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用于不同应用的不同电性需求


半导体产品必须满足各种不同应用的需求,因此必须知道产品规格,电特性和抗干扰对策.为了解释这些差异性, 把3种类型的产品从通讯,微处理单元和损耗应用方面进行比较.

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通信设备

这种通讯产品的主要目的是加速传输率.在传统的方法上使用平行传输,通过扩展总线到多个信号线的宽度来增加传输率。然而,通过提高时钟频率来增加速度使得信号的同步变得困难,同时可能会引起开关噪声和串扰噪声的产生。

由于这些不利因素,如今的主要趋势是采用串行传输即通过较窄总线的单一信号线,这样可以防止噪声的发生以及通过提高时钟频率而提高传输率。然而这样一来,抖动和衰减可能成为问题。

为了从封装的信号特性角度来解决这些问题,不同组件的特性阻抗的范围进行平均就变得很重要。TBGA采用共面布线,可以作为此类平均阻抗的封装类型的例子。

更进一步,随着通道数量的增加,电源的稳定性变得越来越重要了。因此除了信号特性之外,产品的封装还必须考虑功率特性。

MPU 设备
微处理单元(MPU)产品的主要目的是提高处理速度。增加高速时钟频率就是为这个目的。然而,与此同时,电压必须降低,从而得到较低的噪声极限值以及使得产品更易受到噪声的影响。

解决这一问题的最佳封装类型是FCBGA,可在整个表面放置功率管脚并且在芯片和锡球之间达到最短连接。此包装仍然很昂贵如果成本优先考量的话,需要选择一款低价的封装和连接到芯片的稳定电压的组件如电容,并尽可能缩短连接距离.

消费设备
消耗性产品的主要目的是低成本.因此,尽可能选择最便宜的封装.如果封装的尺寸可以缩小的话成本就可以进一步降低,因此尽可能地减少电源和接地管脚的数量是十分有效的。

在消耗性产品方面有多年经验的后来居上者可能会忽略一个方面,那就是即使是低成本的产品,但是仍然是往更高时钟速度和更低电压方向发展的。由于低成本的产品更容易受到噪声的影响,因此过去可以忽略的安全噪声等级现在已经变成了一个问题,需要可执行的对策。

多种封装支持的电设计特性

图14:多种封装支持的电设计特性

多种封装支持的传输时钟频率和总线宽度

图15:多种封装支持的传输时钟频率和总线宽度


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