocos paquetes diferentes, por lo que puede que no haya uno disponible con el número correcto de pines, por lo que aumentará de tamaño.

Probablemente hay muchos más, pero mis dedos están cansados.

Entonces puede preguntar, ¿por qué no solo conectarlos a algo? Bueno, eso requiere más tiempo de unión del cable. También significa un aumento en el tamaño de silicio si tiene que agregar las almohadillas de unión adicionales a la matriz. Puede haber problemas relacionados con el rendimiento al vincular los pines adicionales (¿trozos en circuitos de alta frecuencia?). Y así.

No está claro cuál es la alternativa que se propone aquí, pero digamos que un IC quiere vender en formato DIP8, pero solo necesita 5-7 pines, algunos permanecerán "NC". No hay incentivo económico para eliminarlos. Además, hacer eso desestabilizaría físicamente el paquete.

Por supuesto, hay diferentes paquetes en los que se puede vender uno de estos IC. Un gran ejemplo es TL431, que solo necesita 3 pines, pero se vende en una variedad de paquetes para satisfacer las demandas de los clientes (hasta 8 pines). Verá en la imagen a continuación que en algunos paquetes se utilizan varios pines para una función dada (duplicada) para aumentar la corriente permitida, etc. Esa es una alternativa para "NC".

Aquí hay otro ejemplo (quizás aún más interesante), el TOP254, que es un ejemplo de duplicación de pines y de la eliminación de pines [rara] (en los paquetes DIP). La duplicación se realiza nuevamente por las mismas razones mencionadas anteriormente. La eliminación del pasador entre C y D es para aumentar la seguridad al maximizar la distancia (fuga y espacio libre). Este es un controlador SMPS con interruptor principal integrado. Entre su pin D y todo lo demás, [periódicamente] tiene cientos de voltios de tensión de red rectificada. La hoja de datos incluso enumera esto entre sus características:

La fuga extendida entre DRAIN y todos los otros pines mejora la confiabilidad del campo

Además de las otras buenas razones enumeradas, sé que los pines NC a veces también se usan cuando:

1. El dado no cabe en un paquete con el número apropiado de pines. Se utiliza el siguiente paquete más grande (estándar), lo que da como resultado pines no utilizados. Esto podría resultar fácilmente en múltiples pines NC adyacentes ya que el paquete más grande puede tener muchos pines adicionales.
2. Los pines adyacentes están demasiado juntos para cumplir con los requisitos de espacio de alto voltaje, por lo que se usa un pin NC entre ellos.

Además de las razones ya dadas, los pasadores NC a veces se usan para proporcionar un lugar para unir las huellas de la guardia.

En algunos paquetes pequeños de paso fino, es difícil obtener rastros de PCB entre los pines para proporcionar anillos de protección como se requiere en entradas de muy baja impedancia y baja corriente. Algunos fabricantes colocarán pines NC al lado de las entradas que podrían necesitar protección: tanto analógico como lineal hacen esto en algunos de sus amplificadores operacionales de corriente de baja polarización. NC en este caso significa no conectado internamente.

Aquí hay uno que podría ser un poco menos conocido:

A menudo tendrá muchos dispositivos que son los mismos dispositivos con diferentes canales. Habrá una parte que tiene 4, 6, 8 salidas de algo, pero todas se ofrecen en un paquete similar, si no el mismo, probablemente incluso el mismo pinout. Lo que sucede es que el silicio para los 4 dispositivos de salida es exactamente mismo que en una salida de 8, ¡excepto que 4 pines están etiquetados como "NC" en la hoja de datos!

No todas las partes o fabricantes hacen esto, pero definitivamente es algo que sucede. Podría preguntarse entonces, ¿por qué alguien compraría la pieza con más salidas que menos si es el mismo dado? La razón resulta ser lo que garantiza y prueba el fabricante del chip. Una parte de 6 salidas podría funcionar de la misma manera que una parte de 8 salidas con las 2 NC en realidad 2 salidas, pero si el fabricante no espera y garantiza esas "salidas NC", entonces nadie utilizará de manera realista en productos destinados a la venta al mercado.