Forum: FPGA, VHDL & Co. [S] Aktuelle FPGA's im Nicht-BGA Gehäuse


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von Johannes K. (krjdev)


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Hallo Community!

Ich suche nach einem FPGA in einem TQFP Gehäuse. Kann auch eine andere
Gehäuseart sein. Jedenfalls ohne Spezialwerkzeuge lötbar. Was wegfällt
sind also alle BGA Gehäusetypen. Leider hat Xilinx nicht mehr solche
Bausteine die vom aktuellen Vivado 2020.1 Webpack unterstützt werden.
Zu mindestens habe ich auf Digikey keine gefunden.

Also bleibt mir nichts anderes übrig als den Hersteller zu wechseln. 
Bitte
um Vorschläge, welche Hersteller in Frage kommen würden.

Schön wäre es noch, wenn das Synthesetool vom jeweiligen Hersteller auch 
unter
Linux laufen würde.

Vorweg vielen Dank!

von Nick M. (muellernick)


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Z.B. Alter^H ... Intel

von -gb- (Gast)


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Intel MAX10.

Aber:
Auch die BGA kann man mit etwas Übung gut mit Heißluft löten.

von Johannes K. (krjdev)


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-gb- schrieb:
> Intel MAX10.
Vielen Dank!

Demoboard ist bei Digikey auch nicht so teuer.
Vor allem unterstützt die IDE bzw. EDA auch Linux. :)

> Aber:
> Auch die BGA kann man mit etwas Übung gut mit Heißluft löten.

Wie macht man das? Hab zwar eine Heißluftentlötstation, wüsste aber
auf die Schnelle nicht wie man vorgeht.

von -gb- (Gast)


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Johannes K. schrieb:
> Vor allem unterstützt die IDE bzw. EDA auch Linux. :)

Welche denn nicht? Vivado läuft auch unter Linux.

Johannes K. schrieb:
> Wie macht man das? Hab zwar eine Heißluftentlötstation, wüsste aber
> auf die Schnelle nicht wie man vorgeht.

Draufsetzen, also möglichst gut mittig auf die Pads und dann direkt von 
oben mit der Heißluft erwärmen bis das FPGA schön gleichmäßig absackt.
Und dann noch etwas weiter erhitzen oder vorher die Platine ohne FPGA 
vorheizen. Was hilft ist eine dünne Schicht Flussmittel wie das von 
Amtech. Das erhitzt man etwas bis es leicht klebrig wird, dann hält das 
das FPGA schön an Ort und Stelle. Ich verwende keine Lotpaste oder so 
sondern nur die Bällchen liefern das Zinn.
Wichtig ist aber erstmal die Platzierung, dann dass man den IC nicht mit 
dem Luftstrahl verschiebt und dann dass man das schön heiß macht.
Du kannst ja mal an einem billigen IC mit BGA üben. Und dann kannst du 
ja FPGAs mit 1 mm BGA verwenden. Gibt da sowohl Spartan7 als auch 
Artix7.

von Duke Scarring (Gast)


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Ich tue mich mit QFN/MLF-Packages auch immer schwer, aber ich glaube es 
ist eine Fragen der Technolgie und der Übung.
Hier sieht man, wie sich das Bauteil von selbst richtig auf die Pads 
zieht:
https://youtu.be/c_Qt5CtUlqY?t=355

Duke

von -gb- (Gast)


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Ja, aber Achtung! Bei QFN ist es gut wenn man mit der Pinzette oder dem 
Heißluftstrahl etwas am Bauteil wackelt, das positioniert sich dann 
quasi von selbst.
Wenn man aber an einem BGA wackelt, dann kann es recht schnell 
passieren, dass sich zwei Bällchen berühren.

Genauso kann man ein QFN schön mit der Pinzette flach auf die Platine 
drücken damit das Zinn an den Rändern herausquillt. Und dann geht man 
einmal mit dem Lötkolben am Rand entlang um das herausgequollene Zinn 
einzusammeln. Beim BGA geht das nicht, da hätte man dann Verbindungen 
zwischen den Bällchen.

von M. H. (bambel2)


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-gb- schrieb:
> Und dann geht man
> einmal mit dem Lötkolben am Rand entlang um das herausgequollene Zinn
> einzusammeln.

Genauso mache ich das auch. Das klappt einwandfrei!

Bei BGAs ist mein Hauptproblem nicht das Löten, sondern die Leiterplatte 
selbst. Sehr häufig stoße ich dabei auf das Problem, dass es mit einer 
"billig" China PCB selbst mit 4 Lagen nicht möglich ist die Balls zu 
entflechten, da teilweise schon die "minimum via drill size" so groß 
ist, dass keine Vias zwischen die Balls passen. Gerade bei 0.8 mm Pitch 
balls sieht es doch immer sehr schwarz aus.

Macht jemand im Hobby-Bereich häufiger was mit BGAs? Wo macht ihr eure 
PCBs?

von Gustl B. (-gb-)


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M. H. schrieb:
> "billig" China PCB selbst mit 4 Lagen nicht möglich ist die Balls zu
> entflechten

Irgendwann hat Billig eben sein Ende. Ich bestelle derzeit gerne bei 
Eurocircuits, die machen auch mehr als 4 Lagen zu ordentlichen Preisen. 
Vor allem können die auch definierte Impedanz im Pool, also recht 
günstig gerade wenn man USB3 oder so braucht/haben will.

M. H. schrieb:
> Gerade bei 0.8 mm Pitch
> balls sieht es doch immer sehr schwarz aus.

Ich mache öfter BGA, verwende aber die FPGAs mit 1 mm Pitch. 0.8 würde 
auch noch gehen. Ich verwende die FPGAs mit eher wenigen Bällchen, weil 
das sonst zusätzliche Lagen kostet und für Hobby irgendwann zu teuer 
wird.

von Bürovorsteher (Gast)


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> Leider hat Xilinx nicht mehr solche
> Bausteine die vom aktuellen Vivado 2020.1 Webpack unterstützt werden.

Einfach mal ISE 14.7 installieren: Spartan 3, Coolrunner

> Vorschläge, welche Hersteller in Frage kommen würden.

Latticesemi: MachXO2

TQFP/PQFP bis zum Abwinken...

von Bürovorsteher (Gast)


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Oder welche Raketentechnik brauchst du?

von m2m (Gast)


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Bürovorsteher schrieb:
> Latticesemi: MachXO2
👍

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Die hier zB

https://www.digikey.com/en/products/detail/intel/10CL025YE144A7G/10483715

Vor 2 Jahren waren die nagelneu.

Altera/Intel Cyclone 10 LP mit 25kLE.

Das waren die größten als QFPs, die ich damals gefunden hatte

Ich glaub es gibt von damals einen Thread mit dem fast identischen Titel 
wie dieser hier.

Es gibt für wenig Gelt von Trenz das Board CYG1000, das eine BGA-Version 
drauf hat, aber mit der gleichen Menge an Gates (nur Speed-Grade ist 
-8).

https://shop.trenz-electronic.de/de/TEI0003-02-CYC1000-mit-Cyclone-10-FPGA-8-MByte-SDRAM?c=479

Und falls du ein erprobtes Layout + Schaltplan in KiCad brauchst mit der 
EQFP144-Version, hätte ich da was fertiges.

https://gitlab.com/microengineer18/pidiver1.3/-/wikis/home

: Bearbeitet durch User
von User (Gast)


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wie wäre es mit ICE40 von Lattice im VQFP100
iCE40HX1K-VQ100

oder ECP2 im PQFP208
LFE2-20SE-6QN208C

von Johannes K. (krjdev)


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Sorry, für die späte Rückantwort.

-gb- schrieb:
> Johannes K. schrieb:
>> Vor allem unterstützt die IDE bzw. EDA auch Linux. :)
>
> Welche denn nicht? Vivado läuft auch unter Linux.

War eine Annahme. Da EDA Software zu mindestens früher hauptsächlich auf 
Windows gelaufen ist. Ja, Vivado läuft auch unter Linux. War bzw. ist 
ein Anliegen von mir, dass das Synthesetool auch unter Linux läuft.

> Johannes K. schrieb:
>> Wie macht man das? Hab zwar eine Heißluftentlötstation, wüsste aber
>> auf die Schnelle nicht wie man vorgeht.
>
> Draufsetzen, also möglichst gut mittig auf die Pads und dann direkt von
> oben mit der Heißluft erwärmen bis das FPGA schön gleichmäßig absackt.
> Und dann noch etwas weiter erhitzen oder vorher die Platine ohne FPGA
> vorheizen. Was hilft ist eine dünne Schicht Flussmittel wie das von
> Amtech. Das erhitzt man etwas bis es leicht klebrig wird, dann hält das
> das FPGA schön an Ort und Stelle. Ich verwende keine Lotpaste oder so
> sondern nur die Bällchen liefern das Zinn.
> Wichtig ist aber erstmal die Platzierung, dann dass man den IC nicht mit
> dem Luftstrahl verschiebt und dann dass man das schön heiß macht.
> Du kannst ja mal an einem billigen IC mit BGA üben. Und dann kannst du
> ja FPGAs mit 1 mm BGA verwenden. Gibt da sowohl Spartan7 als auch
> Artix7.

Cool, danke. Werde ich mal versuchen.

von Johannes K. (krjdev)


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Sorry, für die späte Rückantwort.

Bürovorsteher schrieb:
>> Leider hat Xilinx nicht mehr solche
>> Bausteine die vom aktuellen Vivado 2020.1 Webpack unterstützt werden.
>
> Einfach mal ISE 14.7 installieren: Spartan 3, Coolrunner

Das will ich aber vermeiden. Klar, es ist auch möglich.

>> Vorschläge, welche Hersteller in Frage kommen würden.
>
> Latticesemi: MachXO2
>
> TQFP/PQFP bis zum Abwinken...

Vielen Dank.

von Johannes K. (krjdev)


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> Und falls du ein erprobtes Layout + Schaltplan in KiCad brauchst mit der
> EQFP144-Version, hätte ich da was fertiges.
>
> https://gitlab.com/microengineer18/pidiver1.3/-/wikis/home

Cool, danke! Werde ich mir anschauen.

von Johannes K. (krjdev)


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Mampf F. schrieb:
> Die hier zB
>
> https://www.digikey.com/en/products/detail/intel/10CL025YE144A7G/10483715
>
> Vor 2 Jahren waren die nagelneu.
>
> Altera/Intel Cyclone 10 LP mit 25kLE.

Fraglich, ob ich überhaupt so viele Logikelemente benötige. Für ein 
Projekt muss ich im FPGA eine AXI ähnliche Schnittstelle und eine SPI 
Schnittstelle implementieren. Der Rest ist eigentlich nur, das die 
Aus-/Eingänge vom FPGA und die SPI Schnittstelle über diese AXI ähnliche 
Schnittstelle angesteuert werden.

Grob gesagt, sollte das eine I/O Karte werden, die über einen ARM 
Prozessor angesteuert wird.

Gut, ist vielleicht nicht eines FPGA's würdig.

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