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Articulo de referencia

Lista de tipos de embalaje de componentes electrónicos

Un paquete DIP ( Dual In-line Package ) de 8 pines de tamaño estándar que contiene un circuito integrado 555 . Los circuitos integrados y otros componentes electrónicos se coloc...

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Un paquete DIP ( Dual In-line Package ) de 8 pines de tamaño estándar que contiene un circuito integrado 555 .

Los circuitos integrados y otros componentes electrónicos se colocan en encapsulados protectores para facilitar su manipulación y montaje en placas de circuitos impresos , así como para protegerlos de daños. Existe una gran variedad de encapsulados. Algunos tienen dimensiones y tolerancias estandarizadas y están registrados en asociaciones industriales como JEDEC y Pro Electron . Otros son designaciones propietarias que pueden ser fabricadas únicamente por uno o dos fabricantes. El encapsulado de circuitos integrados es el último proceso de ensamblaje antes de las pruebas y el envío de los dispositivos a los clientes.

En ocasiones, se preparan chips de circuitos integrados con un procesamiento especial para su conexión directa a un sustrato sin un conector o portador intermedio. En los sistemas flip-chip, el circuito integrado se conecta al sustrato mediante puntos de soldadura. En la tecnología beam-lead , las almohadillas metalizadas que se usarían para las conexiones de unión de cables en un chip convencional se engrosan y extienden para permitir conexiones externas al circuito. Los ensamblajes que utilizan chips "desnudos" cuentan con un encapsulado adicional o se rellenan con epoxi para proteger los dispositivos de la humedad.

Paquetes de orificio pasante

La tecnología de orificios pasantes utiliza orificios perforados en la placa de circuito impreso (PCB) para el montaje de los componentes. El componente cuenta con terminales que se sueldan a las almohadillas de la PCB para conectarlo eléctrica y mecánicamente a la misma.

Tres encapsulados de plástico de doble en línea de 14 pines (DIP14) que contienen chips IC.

Montaje en superficie

La técnica de encapsulado "chip on board" (chip sobre placa) conecta directamente un chip a una placa de circuito impreso (PCB), sin un interponedor ni un marco de conexión .

portador de chips

Un encapsulado de chip es un paquete rectangular con contactos en sus cuatro bordes. Los encapsulados con terminales tienen contactos metálicos que rodean el borde, formando una J. Los encapsulados sin terminales tienen almohadillas metálicas en los bordes. Estos encapsulados pueden ser de cerámica o plástico y generalmente se fijan a una placa de circuito impreso mediante soldadura, aunque también se pueden usar zócalos para realizar pruebas.

matrices de rejilla de pines

Paquetes planos

Paquetes de esquemas pequeños

Un circuito integrado de contorno pequeño (SOIC) es un encapsulado de circuito integrado (CI) de montaje superficial que ocupa un área entre un 30 % y un 50 % menor que un encapsulado DIP (Dual In-line Package) equivalente, con un grosor típico un 70 % menor. Generalmente, están disponibles con la misma configuración de pines que sus homólogos CI DIP.

Paquetes a escala de chip

Según la norma J-STD-012 de IPC, Implementación de la tecnología Flip Chip y Chip Scale, para que un encapsulado sea considerado de escala de chip, su área no debe ser superior a 1,2 veces la del chip y debe ser un encapsulado de montaje superficial directo de un solo chip. Otro criterio que se suele aplicar para que estos encapsulados sean CSP es que la distancia entre sus bolas no debe ser superior a 1 mm.

Ejemplo de dispositivo WL-CSP colocado sobre la cara de una moneda de un centavo estadounidense . Se muestra un dispositivo SOT-23 (arriba) para compararlo.

matriz de rejilla de bolas

El encapsulado BGA (Ball Grid Array) utiliza la parte inferior del encapsulado para colocar almohadillas con bolas de soldadura en un patrón de cuadrícula como conexiones a la placa de circuito impreso (PCB). [ 1 ] [ 3 ]

Transistores, diodos, encapsulados de circuitos integrados con pocos pines

Dibujo de un circuito integrado ZN414 en un encapsulado TO-18.
  • MELF : Electrodo metálico sin terminales (generalmente para resistencias y diodos)
  • SOD: Diodo de contorno pequeño
  • SOT: Transistor de perfil bajo (también SOT-23, SOT-223, SOT-323)
  • TO-XX: amplia gama de encapsulados con un número reducido de pines, utilizados frecuentemente para componentes discretos como transistores o diodos.
    • TO-3 : Montaje en panel con cables
    • TO-5 : Encapsulado metálico con terminales radiales
    • TO-18 : Encapsulado metálico con terminales radiales
    • TO-39 : Similar al TO-5, pero con terminales más cortos.
    • TO-46 : Similar al TO-18 con una altura de tapa menor.
    • TO-66 : De forma similar al TO-3 pero más pequeño.
    • TO-92 : Paquete encapsulado en plástico con tres pines.
    • TO-99 : Encapsulado metálico con ocho pines radiales.
    • TO-100 : Encapsulado metálico con diez pines radiales, similar al TO-99.
    • TO-126 : Encapsulado de plástico con tres pines y un orificio para montaje en un disipador de calor.
    • TO-220 : Encapsulado de plástico de orificio pasante con una pestaña disipadora de calor (generalmente) metálica y tres pines.
    • TO-226 [ 24 ]
    • TO-247 : [ 25 ] Paquete encapsulado en plástico con tres pines y un orificio para montaje en un disipador de calor.
    • TO-251 : [ 25 ] También llamado IPAK: paquete SMT similar al DPAK pero con terminales más largos para montaje SMT o TH.
    • TO-252 : [ 25 ] (también llamado SOT428, DPAK): [ 25 ]
    • TO-262 : [ 25 ] También llamado I2PAK: paquete SMT similar al D2PAK pero con terminales más largos para montaje SMT o TH.
    • TO-263 : [ 25 ] También llamado D2PAK: paquete SMT similar al TO-220 sin la pestaña extendida ni el orificio de montaje.
    • TO-274 : [ 25 ] También llamado Super-247: paquete SMT similar al TO-247 sin el orificio de montaje

Referencia de dimensión

Montaje en superficie

Un chip de montaje superficial genérico, con sus dimensiones principales.
Un chip de montaje superficial genérico, con sus dimensiones principales.

Agujero pasante

Un chip de pines de orificio pasante de uso general, con dimensiones principales.
Un chip de pines de orificio pasante de uso general, con dimensiones principales.

Dimensiones del paquete

Todas las medidas que aparecen a continuación están expresadas en mm . Para convertir mm a mils , divida mm entre 0,0254 (es decir, 2,54  mm / 0,0254 = 100 mils).

do
Espacio libre entre el cuerpo del paquete y la placa de circuito impreso .
H
Altura del paquete desde la punta del pasador hasta la parte superior del paquete.
T
Grosor del pasador.
L
Longitud del cuerpo del paquete solamente.
L W
Ancho del pasador.
L L
Longitud del pin desde el paquete hasta la punta del pin.
PAG
Paso entre pines (distancia entre los conductores y la placa de circuito impreso).
W B
Ancho únicamente del cuerpo del paquete.
W L
Longitud desde la punta de un alfiler hasta la punta de otro en el lado opuesto.

Doble fila

filas cuádruples

LGA

Paquetes multichip

Se han propuesto e investigado diversas técnicas para interconectar varios chips dentro de un mismo encapsulado:

Por recuento de terminales

Se incluyen ejemplos de tamaños de componentes, códigos métricos e imperiales y una comparación.
Imagen compuesta de una placa identificativa de solapa con matriz LED de 11×44 , que utiliza LED SMD tipo 1608/0603. Arriba: Un poco más de la mitad de la pantalla de 21×86 mm. Centro: Primer plano de los LED con luz ambiental. Abajo: Los LED con su propia luz roja.
Condensadores SMD (a la izquierda) con dos condensadores de orificio pasante (a la derecha).

Los componentes de montaje superficial suelen ser más pequeños que sus homólogos con terminales y están diseñados para ser manipulados por máquinas en lugar de por personas. La industria electrónica ha estandarizado las formas y tamaños de los encapsulados (el principal organismo de estandarización es JEDEC ).

Los códigos que aparecen en la tabla siguiente suelen indicar la longitud y el ancho de los componentes en décimas de milímetro o centésimas de pulgada. Por ejemplo, un componente métrico 2520 mide 2,5  mm x 2,0  mm, lo que corresponde aproximadamente a 0,10 pulgadas x 0,08 pulgadas (por lo tanto, el tamaño imperial es 1008). Existen excepciones para el sistema imperial en los dos tamaños pasivos rectangulares más pequeños. Los códigos métricos siguen representando las dimensiones en mm, aunque los códigos de tamaño imperial ya no estén alineados. Resulta problemático que algunos fabricantes estén desarrollando componentes métricos 0201 con dimensiones de 0,25 mm × 0,125 mm (0,0098 pulg × 0,0049 pulg) [ 32 ] , pero el nombre imperial 01005 ya se está utilizando para el paquete de 0,4 mm × 0,2 mm (0,0157 pulg × 0,0079 pulg) . Estos tamaños cada vez más pequeños, especialmente el 0201 y el 01005, a veces pueden suponer un desafío desde la perspectiva de la fabricación o la fiabilidad. [ 33 ]            

Paquetes de dos terminales

Componentes pasivos rectangulares

Principalmente resistencias y condensadores .

condensadores de tantalio

[ 39 ] [ 40 ]

condensadores de aluminio

[ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]

Diodo de contorno pequeño (SOD)

Electrodo metálico sin plomo (MELF)

Principalmente resistencias y diodos ; componentes en forma de barril, cuyas dimensiones no coinciden con las de las referencias rectangulares para códigos idénticos. [ 51 ]

DO-214

Se utilizan comúnmente para diodos rectificadores, Schottky y otros diodos.

Paquetes de tres y cuatro terminales

Transistor de contorno pequeño (SOT)

Otro

Paquetes de cinco y seis terminales

Transistor de contorno pequeño (SOT)

Varios chips SMD, desoldados
Chip MLP de 28 pines, colocado al revés para mostrar los contactos.

Paquetes con más de seis terminales

Doble en línea

Cuádruple en línea

  • Encapsulado de chip con terminales de plástico (PLCC): cuadrado, con terminales en J, separación entre pines de 1,27  mm.
  • Paquete plano cuádruple ( QFP ): varios tamaños, con pines en los cuatro lados.
  • Paquete plano cuádruple de perfil bajo ( LQFP ): 1,4  mm de altura, tamaño variable y pines en los cuatro lados.
  • Paquete plano de plástico cuádruple ( PQFP ), un cuadrado con clavijas en los cuatro lados, 44 o más clavijas.
  • Paquete plano cuádruple de cerámica ( CQFP ): similar al PQFP
  • Paquete plano métrico cuádruple ( MQFP ): un paquete QFP con distribución métrica de pines.
  • Paquete plano cuádruple delgado ( TQFP ), una versión más delgada del LQFP.
  • Encapsulado plano cuádruple sin plomo ( QFN ): menor tamaño que su equivalente con plomo.
  • Encapsulado sin plomo (LCC): los contactos están empotrados verticalmente para facilitar la penetración de la soldadura. Es común en la electrónica aeronáutica debido a su resistencia a las vibraciones mecánicas.
  • Paquete de microencapsulado ( MLP , MLF ): con un  paso de contacto de 0,5 mm, sin terminales (igual que QFN).
  • Encapsulado Power Quad Flat No-Lead ( PQFN ): con almohadillas de chip expuestas para disipación de calor.

matrices de cuadrícula

  • Matriz de rejilla de bolas (BGA): Una matriz cuadrada o rectangular de bolas de soldadura en una superficie, con un espaciado típico entre bolas de 1,27 mm (0,050 pulgadas).  
    • Matriz de rejilla de bolas de paso fino ( FBGA ): una matriz cuadrada o rectangular de bolas de soldadura en una superficie.
    • Matriz de rejilla de bolas de paso fino de perfil bajo ( LFBGA ): una matriz cuadrada o rectangular de bolas de soldadura en una superficie, con un espaciado entre bolas típicamente de 0,8  mm.
    • Matriz de rejilla de microbolas ( μBGA ): Espacio entre bolas inferior a 1  mm
    • Matriz de rejilla de bolas de paso fino ( TFBGA ): una matriz cuadrada o rectangular de bolas de soldadura en una superficie, con un espaciado entre bolas típicamente de 0,5  mm.
  • Encapsulado LGA (Land Grid Array ): Un conjunto de contactos sin contactos. Similar en apariencia al QFN , pero el acoplamiento se realiza mediante pines de resorte dentro de un zócalo en lugar de soldadura.
  • Matriz de rejilla de columnas (CGA): Un encapsulado de circuito en el que los puntos de entrada y salida son cilindros o columnas de soldadura de alta temperatura dispuestos en un patrón de cuadrícula.
    • Matriz de rejilla de columnas cerámicas (CCGA): Un encapsulado de circuito en el que los puntos de entrada y salida son cilindros o columnas de soldadura de alta temperatura dispuestos en una cuadrícula. El cuerpo del componente es de cerámica.
  • Paquete sin plomo (LLP): Un paquete con distribución de pines métrica (  paso de 0,5 mm).

Dispositivos no empaquetados

Aunque son de montaje superficial, estos dispositivos requieren un proceso específico para su ensamblaje.

  • El chip en placa (COB) , un chip de silicio desnudo , que suele ser un circuito integrado, se suministra sin encapsulado (que normalmente es un marco de conexión recubierto de epoxi ) y se fija, a menudo con epoxi, directamente a una placa de circuito impreso. A continuación, el chip se conecta mediante hilos conductores y se protege de daños mecánicos y contaminación mediante una capa superior de epoxi .
  • El proceso Chip-on-flex (COF), una variante del COB, consiste en montar un chip directamente sobre un circuito flexible . El proceso de unión automatizada con cinta también es un proceso Chip-on-flex.
  • La tecnología Chip-on-glass (COG, por sus siglas en inglés) es una variante de la tecnología COB, en la que un chip, normalmente un controlador de pantalla de cristal líquido (LCD), se monta directamente sobre el vidrio.
  • La tecnología Chip-on-wire (COW), una variante de la tecnología COB, consiste en montar un chip, normalmente un LED o un chip RFID, directamente sobre un cable, lo que da como resultado un cable muy fino y flexible. Este cable puede recubrirse con algodón, vidrio u otros materiales para crear textiles inteligentes o textiles electrónicos.

A menudo existen variaciones sutiles en los detalles del embalaje de un fabricante a otro, e incluso aunque se utilicen designaciones estándar, los diseñadores deben confirmar las dimensiones al diseñar las placas de circuitos impresos.

Véase también

Referencias

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  81. ↑ "Tipos de encapsulado de circuitos integrados" . www.SiliconFarEast.com. Archivado del original el 26 de julio de 2013. Consultado el 28 de diciembre de 2015 .
  • Lista oficial JEDEC JEP95 de todos (más de 500) paquetes electrónicos estándar.
  • Índice de información de paquetes de Fairchild
  • Un listado ilustrado de diferentes tipos de paquetes, con enlaces a las dimensiones/características típicas de cada uno.
  • Información sobre el embalaje de Intersil
  • ICpackage.org
  • Dimensiones de la disposición de las almohadillas de soldadura
  • Sociedad Internacional de Microelectrónica y Empaquetado
  • Hoja de cálculo con dimensiones y nombres de semiconductores, con referencias cruzadas a encapsulados JEDEC, ProElectron, soviéticos y comerciales, tanto antiguos como actuales. Actualizada semestralmente.
  • Una página web archivada con enlaces a colecciones de planos de encapsulados de módulos de potencia SMD, herméticos, de plástico, de RF, coaxiales e híbridos, que corresponden a las dimensiones y nombres enumerados en las páginas de la hoja de cálculo anterior.