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PICマイコン Lab.

PICマイコンLab.では、PICマイコンに関する情報やPICマイコンを使った電子工作を紹介しています。

リード挿入型パッケージと表面実装型パッケージ
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PICマイコンのパッケージ

2017-09-102017-09-10

リード挿入型と表面実装型。PICマイコンの総ピン数や用途に応じて用意されたさまざまな形状のパッケージを紹介します。

1-4-1.パッケージとは?

PICマイコンは、集積回路(IC/Integrated Circuit)の一つです。集積回路は、シリコン半導体基板の上に、トランジスタ・コンデンサ・抵抗などの素子を集積して作られるチップです。チップ上に作られた回路はとても微細なため、そのままプリント基板上で電気的に接続することが難しく、また損傷する恐れがあることから、プラスチックなどでできたパッケージに封入されています。パッケージは、総ピン数や用途に応じてさまざまな形状のものが用意されています。

1-4-2.パッケージの役割

パッケージには、次のような役割があります。

外部との電気的接続

チップを封入したパッケージには、チップと外部の回路を電気的に接続するための端子があります。端子の形状には、パッケージの2側面または4側面から取り出された金属の細長いリードや電極パッド・パッケージの裏側に配置された格子状の半田ボールなどがあります。

外的要因からの保護

チップ上に作られた微細な回路を、外的要因による影響から保護します。外的要因による影響とは、振動・衝撃・湿気・空気中のほこりなどによる物理的な損傷、光や磁気などによる誤動作です。チップをパッケージに封入することで、外界から遮断し、外的要因から保護します。

放熱

チップ上の回路が動作することで、熱が生じます。この熱によって、回路の温度が許容範囲を超えると誤動作の原因となります。チップをパッケージに封入することで、表面積が大きくなり、効率よく熱を逃がすことができます。

1-4-3.パッケージの種類

パッケージの種類は、プリント基板上に実装する方式により、リード挿入型(または、スルーホール実装型)・表面実装型の二つに分類されます。

リード挿入型(スルーホール実装型)

リード挿入型は、プリント基板の孔(スルーホール)にリード端子を挿入して、ハンダ付けします。リード端子を、スルーホールに通してハンダ付けするため、パッケージにかかる力を基板に逃がすことができ、外れにくいというメリットがあります。

表面実装型

表面実装型は、プリント基板の表面に直接ハンダ付けします。リード挿入型と比較して、総ピン数が同じなら、サイズが小さくなり、装置全体を小型化できるというメリットがあります。表面実装型は、端子の形状や大きさによってさまざまな種類のパッケージが用意されています。

1-4-4.PICマイコンのパッケージ

PICマイコンのパッケージは、総ピン数や用途に応じてさまざまな形状のものがあり、通常、一つのPICマイコンに複数のパッケージが用意されています。では、PICマイコンのデーターシートを参考にして、パッケージをみてみましょう。

PIC10F200/202/204/206のパッケージ

PIC10F200/202/204/206は、8ビットPICマイコンで、総ピン数は6ピンです。このPICマイコンのパッケージは、SOT-23・PDIP・DFNの3種類が用意されています。SOT-23・DFNは表面実装型、PDIPはリード挿入型のパッケージです。PDIP・DFNのピン数は、8ピンですが、内2ピンは未使用(NC/Non-Connection)となっています。サイズは、最大が6.35mm×9.27mm(PDIP)、最小が2mm×3mm(DFN)です。

6-Lead Plastic Small Outline Transistor (OT) [SOT-23]

PIC10F200/202/204/206 Data Sheet - DS40001239F (Page.78)

8-Lead Plastic Dual In-Line (P) - 300 mil Body [PDIP]

PIC10F200/202/204/206 Data Sheet - DS40001239F (Page.80)

8-Lead Plastic Dual Flat,No Lead Package (MC) - 2x3x0.9 mm Body [DFN]

PIC10F200/202/204/206 Data Sheet - DS40001239F (Page.82)

PIC16(L)F1826/27のパッケージ

PIC16(L)F1826/27は、8ビットPICマイコンで、総ピン数は18ピンです。このPICマイコンのパッケージは、PDIP・SOIC・SSOP・QFN・UQFNの5種類が用意されています。PDIPはリード挿入型、SOIC・SSOP・QFN・UQFNは表面実装型のパッケージです。SSOPは、電源端子が二組あるため、総ピン数が20ピンです。また、QFN・UQFNは、電源端子が二組と未使用(NC/Non-Connection)が8ピンあるため、総ピン数が28ピンとなっています。サイズは、最大が6.35mm×22.86mm(PDIP)、最小が4×4mm(UQFN)です。

18-Lead Plastic Dual In-Line (P) - 300 mil Body [PDIP]

PIC16(L)F1826/27 Data Sheet - DS41391D (Page.384)

18-Lead Plastic Small Outline (SO) - Wide,7.50 mm Body [SOIC]

PIC16(L)F1826/27 Data Sheet - DS41391D (Page.385)

20-Lead Plastic Shrink Small Outline (SS) - 5.30 mm Body [SSOP]

PIC16(L)F1826/27 Data Sheet - DS41391D (Page.387)

28-Lead Plastic Quad Flat,No Lead Package (ML) - 6x6 mm Body [QFN]

PIC16(L)F1826/27 Data Sheet - DS41391D (Page.388)

28-Lead Plastic Ultra Thin Quad Flat,No Lead Package (MV) - 4x4x0.5 mm Body [UQFN]

PIC16(L)F1826/27 Data Sheet - DS41391D (Page.391)

PIC32MZ Graphics (DA)ファミリーのパッケージ

PIC32MZ Graphics (DA)ファミリーは、32ビットPICマイコンで、総ピン数は169ピン・176ピン・288ピンです。このPICマイコンのパッケージは、総ピン数によって、LFBGA(169ピン)・LQFP(176ピン)・LFBGA(288ピン)の3種類が用意されています。いずれも表面実装型のパッケージです。

169-Ball Low Profile Ball Grid Array (6JX) - 11x11 mm Body [LFBGA]

PIC32MZ Graphics (DA) Family Data Sheet - DS60001361E (Page.790)

176-Lead Low Profile Quad Flat Pack (2J) - 20x20x1.4 mm Body [LQFP]

PIC32MZ Graphics (DA) Family Data Sheet - DS60001361E (Page.793)

288 Ball Low Profile Fine Pitch Ball Grid Array (4J) - 15x15x1.4 mm Body [LFBGA]

PIC32MZ Graphics (DA) Family Data Sheet - DS60001361E (Page.796)
コラム / PICマイコンのパッケージと電子工作

PICマイコンを使った電子工作を始めるには、どのパッケージを選べばいいのでしょうか。電子工作によく使われるユニバーサル基板には、2.54mm(0.1インチ)間隔で孔(スルーホール)が並んでいるものがあります。実は、リード挿入型のパッケージであるPDIPは、リード端子の間隔が2.54mmなので、このユニバーサル基板とぴったり一致します。また、ハンダ付け不要で、穴に差し込むだけで回路が組めるブレッドボードも、穴の間隔が2.54mmとなっています。これから、PICマイコンを使った電子工作を始めるなら、気軽に楽しめるブレッドボードと、PDIPパッケージの組み合わせがおすすめです。

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