Xilinx 144-TQFP (корпус)

Описание

144-TQFP (Thin Quad Flat Package, 144 вывода) — это тип корпуса для поверхностного монтажа (SMD), который Xilinx (ныне AMD) использовала для целого ряда своих ПЛИС семейств CoolRunner-II, Spartan-3/3E/3A/3AN, Spartan-6 (ограниченно) и некоторых CPLD. Это квадратный тонкий пластиковый корпус с шагом выводов 0,5 мм, четырьмя рядами выводов (по 36 с каждой стороны) и термо/электрическим контактным основанием (exposed pad) в центре — в зависимости от серии.

Корпус широко применялся в 2000-х — начале 2010-х годов в промышленной автоматике, телекоммуникационном оборудовании, приборах и встраиваемых системах, где требовался баланс между числом I/O, стоимостью и простотой монтажа (по сравнению с BGA).

Технические характеристики корпуса 144-TQFP

| Параметр | Значение | |---|---| | Число выводов | 144 | | Тип монтажа | SMD, поверхностный монтаж | | Шаг выводов (pitch) | 0,5 мм | | Размер корпуса (body) | ~20 × 20 мм (тип.) | | Толщина | ~1,0–1,4 мм (thin) | | Длина вывода | ~0,6 мм (тип.) | | Ширина вывода | ~0,13–0,18 мм | | Материал | Пластик (эпоксид), лужёное покрытие Ni/Pd/Au или SnPb | | Температурный диапазон (пром.) | –40 … +85 °C (для критерия Xilinx «I» — industrial) | | Диапазон (коммерч.) | 0 … +70 °C («C») | | Уровень влажности (MSL) | MSL-3 (требует сухого хранения) |

Примечание: у разных семейств (Spartan-3, CoolRunner-II и т.д.) размер корпуса и наличие/расположение центральной земляной площадки могут немного отличаться — смотрите конкретный datasheet.

Совместимые семейства и условные «парт номера»

Ниже — основные семейства Xilinx, выпускавшиеся в корпусе 144-TQFP, с примерами обозначения (не полный список всех speed/temp-градаций — коды надо уточнять по документации производителя):

CoolRunner-II CPLD (144-TQFP, код корпуса TQ144)

• XC2C256-7TQ144C / XC2C256-7TQ144I
• XC2C384-7TQ144C / XC2C384-7TQ144I (у CPLD с меньшим числом логики корпус обычно 100-TQFP или меньше)

Spartan-3 (TQ144)

• XC3S50-4TQ144C / XC3S50-5TQ144C
• XC3S200-4TQ144C / XC3S200-5TQ144C
• XC3S400-4TQ144C (для части плотностей)

Spartan-3E (TQ144)

• XC3S100E-4TQ144C / -5TQ144C
• XC3S250E-4TQ144C / -5TQ144C
• XC3S500E-4TQ144C / -5TQ144C

Spartan-3A (TQ144, некоторые версии)

• XC3S50A-4TQ144C
• XC3S200A-4TQ144C / XC3S200A-4TQ144I
• XC3S400A-4TQ144C (для отдельных вариантов)

Spartan-6 (ограниченно; чаще CSG/TQG с exposed pad)

• Spartan-6 в основном идёт в TQG144 — electrically совместимо с «TQ144»-габаритом, но это не mechanически идентичные корпуса — центр warmed pad, обращайте внимание. Пример: XC6SLX9-2TQG144C / XC6SLX9-3TQG144C, XC6SLX16-2TQG144C.

⚠️ Важно: корпуса TQ144 (Spartan-3 и стар.) и TQG144 (Spartan-6, «Green») различаются по используемым материалам/покрытию, но по габаритам посадочного места совпадают не всегда — сверяйтесь с Xilinx Package Marking / Package User Guide (UG112 для CPLD, UG771 и «Device Packaging» для FPGA).

Совместимые модели (по плотности логики)

Полного «ленточного» списка совместимых чипов нет: каждый чип монтируется только в свой корпус, изготовленный под его кристалл. «Совместимость» означает одно из:

1. Footprint-совместимость — устройства с одинаковым описанием корпуса (TQ144) монтируются на одну посадочную площадку (при совпадении pitch/выводов/центр. пятна).
2. Pin-to-pin совместимость (заменяемость) — у Xilinx для Spartan-3/3E в TQ144 ряд устройств спроектирован для возможности апгрейда по плотности без перепроектирования платы, при условии совпадения выводов питания, JTAG и конфигурационных. Тем не менее проверять ×-совместимость нужно по таблице «Pinout Compatibility» из Device User Guide.
3. Модели уровня библиотеки CAD/симуляции — в комплект входят IBIS/SPICE-модели для конкретного package device (TQ144), часто — на сайте AMD (архив Xilinx).

Наиболее часто встречающиеся «семейные пары», где перепроектирование платы под TQ144 возможно с ограничениями:

• Spartan-3: XC3S50 ↔ XC3S200 ↔ (частично) XC3S400
• Spartan-3E: XC3S100E ↔ XC3S250E ↔ XC3S500E (наиболее отчетилизированная линейка для floor-апгрейда — но опять же, уточняйте)
• CoolRunner-II: XC2C256 ↔ XC2C384

Для Spartan-6 TQG144 внутри линейки временами pin-совместимы XC6SLX9 ↔ XC6SLX16 (по плате), но нет совместимости с предыдущими семействами Spartan-3 — другой внутренний дизайн выводов питания и JTAG.

Что уточнить перед закупкой/заменой

1. Полный ordering code (например, XC3S200-4TQ144C) — скорость, температурный диапазон, ROHS.
2. Форм-фактор: TQ144 ≠ TQG144 механически лишь формально (иногда).
3. Проверить Pinout Guide конкретного устройства: даже внутри одной плотности могут быть ошибки по VCCIO.
4. EOL: большинство этих чипов уже Not Recommended for New Designs / Obsolete. Официальные аналоги от AMD могут отсутствовать — рассматривают замену на Spartan-6/7 или сторонние CPLD.
5. Документация Xilinx: UG112 (CPLD Package Guide), UG771 (Spartan-3 Pinout), затем Package Marking Guide (xilinx document #)

Если нужно — могу оформить в виде таблицы для Excel, расшифровать конкретный ordering code (например, XC3S500E-4TQ144C) по полям или составить сравнительную таблицу pin-совместимости TQ144 vs TQG144. Напишите, для какого именно семейства/чипа ищете замену.