Freescale 81MAPBGA

Отличный выбор. Freescale 81MAPBGA — это не конкретная модель микросхемы, а тип корпуса (форм-фактор и количество выводов), используемый компанией Freescale (ныне NXP Semiconductors) для своих высокопроизводительных микроконтроллеров и процессоров.

Вот подробное описание, технические характеристики корпуса и список популярных моделей, выпускавшихся в таком исполнении.

Описание корпуса 81MAPBGA

• Тип: MAPBGA — Molded Array Process Ball Grid Array (Формованная матрица шариковой решётки). Это разновидность корпуса BGA, где кристалл залит компаундом, что обеспечивает хорошую защиту и механическую прочность.
• Количество выводов: 81.
• Назначение: Корпус предназначен для современных 32-битных микроконтроллеров с высоким уровнем интеграции. Он позволяет разместить большое количество периферии (USB, Ethernet, CAN, ADC/DAC, таймеры) в компактном форм-факторе, обеспечивая при этом эффективный отвод тепла и хорошие электрические характеристики (низкая паразитная индуктивность выводов).
• Ключевые преимущества:
  • Компактность: Маленький размер при большом количестве выводов.
  • Тепловые характеристики: Площадь корпуса и возможность монтажа на теплопроводящую площадку на плате улучшают рассеивание тепла.
  • Электрические характеристики: Короткие выводы (шарики) уменьшают паразитную индуктивность, что важно для высокоскоростных интерфейсов.
• Недостаток: Сложность ручного монтажа и визуального контроля пайки. Требует использования паяльной станции с ИК-подогревом или печи оплавления и рентген-контроля на производстве.

Общие технические характеристики (типичные для корпуса)

1. Материал корпуса: Пластиковый компаунд (эпоксидная смола).
2. Размер корпуса: Примерно 9x9 мм (точные размеры могут незначительно варьироваться между моделями чипов). Шаг шариков — обычно 0.8 мм.
3. Количество шариков (balls): 81, расположенных матрицей (например, 9x9).
4. Температурный диапазон:
   • Промышленный (Industrial): -40°C до +85°C (наиболее распространённый для этих MCU).
   • Расширенный (Extended): -40°C до +105°C (для некоторых моделей, например, Kinetis E-серии).
5. Тепловые характеристики: Наличие термоплощадки (exposed thermal pad) на нижней стороне корпуса для эффективного отвода тепла на печатную плату.

Популярные парт-номера (Part Numbers) микросхем в корпусе 81MAPBGA

Наиболее известные семейства микроконтроллеров Freescale/NXP в этом корпусе:

1. Семейство Kinetis K

32-битные ARM Cortex-M4/M0+ микроконтроллеры с широким набором периферии.

• MK22FN1M0AVLH12 – Cortex-M4, 120 МГц, 1 МБ Flash, 128 КБ RAM, USB, Ethernet, крипто-ускоритель.
• MKV46F256VLH15 – Cortex-M4, 150 МГц, 256 КБ Flash, FlexMemory, сегментный LCD-контроллер, USB, CAN.
• MK64FN1M0VLL12 – Cortex-M4, 120 МГц, 1 МБ Flash, 256 КБ RAM, Ethernet, USB HS/FS, CAN, FPU.
• MK24FN1M0VLL12 – Аналогичен MK64, но без Ethernet MAC.

2. Семейство Kinetis E

Высоконадёжные микроконтроллеры на Cortex-M0+ для промышленных применений, устойчивые к помехам.

• MKE04Z128VLH4 – Cortex-M0+, 48 МГц, 128 КБ Flash, 16 КБ RAM.
• MKE06Z128VLH4 – Более продвинутая версия с дополнительной периферией (CAN, USB).

3. Семейство Kinetis L

Микроконтроллеры начального уровня на ядре Cortex-M0+.

• MKL25Z128VLH4 – Cortex-M0+, 48 МГц, 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, USB.
• MKL26Z256VLH4 – Аналогичен, но с большим объёмом памяти.

4. Семейство i.MX 6 Series (применялись и более крупные BGA)

Высокопроизводительные процессоры приложений. 81MAPBGA использовался для младших моделей или вариантов с меньшим количеством выводов.

• MCIMX6Y2CVM08AB – Процессор i.MX 6UltraLite (Cortex-A7 + Cortex-M4) в компактном корпусе.

Примечание: Суффикс в парт-номере LH или VLH часто указывает на корпус 81MAPBGA. Например:

• VLH4 = 81MAPBGA, промышленный температурный диапазон (-40..+85°C).
• VLH5 = 81MAPBGA, расширенный температурный диапазон (-40..+105°C).

Совместимые модели и аналоги

1. Прямая совместимость по корпусу (Drop-in replacement):

• Микросхемы с идентичным парт-номером или его более новыми ревизиями (например, с более свежей буквой в суффиксе).
• Микросхемы из того же семейства с одинаковым расположением выводов (pin-to-pin compatible). Часто младшие и старшие модели в линейке имеют одинаковую распиновку. Например, MK24FN1M0 и MK64FN1M0 в корпусе 81MAPBGA могут быть совместимы, но требуют проверки datasheet.

2. Совместимость на уровне платы (при перепрошивке):

• Модели в том же корпусе, но с другим расположением выводов — НЕ СОВМЕСТИМЫ и требуют переразводки платы.
• Аналоги от других производителей в корпусе 81-ball BGA: Теоретически возможна замена, но на практике маловероятна из-за уникальной распиновки и периферии. Ближайшие конкуренты Freescale/NXP в сегменте ARM Cortex-M:
  • STMicroelectronics (STM32): Используют в основном корпуса LQFP и свои типы BGA (например, 100-ball, 144-ball UFBGA). Прямого аналога в 81MAPBGA обычно нет.
  • Microchip (Atmel SAM): Также используют другие типоразмеры BGA.
  • Texas Instruments (Tiva C, MSP432): Своя линейка корпусов.

3. Важное предупреждение: Перед любой заменой необходимо:

1. Свериться с официальными даташитами (datasheet) и техническими описаниями по применению (reference manual).
2. Проверить таблицу распиновки (pinout table) и рекомендации по разводке (layout guidelines).
3. Убедиться в совместимости напряжения питания, тактовых частот и прошивки.

Вывод

Freescale 81MAPBGA — это корпус для высокоинтегрированных 32-битных микроконтроллеров, в основном из семейств Kinetis K, E, L и некоторых процессоров i.MX. При поиске аналога или замены ключевым документом является datasheet на конкретную модель (например, MK64FN1M0VLL12), где будет точно указана совместимость по выводам и необходимая разводка.