Г.Келл
опубликовано в журнале НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №5/17

Цифробуквенная маркировка электронных компонентов используется в отрасли с давних времен. А началось все с электровакуумных ламп. В 1944 году две американские отраслевые ассоциации: Radio Manufacturers Association (RMA) и National Electrical Manufacturers Association (NEMA) создали Joint Electron Tube Engineering Council (JETEC), в обязанности этого Совета входила координация маркировки электровакуумных ламп. Тогда и появилась маркировка, состоящая их нескольких букв и цифр (6AL5, 6J6, 6SL7, …), несущая информацию и о функциональном назначении и о некоторых параметрах ламп. Спустя 14 лет, в 1958 году, буква “T” (Tube) в аббревиатуре Совета была заменена на “D” (Device), отразив наступление эры полупроводников. И уже в 1960 году была принята система маркировки полупроводниковых диодов EIA370, состоявшая из префикса 1N и порядкового номера (1N4007, 1N4148, …). JEDEC стала “законодателем” маркировки дискретных полупроводников на американском континенте. Европейская система обозначения Pro Electron появилась в 1966 году, по ней условное обозначение формировалась из двух или трех букв, характеризующих тип материала и функциональное назначение компонента и порядкового номера (BC358, BY399, BAV99, …). Примерно тогда же японский Институт Промышленных Стандартов (Japanese Industrial Standards), выпустил стандарт JIS-C-7012, установивший привычное обозначение японских транзисторов (2SAxxxx, 2SCxxxx, 2SKxxxx, ...).

Нет ничего удивительного, что система обозначения полупроводниковых дискретов унаследовала принципы, заложенные в маркировку электровакуумных ламп. При правильном выборе символов, такая система была бы способна отображать определенные характеристики приборов и помогать в их оперативной идентификации. Однако, массовое производство полупроводников и, в первую очередь микросхем, функциональное многообразие которых на порядки превышало многообразие диодов и транзисторов, поставило крест на благом намерении гармонизировать систему обозначений полупроводниковых приборов. В странах Запада, да и в Японии, при всей приверженности к порядку, вторым препятствием стала рыночная экономика и быстрорастущее число производителей полупроводников, которые ни в коей мере не хотели тратить время и ресурсы на согласование наименований своих изделий с конкурентами, пусть и в одной стране. Таким образом, к началу 70-х система JEDEC в определенной мере продолжала действовать в США для дискретных полупроводников, а обозначение микросхем общего назначения стало формироваться в соответствии с принципами, выбранными для этого частными компаниями-производителями. Именно тогда сложился шаблон обозначения американских ИС, которого придерживается большинством компаний:

•    • префикс из двух-трех букв – обозначал принадлежность к конкретному производителю и, зачастую, функциональное назначение
•    • 3…4 цифры были порядковым номером разработки (первая цифра могла характеризовать и температурный диапазон)
•    • суффикс из одной-двух букв характеризовал некий параметр, температурный диапазон или тип корпуса.

Конечно, как и у любой «стихийной» системы, существует множество исключений, но известные всем электронщикам LM358N, UC2842BD, NE555N и тысячи других наименований ИС, хорошо подтверждают правило.

На этом фоне исключительно эффективной смотрится принятая еще в СССР отечественная система обозначения полупроводниковых приборов. Не секрет, что большинство электронных компонентов, производимых в СССР, имели зарубежные прототипы, но их обозначения в нашей стране всегда были уникальными. И если эта уникальность, для электровакуумных ламп, полупроводниковых диодов и транзисторов не слишком выделялась на фоне обозначений по системе JEDEC, то единая система обозначений для микросхем была очень информативной и удобной.

Первый норматив по условным обозначениям отечественных полупроводниковых микросхем НПО.034.000 появился в 1968 году (т.е. «вполне на уровне» европейской системы ProElectron) и спустя 5 лет он был «прописан» в стандарте ГОСТ 18682-72. В 1980 году появилась, и просуществовала 20 лет, привычная для большинства российских электронщиков система обозначения микросхем по ОСТ 11.073.915-80. Государственное управление электронной промышленностью СССР, выразившееся в создании в 1965 году соответствующего министерства (МЭП), имело своим следствием и централизованную систему отраслевой стандартизации. Обязанность по формированию условных обозначений полупроводниковых приборов (включая ИС), была возложена на созданное в 1968 году зеленоградское ЦКБ «Дейтон». Справочники под редакцией руководителей этой организации Б.В.Тарабрина и С.В.Якубовского были, одними из немногих качественных источников информации о характеристиках полупроводниковых приборов советской поры.

Советская система условных обозначений микросхем отличалась продуманностью и наглядностью. Особенно хорошо это видно на примере микросхем логики. Так типовые западные микросхемы, что 74-й, что 4000-й серий содержали просто порядковый номер разработки (ну и признак используемой технологии -74LSxxx – маломощная Шоттки или 74ACxx – быстродействующая КМОП для более поздних клонов) и суффикс, обозначавший тип корпуса. Обозначение аналогичной отечественной логики было гораздо более информативным:

Префикс
•    • 1a – буква «Э» обозначала экспортное исполнение (дюймовый шаг выводов). Встречалась редко.
•    • 1b – буква «К» говорила о предназначении для гражданской продукции. В микросхемах военного и космического применения отсутствовала.
•    • 1c – буква характеризующая исполнение корпуса для ИС гражданского назначения: «Р» - dip, «Ф» - soic, «М» - керамика, «А» - планарный, и т.п.

Серия
•    • 2a – технология изготовления: «1», «5» или «6» - монолитная ИС, «2», «4» или «8» - гибридная ИС, «7» - чип-исполнение (бескорпусное), «3» - иные ИС.
•    • 2b – в более поздней 4-хзначной нотации обозначала сферу применения: «0» - бытовая техника, «1» - аналоговые схемы, «4» - операционные усилители, «5» - цифровые схемы, «6» - память, «8» - микропроцессоры.
•    • 2c – собственно номер серии.

Функциональная группа
•    • 3a – основная группа, 3b – подгруппа. Именно эти две буквы говорили о функциональном назначении микросхемы. И список сочетаний был весьма внушительным: «УД» - операционный усилитель «ЛА» - логические И-НЕ, «ЕН» - линейный стабилизатор, «ПВ» - АЦП, «СА» - компаратор и т.д., и т.п..

Порядковый номер в подгруппе
•    • 4 - иногда совпадал с порядковым номером западного прототипа. Например, MC10117 => К500ЛК117

Суффикс
•    • 5a – указывал на наличие определенной версии микросхемы с отличающимися от стандартной характеристиками.

Отраслевой стандарт ОСТ 11.073.915-2000, принятый в 2000-м году немного скорректировал предшественника. Совсем свежий ГОСТ РВ 5901-005-2010 также внес изменения, но в целом преемственность с советской системой условных обозначений сохранилась.

Безусловно, запоминание буквенных сочетаний функциональных групп требовало определенных усилий, но запоминание цифровых кодов импортных микросхем было еще более затратным мероприятием. Хотя наличие в то время у многих электронщиков набора data-books облегчало задачу, а появление Google сделало поиск функционального описания микросхемы совсем тривиальным делом, оперативность идентификации компонента с «советской» маркировкой, по мнению автора, выше.

Все изменила миниатюризация электронных компонентов. Если на корпусах дискретных приборов для выводного монтажа типоразмера to и do, и микросхемных dip, soic, plcc и qfp разместить полное условное наименование компонента не представляло труда, то с появлением smd- корпусов типа sot, sc, msop, qfn и т.п. – малость поверхности стала главной проблемой.

В СССР с ней впервые столкнулись еще при производстве первого (и наиболее популярного) транзистора в пластмассовом корпусе - КТ315. На его корпусе размером 7х6 мм удавалось разместить только суффикс, характеризовавший коэффициент усиления (у левого края), логотип производителя и код даты. Когда появился комплементарный КТ361 в таком же корпусе – проблему решили просто – буквенный суффикс на них стали наносить по центру.

В дальнейшем на советских заводах научились наносить полное наименование на корпуса типа to92, но большую популярность c 80-х годов, видимо из соображений экономии, получила маркировка цветными точками и условными символами. Огромную популярность тогда приобрели справочники с расшифровкой такого вида маркировки. Да и теперь, в интернет-форумах, обсуждение идентификации тех или иных отечественных дискретов с цветовой маркировкой занимает заметное место.

Справедливости ради следует сказать, что экономить на длине маркировки начали еще японские производители транзисторов – они традиционно не наносили на корпус префикс «2S» и на любых корпусах, даже самых больших to247, to3p и to218 значилось, к примеру, просто – A1538.

Все драматически изменилось с появлением smd-корпусов, геометрические размеры которых имеют тенденцию только к уменьшению. Технология поверхностного монтажа была впервые продемонстрирована компанией IBM в 1960 году, однако, ее массовое внедрение началось только в конце 80-х годов. На классическом корпусе sot23, размером 2,9х1,3 мм, даже используя лазерную гравировку не удавалось разместить более 4-х символов с сохранением читабельности невооруженным глазом. Тогда и появился новый вид маркировки полупроводниковых приборов – smd-коды.

К сожалению, формирование smd-кодов не подчиняется вообще никаким правилам. Каждая компания формирует его по своему усмотрению, используя, зачастую, совсем непонятные принципы. С учетом того, что по прогнозу аналитической компании IC Insights число отгруженных в 2018 году полупроводниковых приборов превысит 1 трлн.штук, а подавляющее число активных ЭК (да и пассивные не отстают) выпускается в smd-исполнении, задача корректной идентификации smd-компонентов становится практически невыполнимой.

К счастью, задача такой идентификации возникает не на «передовой линии» производства электронной техники, где «куется» основная прибыль глобальной электроники. Потребность в ней возникает у ремонтников, разработчиков, вовлеченных в обратный инжиниринг (reverse engineering) и просто огромной армии электронщиков, занятых мелкосерийным производством электроники. Что является популярным в нашей стране времяпровождением.

Автору пришлось столкнуться с этой темой в начале века, когда на сайте www.ecworld.ru, началось формирование сводной таблицы маркировки smd-компонентов => smd-коды. За эти годы там собрано несколько десятков тысяч наименований полупроводниковых приборов, вот в таком формате:

Безусловно, собранный материал отражает лишь доли процента от существующего на рынке числа smd-кодов, но с учетом того, что в таблицу включались наиболее популярные в нашей стране (да и в мире) активные ЭК, ее полезность может быть довольно высока. Нельзя не признать, что «ручной» ввод данных в таблицу и трудоемок, и неизбежно связан с ошибками, которые, впрочем, обнаруживаются и исправляются, в том числе благодаря обратной связи от посетителей раздела, В заключение, хотелось бы дать некие комментарии, помогающие более эффективно вести идентификацию ЭК по их smd-кодам.

•    1. Автору известны лишь пять вендоров, на сайтах которых есть поиск по smd-коду. Это FAIRCHILD (теперь часть ON SEMI), MAXIM INTEGRATED, MICRO COMMERCIAL COMPONENTS, NXP (бизнес дискретов продан китайцам и теперь носит имя NEXPERIA) и TEXAS INSTRUMENTS. Остальные крупные компании таким сервисом не заморачиваются, но у большинства из них smd-код компонента указывается в data-sheet’е. Но и из этого правила бывают исключения.:-(
•    2. Очень многие вендоры включают в smd-код служебные символы, идентифицирующие дату и место производства (fab), либо номер партии (lot). Эти символы, как правило, не расшифровываются. Приятным исключением является компания NXP, которая для обозначения страны производства использует три фиксированных буквы: “p” – Гонконг, “t” – Малайзия и “W” – Китай. Удручает то, что эти символы могут находиться как в начале, так и в конце smd-кода. Отсутствие символа свидетельствует, обычно, о том, что компонент произведен в Гонконге.
•    3. У многих smd-компонентов компании INFINEON smd-код заканчивается символом “s” – очевидный рудимент первой буквы названия материнской компании Siemens. Как правило, smd-коды пишутся заглавными буквами и строчное “s” (иногда и повернутое на 90 градусов) сразу идентифицирует производителя.
•    4. Некоторые вендоры активно используют надчеркивания и подчеркивания, характеризуя ими RoHS-статус компонента. Компания MAXIM поступает по-другому: добавляется символ «+» или «#» в качестве префикса к smd-коду.
•    5. Уникальным путем пошла компания INTERNATIONAL RECTIFIER, разместив однобуквенный smd-код на нижней стороне (обращенной к печатной плате) корпусов sot23-5 и sot23-6. На верхней стороне корпуса указаны 2 символа data-кода и два символа lot-кода. Идентифицировать которые невозможно, да и нет смысла. С такой маркировкой выпускаются, к примеру, PF-контроллеры IRS2505L, датчики тока IRS25750L и драйверы МОП-транзисторов IRS20752L.
•    6. Главной опасностью при идентификации smd-кода являются случаи одинаковой маркировки совершенно разных компонентов от разных производителей, но выполненных в одинаковом корпусе. Такие случаи встречаются все чаще, поскольку с уменьшением размеров smd-компонентов, размещать на нем удается три, два или даже один символ и число вариантов сужается…
•    7. Уменьшение размеров корпусов привело и появлению маркировки в виде условных символов. Что-то наподобие маркировки отечественных биполярных транзисторов в корпусе to92, но смасштабированное на корпус sc70. Такая маркировка замечена на дискретах компании FAIRCHILD. К сожалению, в упомянутой выше таблице smd-кодов такое отобразить не удастся…
•    8. Особое место в формировании smd-кодов занимают азиатские производители, поскольку именно они сначала массово копировали западные дискреты, а затем стали выпускать и приборы собственной разработки. При этом иногда используются smd-коды прототипов, а в большинстве случаев это не наблюдается. Что приводит к еще большей путанице.

Такая вот непростая ситуация с этими, казалось бы, простыми smd-кодами. Несбыточной мечтой представляется web-сервис, импортирующий фото smd-компонента и выдающий перечень возможных вариантов полного наименования по убывающей релевантности.