Microsemi BGA256 — описание, характеристики, парт-номера

Общее описание

BGA256 — это тип корпуса (Ball Grid Array, 256 шариковых выводов), который компания Microsemi Corporation (ныне часть Microchip Technology) использовала для широкого спектра своих FPGA, SoC и специализированных микросхем. BGA256 не является отдельной микросхемой — это форм-фактор упаковки, встречающийся в разных семействах продукции Microsemi.

Исторически сложилось, что под обозначением «Microsemi BGA256» чаще всего подразумевают продукты семейств:

• SmartFusion / SmartFusion2 (SoC FPGA с ARM Cortex-M3)
• IGLOO / IGLOO2 (низкопотребляющие FPGA и Flash FPGA)
• ProASIC3 / ProASIC3E / ProASIC3L (Flash FPGA)
• Fusion (mixed-signal FPGA)
• PolarFire (в некоторых вариантах)

Корпус BGA256 имеет размеры, как правило, 17×17 мм или 27×27 мм (зависит от шага и семейства), с шагом шариков 1,0 мм (реже 0,8 мм), и предназначен для поверхностного монтажа.

Технические характеристики корпуса BGA256

| Параметр | Значение | |---|---| | Тип корпуса | PBGA (Plastic Ball Grid Array) / FBGA | | Количество выводов | 256 | | Шаг шариков (pitch) | 1,0 мм (типично), реже 0,8 мм | | Размеры корпуса | 17×17 мм, 19×19 мм, 27×27 мм (зависит от семейства) | | Материал подложки | Пластик / ламинат | | Диапазон рабочих температур | –40…+85 °C (Industrial), –40…+100 °C (Extended), 0…+70 °C (Commercial) | | Напряжение ядра | 1,2 В / 1,5 В (зависит от семейства) | | Напряжение I/O | 1,2 В – 3,3 В | | Монтаж | Поверхностный (SMT) | | Соответствие | RoHS, Pb-free |

Примерные ресурсы кристалла (для популярных артикулов M2S/IGLOO2/A3P в BGA256):

• Логические элементы (LE): от 1 000 до ~150 000 (зависит от модели)
• Блоки RAM: до 700+ Кбит
• Максимум пользовательских I/O: до 138–180 выводов при 256-ball BGA
• Встроенные PLL: 1–4
• Тактовые частоты: до 300+ МГц
• Flash-память конфигурации (для Flash FPGA): на кристалле

Парт-номера (примеры, корпус 256-ball BGA)

SmartFusion2 (SoC FPGA, ARM Cortex-M3)

• M2S005-1VF256I
• M2S010-FG256I (FG = Fine-pitch BGA)
• M2S010-1FGG256
• M2S025-FGG256
• M2S050-FGG256I
• M2S060-FGG256
• M2S090-FGG256

IGLOO2

• M2GL005-FG256I
• M2GL010-FGG256I
• M2GL025-FGG256
• M2GL050-FGG256I
• M2GL060-FGG256
• M2GL090-FGG256

IGLOO / IGLOO nano

• AGL030-VQ256 (VQ — VQFP, не BGA; но встречаются FGG256 варианты)
• AGL250-FGG256
• AGL400-FGG256
• AGL600-FGG256
• AGL1000-FGG256

ProASIC3 / ProASIC3E / ProASIC3L

• A3P250-FGG256
• A3P400-FGG256
• A3P600-FGG256
• A3P1000-FGG256
• A3P030-FGG256
• A3PE1500-FGG256
• A3PE3000-FGG256
• A3PL1000-FGG256

Fusion

• AF600-FGG256
• AFS600-FGG256
• M1AFS600-FGG256I

Артикулы с расшифровкой:

• F = Fine-pitch, G = Pb-free/RoHS
• 256 = количество шариков
• I = Industrial (–40…+100 °C)

Пример для M2S010-FGG256: M2S — SmartFusion2, 010 — объём логики, FGG256 — 256-ball Fine-pitch BGA, Pb-free.

Совместимые модели / эквиваленты

• Microchip (после покупки Microsemi в 2018): все артикулы имеют маркировку Microchip, полностью совместимы pin-to-pin с оригинальными Microsemi.
• Actel — предыдущее название Microsemi (до 2010 г.), артикулы часто совпадают (A3P, AGL, AFS, M1AFS).
• Прямые совместимые по корпусу 256-ball FBGA, взаимозаменяемые по посадке в PCB:
  • A3P250 ↔ A3P400 ↔ A3P600 ↔ A3P1000 (при одинаковой температуре)
  • AGL250 ↔ AGL400 ↔ AGL600 ↔ AGL1000
  • M2S010 ↔ M2S025 ↔ M2S050
  • M2GL005 ↔ M2GL010 ↔ M2GL025 ↔ M2GL050
  • AF600 ↔ AFS600

Именно эти пары часто используются как заменяемые друг друга при большей/меньшей логической ёмкости в одной плате.

Области применения

• Промышленная автоматика и управление
• Аэрокосмос и оборона (радиационно-стойкие варианты — RT ProASIC3, RTG4)
• Коммуникационное оборудование
• Медицинская электроника
• Энергетика (SmartFusion с аналоговыми входами)
• IoT и edge-вычисления (недорогие IGLOO2 в BGA256)

Примечания

• Точные параметры корпуса (17×17 или 27×27 мм, толщина, вес) отличаются для разных семейств. Перед заменой обязательно смотрите Datasheet конкретного артикула и раздел «Package Mechanical Drawings».
• Если под «Microsemi BGA256» вы имели в виду конкретную модель, дайте полный парт-номер — я уточню логические ресурсы, I/O и температурный диапазон именно для неё.
• Радиационно-стойкие (RT) версии имеют отдельные парт-номера серии M1RT / RT3PE / RTG4 и встречаются в других корпусах (не только 256-ball).

Если хотите, могу:

1. Свести таблицу артикулов с точными LE/RAM/I/O для конкретного семейства.
2. Дать чертежние размеров посадки (footprint) 256-ball FBGA 17×17 mm.
3. Порекомендовать pin-compatible замены под вашу задачу.