Lista de tipos de encapsulado de circuitos integrados

Un paquete dual en línea (DIP) de 8 pines de tamaño estándar que contiene un IC 555 .

Los circuitos integrados se colocan en paquetes protectores para permitir una fácil manipulación y montaje en placas de circuitos impresos y para proteger los dispositivos de daños. Existe una gran cantidad de tipos de paquetes. Algunos tipos de paquetes tienen dimensiones y tolerancias estandarizadas y están registrados en asociaciones de la industria comercial como JEDEC y Pro Electron . Otros tipos son designaciones patentadas que pueden ser realizadas por solo uno o dos fabricantes. El empaquetado de circuitos integrados es el último proceso de ensamblaje antes de probar y enviar los dispositivos a los clientes.

En ocasiones, se preparan matrices de circuitos integrados especialmente procesadas para realizar conexiones directas a un sustrato sin un cabezal o portador intermedio. En los sistemas de chip invertido , el CI se conecta mediante protuberancias de soldadura a un sustrato. En la tecnología de haz de conductores, las almohadillas metalizadas que se utilizarían para las conexiones de unión por cable en un chip convencional se engrosan y extienden para permitir conexiones externas al circuito. Los conjuntos que utilizan chips "desnudos" tienen un envoltorio adicional o relleno con epoxi para proteger los dispositivos de la humedad.

Paquetes con orificios pasantes

La tecnología de orificios pasantes utiliza orificios perforados en la placa de circuito impreso (PCB) para montar los componentes. El componente tiene cables que se sueldan a las almohadillas de la PCB para conectarlos eléctrica y mecánicamente a la PCB.

Tres paquetes dobles en línea de plástico de 14 pines (DIP14) que contienen chips IC.

Montaje en superficie

Chip on board es una técnica de empaquetado que conecta directamente una matriz a una PCB, sin un intercalador o marco conductor .

Portador de chip

Un portachip es un encapsulado rectangular con contactos en los cuatro bordes. Los portachip con cables tienen cables metálicos envueltos alrededor del borde del encapsulado, en forma de letra J. Los portachip sin cables tienen almohadillas metálicas en los bordes. Los encapsulados de los portachip pueden estar hechos de cerámica o plástico y, por lo general, se fijan a una placa de circuito impreso mediante soldadura, aunque se pueden utilizar zócalos para realizar pruebas.

Matrices de rejilla de pines

Paquetes planos

Paquetes de contornos pequeños

Un circuito integrado de contorno pequeño (SOIC) es un encapsulado de circuito integrado (CI) montado en superficie que ocupa un área entre un 30 y un 50 % menor que un encapsulado en línea dual (DIP) equivalente, con un espesor típico de un 70 % menor. Por lo general, están disponibles en la misma distribución de pines que sus equivalentes, los CI DIP.

Paquetes a escala de chip

Según la norma J-STD-012 de IPC, Implementación de tecnología de chip invertido y escala de chip, para calificar como escala de chip, el paquete debe tener un área no mayor a 1,2 veces la del chip y debe ser un paquete de un solo chip, de montaje directo en superficie. Otro criterio que se aplica a menudo para calificar estos paquetes como CSP es que su paso de bola no debe ser mayor a 1 mm. Paquete a escala de chip

Ejemplo de dispositivos WL-CSP colocados sobre la cara de un centavo estadounidense . Se muestra un dispositivo SOT-23 (arriba) a modo de comparación.

Matriz de rejilla de bolas

La matriz de rejilla de bolas (BGA) utiliza la parte inferior del paquete para colocar almohadillas con bolas de soldadura en un patrón de rejilla como conexiones a la PCB. ^{[1] [3]}

Paquetes de circuitos integrados de transistores, diodos y con un pequeño número de pines

Un dibujo de un CI ZN414 en un encapsulado TO-18

• MELF : Electrodo de metal sin cara conductora (generalmente para resistencias y diodos)
• SOD: Diodo de contorno pequeño.
• SOT: Transistor de contorno pequeño (también SOT-23, SOT-223, SOT-323).
• TO-XX: amplia gama de paquetes con un pequeño número de pines, a menudo utilizados para piezas discretas como transistores o diodos.
  • TO-3 : Montaje en panel con cables
  • TO-5 : Envase de lata de metal con conductores radiales
  • TO-18 : Paquete de lata de metal con conductores radiales
  • TO-39
  • TO-46
  • TO-66 : Forma similar al TO-3 pero más pequeño
  • TO-92 : Paquete encapsulado en plástico con tres conductores
  • TO-99 : Paquete de lata de metal con ocho conductores radiales
  • TO-100: Paquete de lata de metal con diez conductores radiales, similar al TO-99
  • TO-126 : Paquete encapsulado en plástico con tres cables y un orificio para montaje en un disipador de calor.
  • TO-220 : Paquete de plástico con orificio pasante con una pestaña disipadora de calor (generalmente) de metal y tres cables
  • TO-226 ^[23]
  • TO-247: ^[24] Paquete encapsulado en plástico con tres cables y un orificio para montaje en un disipador de calor.
  • TO-251: ^[24] También llamado IPAK: paquete SMT similar al DPAK pero con cables más largos para montaje SMT o TH
  • TO-252 : ^[24] (también llamado SOT428, DPAK): ^[24] Paquete SMT similar al DPAK pero más pequeño
  • TO-262: ^[24] También llamado I2PAK: paquete SMT similar al D2PAK pero con cables más largos para montaje SMT o TH
  • TO-263 : ^[24] También llamado D2PAK: paquete SMT similar al TO-220 sin la pestaña extendida ni el orificio de montaje
  • TO-274: ^[24] 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 general, con dimensiones importantes.

do

Espacio libre entre el cuerpo del CI y la PCB

yo

Altura total

yo

Grosor del plomo

yo

Longitud total del portador

Largo _{y ancho}

Ancho del cable

Yo _Yo

Longitud del cable

PAG

Paso

Agujero pasante

Un chip pin de orificio pasante general, con dimensiones importantes.

do

Espacio libre entre el cuerpo del CI y la placa

yo

Altura total

yo

Grosor del plomo

yo

Longitud total del portador

Largo _{y ancho}

Ancho del cable

Yo _Yo

Longitud del cable

PAG

Paso

Blanco _{y negro}

Ancho del cuerpo del CI

En_​

Ancho de cable a cable

Dimensiones del paquete

Todas las medidas que se indican a continuación se expresan en mm . Para convertir mm a milésimas de pulgada , divida mm por 0,0254 (es decir, 2,54 mm/0,0254 = 100 milésimas de pulgada).

do

Espacio libre entre el cuerpo del paquete y la PCB .

yo

Altura del paquete desde la punta del alfiler hasta la parte superior del paquete.

yo

Grosor del pasador.

yo

Longitud únicamente del cuerpo del paquete.

Largo _{y ancho}

Ancho del pasador.

Yo _Yo

Longitud del pasador desde el paquete hasta la punta del pasador.

PAG

Paso de pines (distancia entre conductores a la PCB).

Blanco _{y negro}

Ancho del cuerpo del paquete únicamente.

En_​

Longitud desde la punta del alfiler hasta la punta del alfiler en el lado opuesto.

Doble fila

Remo cuádruple

Gobierno local

Paquetes multichip

Se han propuesto e investigado diversas técnicas para interconectar varios chips dentro de un solo paquete:

• SiP ( sistema en paquete )
• PoP ( paquete sobre paquete )
• SIC 3D, IC 3D monolíticos y otros circuitos integrados tridimensionales
• Módulo multichip
• WSI ( integración a escala de oblea )
• Comunicación de proximidad ^[30]

Por conteo de terminales

Ejemplo de tamaños de componentes, códigos métricos e imperiales y comparación incluida

Imagen compuesta de una placa de identificación con solapa y matriz LED de 11×44 que utiliza LED SMD de tipo 1608/0603. Arriba: un poco más de la mitad de la placa de 21×86 mm. Centro: primer plano de los LED con luz ambiental. Abajo: 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 cables 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 se dan en la tabla siguiente suelen indicar la longitud y el ancho de los componentes en décimas de milímetros o centésimas de pulgada. Por ejemplo, un componente métrico 2520 mide 2,5 mm por 2,0 mm, lo que corresponde aproximadamente a 0,10 pulgadas por 0,08 pulgadas (por lo tanto, el tamaño imperial es 1008). Se producen 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 están alineados. De manera problemática, algunos fabricantes están desarrollando componentes métricos 0201 con dimensiones de 0,25 mm × 0,125 mm (0,0098 in × 0,0049 in), ^[31] pero el nombre imperial 01005 ya se está utilizando para el paquete de 0,4 mm × 0,2 mm (0,0157 in × 0,0079 in). Estos tamaños cada vez más pequeños, especialmente 0201 y 01005, a veces pueden representar un desafío desde una perspectiva de fabricación o confiabilidad. ^[32]

Paquetes de dos terminales

Componentes pasivos rectangulares

Principalmente resistencias y condensadores .

Condensadores de tantalio

^{[38] [39]}

Condensadores de aluminio

^{[40] [41] [42]}

Diodo de contorno pequeño (SOD)

Electrodo metálico sin plomo (MELF)

Principalmente resistencias y diodos ; componentes con forma de barril, las dimensiones no coinciden con las de las referencias rectangulares para códigos idénticos. ^[50]

DO-214

Se utiliza comúnmente para rectificadores, Schottky y otros diodos.

Paquetes de tres y cuatro terminales

Transistor de contorno pequeño (SOT)

Otro

• DPAK (TO-252, SOT-428): encapsulado discreto. Desarrollado por Motorola para alojar dispositivos de mayor potencia. Viene en versiones de tres ^[63] o cinco terminales ^[64] .
• D2PAK (TO-263, SOT-404): Más grande que el DPAK; básicamente, un equivalente de montaje superficial del encapsulado de orificio pasante TO220 . Viene en versiones de 3, 5, 6, 7, 8 o 9 terminales. ^[65]
• D3PAK (TO-268): Incluso más grande que D2PAK. ^{[66] [67]}

Paquetes de cinco y seis terminales

Transistor de contorno pequeño (SOT)

Varios chips SMD, desoldados

Paquete MLP , chip de 28 pines, al revés para mostrar los contactos

Paquetes con más de seis terminales

Doble en línea

• Flatpack fue uno de los primeros paquetes montados en superficie.
• Circuito integrado de contorno pequeño (SOIC): doble en línea, 8 o más pines, forma de ala de gaviota, espaciado de pines de 1,27 mm.
• Paquete de contorno pequeño, con conductores J (SOJ): lo mismo que SOIC excepto que tiene conductores J. ^[80]
• Paquete delgado de contorno pequeño (TSOP): más delgado que el SOIC con un espaciado de pines más pequeño de 0,5 mm.
• Paquete retráctil de contorno pequeño (SSOP): espaciado entre pines de 0,65 mm, a veces 0,635 mm o en algunos casos 0,8 mm.
• Paquete retráctil delgado de contorno pequeño (TSSOP).
• Paquete de contorno pequeño de un cuarto de tamaño (QSOP): con espaciado entre pines de 0,635 mm.
• Paquete de contorno muy pequeño (VSOP): incluso más pequeño que QSOP; espaciado entre pines de 0,4, 0,5 o 0,65 mm.
• Doble plano sin plomo (DFN): ocupa menos espacio que su equivalente con plomo.

Cuádruple en línea

• Portador de chip con conductores de plástico (PLCC): cuadrado, conductor en forma de J, espaciado 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 alto, tamaño variable y pines en los cuatro lados
• Paquete plano cuádruple de plástico ( PQFP ), un cuadrado con pines en los cuatro lados, 44 o más pines
• Paquete plano cuádruple cerámico ( CQFP ): similar al PQFP
• Paquete plano cuádruple métrico (MQFP): un paquete QFP con distribución de pines métrica
• Paquete plano cuádruple fino ( TQFP ), una versión más delgada del LQFP
• Cable plano cuádruple sin plomo ( QFN ): ocupa menos espacio que su equivalente con plomo
• Portador de chip sin conductores (LCC): los contactos están empotrados verticalmente para que la soldadura se absorba. Es común en la electrónica de aviación debido a su resistencia a la vibración mecánica.
• Paquete de microconductor ( MLP , MLF ): con un paso de contacto de 0,5 mm, sin conductores (igual que QFN)
• Cuádruple de potencia plano sin plomo (PQFN): con almohadillas 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 entre bolas típicamente 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 bolas de rejilla 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 microesferas en rejilla (μBGA): espaciado entre bolas inferior a 1 mm
  • Matriz de rejilla de bolas finas 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
• Matriz de rejilla de tierras (LGA): una matriz de tierras desnudas únicamente. Similar en apariencia a 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 paquete 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 rejilla.
  • Matriz de rejilla de columnas de cerámica (CCGA): un paquete 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 rejilla. El cuerpo del componente es de cerámica.
• Paquete sin cables (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 COB (Chip-on-board) , un chip de silicio desnudo que normalmente es un circuito integrado, se suministra sin encapsulado (que normalmente es un marco conductor sobremoldeado con epoxi ) y se fija, a menudo con epoxi, directamente a una placa de circuito. Luego, el chip se une con cables y se protege de daños mecánicos y contaminación mediante una "tapa de globo" de epoxi .
• Chip-on-flex (COF), una variante de COB, en la que un chip se monta directamente en un circuito flexible . El proceso de unión automatizada con cinta también es un proceso de chip-on-flex.
• Chip-on-glass (COG), una variación de COB, donde un chip, normalmente un controlador de pantalla de cristal líquido (LCD), se monta directamente sobre el vidrio.
• Chip-on-wire (COW), una variante del COB, en la que un chip, normalmente un LED o un chip RFID, se monta directamente sobre un cable, lo que lo convierte en un cable muy fino y flexible. Dicho cable puede luego recubrirse con algodón, vidrio u otros materiales para transformarlo en textiles inteligentes o textiles electrónicos.

A menudo hay variaciones sutiles en los detalles del paquete de un fabricante a otro, y aunque se utilizan designaciones estándar, los diseñadores necesitan confirmar las dimensiones al diseñar las placas de circuitos impresos.

Véase también

• Portal de electrónica

• Tecnología de montaje superficial
• Circuito integrado tridimensional
• Intercalador
• IPC (electrónica)
• Lista de portadores de chips
• Lista de dimensiones de paquetes electrónicos
• Capa de redistribución
• Transistor de contorno pequeño
• Envasado a nivel de oblea

Referencias

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80. "Tipos de encapsulados de circuitos integrados". www.SiliconFarEast.com. Archivado desde el original el 26 de julio de 2013. Consultado el 28 de diciembre de 2015 .

Enlaces externos

• JEDEC JEP95 lista oficial de todos los paquetes electrónicos estándar (más de 500)
• Índice de información de paquetes de Fairchild
• Una lista ilustrada de diferentes tipos de paquetes, con enlaces a dimensiones/características típicas de cada uno
• Información de embalaje de Intersil
• Paquete IC.org
• Dimensiones de la disposición de las almohadillas de soldadura
• Sociedad Internacional de Microelectrónica y Empaquetado