Freescale 144MAPBGA

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для корпуса Freescale (ныне NXP) 144MAPBGA.

Общее описание

144MAPBGA (144-ball Map Ball Grid Array) — это корпус типа BGA (Ball Grid Array) с 144 выводами-шариками, расположенными на нижней стороне корпуса. Он был широко распространен в микроконтроллерах и микропроцессорах семейств Power Architecture (PowerPC) и ColdFire от Freescale (ныне NXP Semiconductors).

• Ключевые особенности:

  • Компактность: Высокая плотность монтажа благодаря площади под корпусом.
  • Электрические характеристики: Улучшенные электрические параметры (низкая индуктивность и паразитная емкость выводов) по сравнению с корпусами с выводами по периметру (QFP).
  • Тепловые характеристики: Теплоотвод через массив шариков и, часто, через открытую тепловую крышку на верхней стороне кристалла.
  • Сложность монтажа: Требует точного оборудования для пайки (рефлоу) и сложнее для визуального контроля и ремонта, чем корпуса с выводами по бокам.

• Типичное применение: Встраиваемые системы, автомобильная электроника (бортовые компьютеры, управление двигателем), телекоммуникационное оборудование, промышленная автоматизация.

Технические характеристики корпуса (Типовые)

• Тип корпуса: MAPBGA (Plastic Ball Grid Array с массивом шариков под кристаллом).
• Количество выводов: 144.
• Шаг шариков: 1.0 мм — это самый распространенный шаг для данного типа корпуса. (Существуют модификации с другим шагом, но для 144-выводных BGA от Freescale это стандарт).
• Материал подложки: Органический ламинат (обычно многослойный).
• Размер корпуса: Примерно 13x13 мм или 16x16 мм (точный размер зависит от конкретной модификации и серии чипа).
• Диаметр шарика: Обычно 0.6 мм.
• Температурный диапазон: Коммерческий (0°C до +70°C), промышленный (-40°C до +85°C) или расширенный/автомобильный (-40°C до +105°C/125°C) в зависимости от модели.
• Теплорассеивание: Осуществляется через шарики и, в большинстве случаев, через Exposed Thermal Pad на верхней/нижней части корпуса, который необходимо припаивать к соответствующему полигону на плате для улучшенного отвода тепла.

Парт-номера (Part Numbers) чипов в корпусе 144MAPBGA

Вот некоторые известные семейства и конкретные модели:

1. Микроконтроллеры/микропроцессоры на архитектуре PowerPC (Power Architecture)

• Семейство MPC5xx:
  • MPC555, MPC565
• Семейство MPC55xx / MPC56xx (автомобильные):
  • MPC5566 (MCU для силовых агрегатов)
  • MPC5567
  • MPC5674F
  • MPC5675K
  • MPC5676R
• Семейство MPC82xx / MPC83xx (коммуникационные процессоры):
  • MPC8280, MPC8360E

2. Микроконтроллеры на архитектуре ColdFire

• Семейство MCF52xx:
  • MCF52259 (очень популярная модель)
  • MCF52258, MCF52255, MCF52235
  • MCF52223, MCF52221
• Семейство MCF51xx (ColdFire V1):
  • MCF51JM128, MCF51QE128

3. Микроконтроллеры на архитектуре ARM (уже от NXP)

После перехода на ARM, некоторые преемники ColdFire также использовали этот корпус.

• Семейство Kinetis K (ARM Cortex-M4):
  • MKV10Z128VLF7 (часто используется как функциональная замена MCF52259 в новых разработках).
  • Другие модели серий MKV, MKE, MKM.

Совместимые модели и замена

Важно понимать, что полная совместимость "pin-to-pin" зависит не только от корпуса, но и от:

1. Распиновки (pinout).
2. Напряжения питания и уровней ввода-вывода.
3. Периферии и наборов функций.
4. Программной модели (ядра процессора).

Ключевые примеры совместимости/замены:

1. Внутри одного семейства (наиболее безопасно):

   • MCF52259CAG (144MAPBGA) → MCF52258CAG (имеет меньше памяти, но совместим по выводам).
   • Модели внутри линейки MPC5566/67 или MCF52xx часто имеют варианты в одинаковом корпусе с разным объемом памяти.

2. Прямая или почти прямая замена между архитектурами (от Freescale/NXP):

   • Легендарная замена: MCF52259 (ColdFire V2) → MKV10Z128 (ARM Cortex-M4). NXP позиционировала MKV10 как миграционный путь для MCF52259. Совместимость по выводам очень высокая, но требуется портирование кода с архитектуры ColdFire на ARM Cortex-M.
   • MPC5566/567x → MPC5777/MPC574x (в корпусе 176/256/324 LQFP/BGA): Прямой замены в том же корпусе нет, требуется переход на более новые семейства NXP S32 (Power Arch) или Auto Grade ARM, что влечет за собой смену платы.

3. Совместимость по корпусу (но не по функционалу):

   • Любой чип в корпусе 144MAPBGA с шагом 1.0 мм можно физически припаять на одну и ту же посадочную место. Однако для работы необходимо полное электрическое и логическое соответствие. Это не делает чипы взаимозаменяемыми автоматически.

Аналоги от других производителей:

Прямых аналогов с одинаковой распиновкой и ядром от других производителей (Microchip, STM, TI) для этих специфических семейств Freescale/NXP не существует. Замена требует полного пересмотра проекта и выбора современного микроконтроллера с требуемой периферией.

Важное примечание:

Многие из перечисленных чипов, особенно на PowerPC и ColdFire, находятся в состоянии «Not Recommended for New Designs» (NRND) или «End of Life» (EOL). При запуске новых проектов NXP активно рекомендует переходить на современные семейства:

• Вместо ColdFire → серия Kinetis (ARM Cortex-M) или i.MX RT (crossover процессоры).
• Вместо старых PowerPC (MPC5xx/55xx/56xx) → серия S32 (на основе Power Arch или ARM Cortex) для автомобилей.

Перед выбором замены всегда необходимо:

1. Сверяться с официальными Datasheet и Reference Manual.
2. Изучать Migration Guides от NXP.
3. Проверять PCN (Product Change Notices) на сайте NXP для актуальной информации о статусе компонента.