MCU WLCSP: ¿qué hardware se necesita para programar estos pequeños chips?

Acabo de recibir mi pedido DigiKey de algunos MCU Atmel ATTiny4 de DigiKey. Quería jugar con uno de los MCU más pequeños que pude encontrar, y este fue uno de ellos.

De hecho, es tan pequeño porque es un paquete de escala de chip a nivel de oblea (WLCSP), que se describe aquí . Esta imagen de ese documento indica la escala.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta pregunta puede ser muy ingenua, pero ¿cómo hago "hobby" con un chip de este tamaño?

No puedo conectarlo directamente a una placa de pruebas. (¿A menos que haya algún enchufe que pueda comprar y no lo sepa?) Programar el chip es el siguiente paso, pero no sé qué hardware necesito para interactuar con mi PC. Hay muchos tutoriales en la web que muestran cómo programar un DIP (con un Arduino, por ejemplo). Sin embargo, no puedo encontrar ninguna información sobre cómo programar estos pequeños chips.

¿Es esto posible para alguien (yo) arreglando su apartamento? ¿O estos tamaños de chips se venden principalmente a fabricantes de dispositivos electrónicos con sistemas automatizados para integrar estos chips?

Nota: No estoy seguro de cómo etiquetar esta pregunta. Siéntete libre de editar.

El documento vinculado prácticamente te lo dice. Simplemente trátelo como un BGA ;-) Me gustaría obtener algo de experiencia con BGA de paso de 0,8 mm antes de pasar a paso de 0,4 mm. No parece fácil...
Para que quede claro, todos los chips Atmel que se muestran en esa foto tendrán el mismo troquel de silicio, solo cantidades variables de empaque de epoxi negro.
Dado del mismo tamaño , para una definición liberal de "igual"; esos son en realidad 4 modelos diferentes.

Respuestas (6)

Lo siento, pero no tienes oportunidad.

Es básicamente un BGA ultrapequeño: debe refluirlo correctamente en una PCB y, a esa escala, será muy difícil obtener y mantener la alineación correctamente (e incluso generar la PCB en primer lugar). Es mejor apegarse a DIP.

En cuanto a la programación, enruta los pines de programación a un encabezado en su PCB y conecta un AVR ICSP normal de alguna forma en él.

Es posible que pueda hacer fluir este pequeño BGA en una PCB chapada en oro (solo fundente, sin pasta) con un enfoque de horno tostador, pero es posible que su rendimiento no sea del 100% en el primer intento. Debe colocarse dentro de 0,1 mm más o menos (dicen +/-0,03 mm para la producción), por lo que un microscopio sería una buena idea a menos que sus ojos sean mucho mejores que los míos.

No hay muchas ventajas en hacer una placa de ruptura para un chip tan pequeño. Si realmente necesita dividirlo en una placa de prueba, puede usar un chip similar en un paquete más grande (como un DIP). La programación tiene poco que ver con el paquete, será el mismo tipo de programación en serie de ISP con un encabezado o pines pogo como lo haría con cualquier otro chip similar. Aparte del tamaño y las características térmicas, el paquete no afecta mucho.

La placa tendrá el mismo aspecto en el software EDA en la pantalla de su computadora que cualquier otra placa (cuando haga zoom), los problemas comenzarán con la fabricación de la placa con las especificaciones correctas (los proveedores de PCB baratos probablemente no serán lo suficientemente buenos para las características finas) y especialmente con el llenado real de la parte BGA.

No es imposible soldarlos ustedes mismos, contrariamente a la impresión que dan otras personas. ¡Incluso podrías soldarlos a mano! http://hackaday.com/2013/07/03/hand-solding-bga-wafer-chips/

También recomendaría mirar la técnica de la sartén de SparkFun: https://www.sparkfun.com/tutorials/59

Presumiblemente, el paquete de báscula de chip que compró pertenece a una familia de piezas que tiene la misma pieza en otros tipos de paquetes. Dicho esto, la programación de la pieza sigue el mismo procedimiento y requiere el mismo tipo de adaptador de programación que el mismo tipo de pieza en paquetes con plomo más grandes.

Los paquetes de escala de chip están hechos para ser conectados directamente a través de técnicas de montaje en superficie directamente en la placa de circuito que tiene la huella de almohadilla correcta en su lugar para aceptar la pieza.

La única forma en que puede esperar "pasear" con estas piezas es hacer una de las siguientes cosas:

  1. Haz una placa de circuito.
  2. Intente encontrar una placa de conexión adecuada.
  3. Compre el tipo de paquete con el que se puede trabajar.

Para los dos primeros, aún tendría que lidiar con cómo conectar el paquete de escala de chips a la placa de circuito. No puede adjuntarlos con un soldador en su apartamento.

Entonces, en conclusión, regrese y compre la parte empaquetada DIP para que pueda usarla en su protoboard. Luego, si su actividad de "pasatiempo" conduce a algún tipo de diseño de dispositivo que eventualmente desea empaquetar en una placa de circuito y que sea lo más pequeño posible, puede usar su paquete de escala de chips.

El cable conductor de prueba, el material bueno y realmente flexible, generalmente se compone de docenas de hilos de cable de 40 AWG.

Si toma algunos de estos hilos, monte el chip al revés y, con un soldador de punta muy fina, posiblemente podría montar estos chips.

Sin embargo, eso frustra en gran medida el propósito de usar un chip tan pequeño. Cree un prototipo de su dispositivo con los chips más grandes, luego diseñe una placa de circuito impreso y móntela usando técnicas de montaje en superficie para el producto final.

Cualquiera

  1. Hágalos programar por el distribuidor. Bueno para la producción o si tiene un cargador de arranque que funcione. o
  2. Saque los pines de programación a un encabezado.