Freescale QFN48

Отличный выбор! QFN48 (Quad Flat No-leads, 48 выводов) — это очень популярный корпус от Freescale (ныне NXP Semiconductors), особенно для 32-битных микроконтроллеров на ядре ARM Cortex-M. Вот подробное описание, характеристики и список ключевых моделей.

1. Описание корпуса QFN48

QFN (Quad Flat No-leads) — это компактный, поверхностно-монтируемый корпус с планарными выводами по четырем сторонам. Основные особенности:

• Бесвыводной дизайн: Вместо традиционных "ножек" используются контактные площадки (pads) на нижней части корпуса. Это уменьшает паразитную индуктивность, улучшая высокочастотные характеристики.
• Тепловой pad: В центре нижней части обычно расположена большая экспозированная площадка для отвода тепла. Крайне важно припаивать ее к соответствующей площадке на печатной плате для эффективного теплоотвода и механической прочности.
• Малый размер: Типичный размер корпуса 7x7 мм (реже 6x6 мм или 8x8 мм), что делает его идеальным для компактных устройств.
• Низкий профиль: Высота корпуса обычно около 0.9 - 1.0 мм.

Преимущества: Высокая плотность монтажа, хорошие тепловые и электрические характеристики, низкая стоимость. Недостатки: Сложность ручной пайки и визуального контроля, требует точного проектирования печатной платы.

2. Типовые технические характеристики (общие для семейств)

Характеристики зависят от конкретной модели, но для корпуса QFN48 типичны:

• Тип корпуса: QFN-48 (48-выводной Quad Flat No-Lead).
• Размеры корпуса: 7 мм x 7 мм (наиболее распространенный вариант для Freescale/NXP).
• Шаг выводов: 0.5 мм (стандарт для 48-выводного QFN). Требует аккуратности при разводке PCB.
• Высота корпуса: ~ 0.9 мм.
• Материал: Пластиковый компаунд, безгалогенный.
• Температурный диапазон:
  • Коммерческий (C): 0°C до +70°C
  • Промышленный (I): -40°C до +85°C
  • Расширенный/Автомобильный (A/M): -40°C до +105°C / +125°C (зависит от серии)
• Термостойкость (пайка оплавлением): Соответствует стандартам JEDEC (обычно до 260°C).

3. Основные парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Freescale/NXP использовали корпус QFN48 для широкого спектра микроконтроллеров. Ниже приведены ключевые семейства и их популярные представители.

Семейство Kinetis L (ARM Cortex-M0+)

(Низкое энергопотребление, начальный уровень)

• MKL16Z128VLH4 – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, USB.
• MKL25Z128VLK4 – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, USB.
• MKL26Z256VLH4 – 256 КБ Flash, 32 КБ RAM, USB.
• Серии: KL1x, KL2x, KL3x.

Семейство Kinetis K (ARM Cortex-M4)

(Высокая производительность с FPU, широкие периферийные возможности)

• MK22FN256VLH12 – 256 КБ Flash, 64 КБ RAM, USB, 100 МГц.
• MK64FN1M0VLH12 – 1 МБ Flash, 256 КБ RAM, Ethernet, USB HS, 120 МГц.
• MK20DX256VLH7 – 256 КБ Flash, 64 КБ RAM, 72 МГц (использовался в платах Teensy 3.1/3.2).
• Серии: K10, K20, K22, K24, K60, K64.

Семейство Kinetis E (ARM Cortex-M0+)

(Для надежных промышленных и автомобильных применений, устойчивы к помехам)

• MKE04Z128VLH4 – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM.
• MKE06Z128VLH4 – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, с расширенной периферией.
• Серии: KE0x, KE1x.

Семейство S32K (ARM Cortex-M)

(Современное автомобильное семейство, преемник Kinetis в auto-segment)

• S32K116LAT0VLLT – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM, для автомобильных применений.
• S32K142HLH4A – 256 КБ Flash, 32 КБ RAM.
• (Обратите внимание: многие S32K также выпускаются в других корпусах, например LQFP).

Семейство i.MX RT (Crossover Processors, ARM Cortex-M7)

(Мощные процессоры с производительностью на уровне MPU)

• MIMXRT1011DAE5A – 128 КБ RAM (требует внешней Flash), 500 МГц. Важно: У этой модели корпус QFN48 имеет размер 7x7 мм, но также есть версии в других корпусах.
• MIMXRT1021DAG5A – 256 КБ RAM, 500 МГц.

Семейство ColdFire+

(Наследство архитектуры ColdFire, V1 ядро)

• MCF51QE128CLH – 128 КБ Flash, 16 КБ RAM.

4. Совместимость и замена

• Внутри семейств: Как правило, микроконтроллеры с одинаковым суффиксом VLH4/VLK4/... (указывающим на корпус QFN48) в пределах одного семейства (например, Kinetis L) имеют полную аппаратную и выводную совместимость (pin-to-pin). Это позволяет масштабировать проект, меняя модель на более/менее мощную без переразводки платы.
• Между семействами: Полная совместимость встречается реже, но часто сохраняется в рамках одной линейки (например, некоторые модели K20 и K22). Всегда необходимо сверяться с даташитами (Pinout section) и руководствами по размещению (Packaging) для конкретных парт-номеров.
• Аналоги от других производителей: Прямых аналогов "один в один" по выводам обычно нет, но функционально схожие MCU в корпусе QFN48 7x7-0.5mm есть у:
  • STMicroelectronics (STM32L0, STM32F0, некоторые STM32G0)
  • Microchip (ATSAMD21, PIC32)
  • Infineon (XMC1000)
  • Texas Instruments (MSP432, Tiva C)
  • При переходе на аналог требуется полная переразводка платы и адаптация ПО.

5. Ключевые идентификаторы в парт-номере

• VLH – самый частый суффикс, обозначающий корпус QFN48 (7x7mm).
  • Пример: MK64FN1M0VLH12
• VLK – также может обозначать QFN48 (иногда 6x6mm, необходимо уточнять в даташите).
• Последние цифры (например, 4, 12) часто обозначают ревизию или частотную маркировку.

Важная рекомендация: Для выбора конкретной модели и проверки характеристик всегда используйте официальные инструменты:

1. Поиск на сайте NXP.com по параметрам (Core, Speed, Memory, Peripherals).
2. Использование средства выбора микроконтроллеров (MCU Selector) на сайте NXP.
3. Изучение даташита (Data Sheet) и технического описания (Reference Manual) для выбранной модели. Особое внимание уделите разделу "Package Information".