Сравнение напряжений в (очень) жестких пространствах: новый компаратор от Maxim
Компоненты, которые используют упаковку на уровне вафли (WLP), например, серии MAX4000x, являются ценными параметрами, когда уменьшение размера является важной целью дизайна.
Я собираюсь сказать это прямо сейчас: эта статья не предназначена для тех, кто хочет, чтобы они могли собрать все с помощью паяльника (я включаю себя здесь). Он не предназначен для тех, у кого есть сентиментальная привязанность к компонентам DIP (это будет я снова). И это не предназначено для тех, кто считает, что можно оценить устройство без помощи электронного микроскопа (я полагаю, я бы не прочь использовать ТЕА, если бы у меня был один …).
Нравится нам это или нет, мировая тенденция - миниатюризация, по крайней мере, в области электроники. Если вам нужны небольшие устройства, вам нужны небольшие компоненты. И если вам нужны небольшие устройства с большой функциональностью, вам нужны очень маленькие компоненты.
Оказывается, что непостижимо сложная технология, которая идет в «старомодные» интегральные схемы, в наши дни не достаточно хороша. Пассивный подход к изготовлению ИС включает в себя пластину, которая «набивается кубиками» в отдельные единицы, и эти единицы затем инкапсулируются в пакеты IC, которые мы все так хорошо знаем.
Упаковка на уровне вафли (WLP) - это компактная альтернатива, которая по существу устраняет пакет IC. Шарики припоя или «удары» прикрепляются непосредственно к полупроводниковой матрице, и, следовательно, готовое устройство имеет тот же размер, что и штамп, который исключает лишний объем, связанный с упаковкой.
Изображение предоставлено Mouser
Оказывается, однако, что область с уменьшенными компонентами - это не единственное преимущество. С WLP сигналы на матрице подключаются непосредственно к шарам / ударам, которые в свою очередь припаиваются к печатной плате. Такая компоновка позволяет избежать использования проводов связи, которые в «традиционной» конструкции ИС необходимы как взаимосвязи между матрицей и корпусом ИС. Устранение проводов связи снижает индуктивность и, следовательно, улучшает высокочастотные характеристики.
Изображение предоставлено Волканом Юкселем (CC BY-SA 4.0)
Консолидация компонентов
При разработке электронных устройств малого форм-фактора мы обычно стараемся использовать как можно больше микросхем. Например, вместо АЦП, ЦАП, процессора и некоторой дискретной логики мы бы предпочли иметь один микроконтроллер, который включает модули с эквивалентной функциональностью.
Тем не менее, бывают случаи, когда очень сложно избежать использования однофункционального устройства. Максим, очевидно, полагает, что это так, потому что недавно они выпустили серии сверхмалых аналоговых компараторов серии MAX4000x. (Да, «ультра-крошечный» - официальная терминология, используемая в описании части Максима.) Эти устройства доступны как WLP и SOT23-пакет, но в контексте этой статьи нас больше интересует опция WLP.
Инновационные входы
Интересной особенностью устройств MAX4000x является то, что у них есть только четыре соединения: вход, выход, V CC / reference и земля.
Диаграмма взята из таблицы MAX4000x
Это не удивительно, если устройство имеет фиксированное внутреннее опорное напряжение, и часть MAX4000x действительно предлагает эту функцию (варианты 0, 2 В, 0, 5 В и 1, 2 В). Это довольно ограничительно, хотя, если вам нужно другое пороговое напряжение »// www.allaboutcircuits.com/technical-articles/the-i2c-bus-hardware-implementation-details/" target = "_ blank"> open-drain выходы. Таким образом, с помощью подтягивающего резистора вы можете работать с выходными напряжениями до 5, 5 В, даже если ваш V CC составляет всего 1, 7 В. И вы даже можете отказаться от резистора, если выход идет на микроконтроллер который имеет внутреннее подтягивание:
Диаграмма взята из таблицы MAX4000x
Есть ли у вас опыт работы с WLP-устройствами? Считаете ли вы, что есть существенные преимущества или недостатки с точки зрения производительности? Не стесняйтесь делиться своими мыслями в комментариях.