2 Melf;
2.1 Encapsulamento
2.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

3 Capacitores “Molded Tantalum”;
3.1 Encapsulamento
3.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

4 Diodos e Transistores
4.1 Encapsulamento
4.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

II.II – Família dos Componentes Integrados

5 SOIC Small Outline Integrated Circuit
5.1 Encapsulamento
5.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

6 TSOP Thin Small Outline
6.1 Encapsulamento
6.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

7 PLCC Plastic Lead Chip Carrier
7.1 Encapsulamento
7.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

8 LCC  Leadless Chip Carrier
8.1 Encapsulamento
8.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

9 Flat Packs
9.1 Encapsulamento
9.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

10 QFP Quad Flat Pack;
10.1 Encapsulamento
10.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

11 BQFP Bumpered Quad Flat Pack;
11.1 Encapsulamento
11.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

12 TapepakÒ Molded Carrier Ring
12.1 Encapsulamento
12.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

13 BGA Ball Grid Array
13.1 Encapsulamento
13.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

COMPONENTES SMD

NOMENCLATURA E ENCAPSULAMENTO

Existem vários tipos de encapsulamento em componentes SMD. Toda vez que um novo encapsulamento é desenvolvido, um novo nome é criado. Estes nomes são usualmente a abreviação de suas iniciais. Por exemplo: O “Quad Flat Pack” é comumente conhecido como QFP. Infelizmente, alguns encapsulamentos têm mais de um nome. Isto, às vezes, cria certa confusão no mercado. Iremos explicar de maneira simples e direta estas várias nomenclaturas e os tipos de componentes.

A lista apresentada a seguir foi elaborada através de uma pesquisa com vários fabricantes de componentes SMD e alguns fornecedores de componentes próprios para treinamento. Apesar de minuciosa análise e levando em consideração que a dinâmica em que novos componentes são colocados à disposição dos usuários SMD, o leitor poderá não encontrar algum componente específico e suas características dimensionais relacionadas nas tabelas que vêm a seguir.

II.I Família dos Componentes Passivos e Discretos

Flat chip

1.1 Encapsulamento
Vamos iniciar estudando um simples “flat chip”, que compreende os capacitores e resistores cerâmicos.
As dimensões dos “flat chips” são identificadas por um código de 4 dígitos.
Este código de 4 dígitos é apresentado em polegadas ou milímetros. Esta variação é o início da confusão, por isso é muito importante verificar qual unidade de medida o fabricante dos componentes utiliza.
Os dois primeiros dígitos indicam o comprimento do componente entre terminais. Os dois últimos dígitos referem-se a largura do componente.
Como exemplo, se os dois primeiros dígitos do código são 12, então o comprimento do “flat chip” é .12”. Portanto, se o código é na unidade métrica, o 12 refere-se a 1.2 mm.
A espessura dos encapsulamentos não está incluída neste código de 4 dígitos. É necessária a verificação desta informação nos manuais técnicos de cada fabricante.
Abaixo estão descritos os códigos de dimensões mais comuns para capacitores e resistores:

Veja a seguir os formatos de capacitores e resistores cerâmicos:

1.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

Já falamos de encapsulamento, agora vamos falar de empacotamento. O empacotamento (embalagem) trata da forma como o componente é fornecido ao mercado pelo fabricante.
Carretéis de 7” (178 mm) de diâmetro são padrão em todo o mundo para empacotamento de resistores e capacitores. Carretéis de 7” podem armazenar 5.000 resistores e tipicamente, de 3.000 até 4.000 capacitores.
Carretéis de 13” (330 mm) de diâmetro são disponíveis através de pedidos especiais quando são necessários para altas produções.
Estes carretéis especiais podem armazenar mais componentes (exemplo: 10.000 unidades) e requer menos manuseio que os carretéis de 7” (178 mm).
Carretéis de papel com fitas de papel perfurado são os empacotamentos mais populares para capacitores multicamadas cerâmicos.
No entanto, capacitores são disponíveis em carretéis de papel e fitas de papel, e os resistores são disponíveis em fitas plásticas e carretéis plásticos.
Quando falamos de baixo volume, é possível encontrar componentes a granel acondicionados em pequenos envelopes plásticos (vinil).

Capacitor Cerâmico

ENFITAMENTO PAPEL

ENFITAMENTO PLÁSTICO

Resistor

ENFITAMENTO PAPEL

ENFITAMENTO PLÁSTICO

Materiais do carretel
* Plástico
* Papel

2. Melf

Componentes MELF são mais populares no Japão e Europa do que nos Estados Unidos.
MELF significa “Metal Electrode Face Bounded” e consiste em dois terminais unidos a um corpo cilíndrico.
Resistores e capacitores tipo MELF são mais baratos que os “flat chips”, porém requerem um manuseio especial durante a montagem.
A grande desvantagem do MELF  é sua tendência de rolagem para fora da área de soldagem durante a montagem.

2.1 Encapsulamento
Alguns diodos são disponíveis em encapsulamentos MELF e mini-melf.

Veja abaixo o formato do MELF:

2.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

Diodo

Notas:
* - empacotamento em vidro
** - empacotamento plástico

Resistor

3. Capacitores “Molded Tantalum”

3.1 Encapsulamento

Alguns anos atrás, a indústria eletrônica adotou os padrões E.I.A. (americano) e I.E.C.Q (europeu) para encapsulamentos de “Molded Tantalum”
O padrão japonês E.I.A.J. não é totalmente compatível com os padrões americano e europeu.
Os padrões E.I.A. e I.E.C.Q. estabeleceram quatro encapsulamentos. Estes encapsulamentos são designados pelas letras A, B, C e D ou por um código de dimensão métrico de 4 dígitos. A altura do encapsulamento não está descrita no código.

Veja abaixo o formato típico do “molded tantalum”:

Exemplo:

3.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

Capacitor Tântalo

4. Diodos e Transistores

4.1 Encapsulamento

Transistores retangulares e diodos são encapsulamentos SOT (Small Outline Transistor).
O tipo mais popular é o SOT23. Outros encapsulamentos incluem o SOT89, SOT143 E SOT223.
Os Japoneses designaram o SC59 que tem quase as mesmas dimensões do SOT23.
Adicionalmente, os Japoneses desenvolveram o Mini-SOT que tem aproximadamente a metade do tamanho do SOT23.

As vantagens do encapsulamento SOT são:

Forma retangular que permite fácil montagem;
Tecnologia consolidada;
Encapsulamentos existentes como o SOT23, SOT89, SOT143 E SOT 223

              SOT 23                                     SOT 143                                      SOT89

4.2 Empacotamento dos Diodos e Transistores

Enfitamentos e carretéis são os mais populares empacotamentos para transistores e diodos SMD. Os SOT’s são acondicionados em carretéis de 7” (178 mm).

SOT

Sempre o enfitamento em plástico
II.II - Família dos Circuitos Integrados SMD
Os tipos de encapsulamentos para circuitos integrados em tecnologia SMD podem ser agrupados em famílias.
A tecnologia mais antiga é a “flat pack”.
O “Quad flat pack”, o TSOP e o BGA são os mais recentes tecnologicamente.
Cada família apresenta certas características em comum como o tipo de terminal, passo do terminal, tamanho do encapsulamento e
materiais.

Abaixo uma visão geral da família de circuitos integrados:

Tipos de Terminais dos Circuitos Integrados

Existem três tipos básicos de terminais. Cada terminal tem o nome que representa sua forma geométrica.
Terminais “Asa de Gaivota” são geralmente pequenos e bastante frágeis. Podem ser facilmente danificados e devem ser manuseados com bastante cuidado.

Terminais “Asa de Gaivota” são utilizados na maioria dos circuitos integrados. É possível encontrar de 15 a 33 terminais por centímetro linear em circuitos integrados que utilizam este tipo de terminal. Os terminais “Asa de gaivota” são de fácil inspeção após soldagem.
O terminal tipo “J” é mais robusto que o “Asa de Gaivota”. Terminais tipo “J” podem chegar a ter 8 terminais por centímetro linear em circuitos integrados.
Terminais “planos” também são utilizados, porém em escala bem reduzida. Seu armazenamento é criterioso para evitar danos ao componente.
Antes de sua utilização, os terminais devem ser cortados e dobrados em formato “Asa de Gaivota” por equipamentos de preformagem. Equipamentos de preformagem representam um custo extra ao processo. Terminais “planos” praticamente inexistem entre os circuitos integrados e tem utilização extremamente específica nas áreas militares e aeroespaciais.
Veja abaixo os tipos de terminais descritos acima:

                            Asa de Gaivota                                  Terminal "J"                     Terminal Plano

5. SOIC (Small Outline Integrated Circuit)

5.1 Encapsulamento 
Os SOIC’s pertencem à família de encapsulamentos de maior variedade de terminais, tanto em forma como em quantidade de terminais. São chamados de, pelo menos, dez nomes diferentes. Existem pequenas diferenças entre eles, e freqüentemente são chamados pelo nome errado. Vamos apresentar os mais conhecidos:

SO Small Outline é o projeto original. Consiste em um encapsulamento plástico medindo aproximadamente 3.97 mm de largura e tem terminais “Asa de Gaivota” com passo do terminal de 1.27 mm.

SOM Small Outline Medium mede 5.6 mm de largura. Encapsulamentos SOM são normalmente utilizados para rede de resistores.

SOL Small Outline Large mede 7.62 mm de largura. Encapsulamentos maiores medindo 8.38 mm, 8.89 mm, 10.16 mm e 11.43 mm também fazem parte da família SOL.

SOP Small Outline Package é o termo Japonês que define as famílias SO e SOL.

SOJ e SOLJ Small Outline J-Lead  é usado para descrever o encapsulamento SOL com terminais tipo “J”.
VSOP Very Small Outline Package refere-se ao encapsulamento de alta densidade com terminais “Asa de Gaivota” com passo de .65 mm. Algumas vezes, o termo VSOP e SSOP são intercambiáveis. Sua largura é de 6.63mm.
SSOP Shrink Small Outline Package é o mesmo que VSOP, porém apresentam corpo menor (5.3 mm).
TSOP Thin Small Outline Package utiliza terminais “Asa de Gaivota” com passo de terminal de 0.5 mm O corpo mede de 5.8 mm até 12 mm de comprimento. Os TSOP’s têm duas opções de terminais. O tipo I tem seus terminais a partir da metade inferior do encapsulamento. O tipo II tem seus terminais a partir da metade superior do encapsulamento.

O comprimento do componente é definido pelo número de terminais

5.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

SO -  Asa de Gaivota

SO -  Terminal tipo “J”

Carretel padrão com 13” de diâmetro

Tubos plásticos

6. TSOP Thin Small Outline

6.1 Encapsulamento
O TSOP combina um encapsulamento de pequena altura (1.0 mm) com passo (pitch) entre centros de terminais de 0.5 mm.
O TSOP proporciona um encapsulamento que acomoda uma larga pastilha de silício em circuito de alta densidade.
Existem 2 tipos de disposições de terminais para os TSOP’s.
O Tipo I é o mais popular encapsulamento TSOP e seus terminais estão localizados nas extremidades do corpo.
O Tipo II tem seus terminais localizados na lateral do corpo do componente.

6.2 Tipos de Embalagem e seus materiais 
TSOP’s são geralmente enviados em bandejas, no entanto, fitas/carretéis e tubos plásticos são disponíveis quando solicitados.
As dimensões gerais dos TSOP’s incluem os terminais.

Tipo I - 20 até 56 terminais e 0.5 mm de passo

Tipo II - 20 terminais e 1.27 mm de passo

TSOP – Tipo I

TSOP – Tipo II

7. PLCC Plastic Lead Chip Carrier

7.1 Encapsulamento 
O PLCC é o mais popular dos “lead chip carrier”. Seus terminais “J” têm sempre 1.27 mm de passo. São disponíveis comumente com 18 até 100 terminais.
Os PLCC’s são fornecidos em tubos ou enfitados em carretéis.
Como alternativa ao corpo em material plástico, os “leaded chip carrier” são disponíveis em cerâmica, conhecidos como CLCC, e também em metal, conhecidos como MLCC.
Os PLCC’s podem ser  montados em soquetes ou soldados diretamente  nas PCI’s e são facilmente substituídos (reparados) em campo quando soquetados. Para substituição de componentes soldados, são necessárias algumas técnicas de retrabalho que serão apresentadas em capítulo específico.
PLCC’s estão em uso a mais de uma década e continuam sendo um item comum.

* Terminais “J”;
* De 18 até 100 terminais;
* Passo de 50 mil (1.27 mm);
* Disponíveis em material cerâmico - CLCC;
* Disponíveis em material metálico - MLCC;
* Soquetados ou soldados na PCI. 

7.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

PLCC

SOQUETE - PLCC

8. LCC Leadless Chip Carrier

8.1 Encapsulamento
O encapsulamento cerâmico LCC é um dos mais resistentes por não apresentar terminais para danificar. Os LCC’s são soldados diretamente nas placas de circuito impresso através de suas “ilhas” de soldagem. Muitos dos LCC’s têm passo de terminal de 1.27 mm (50 mil) com contatos dourados que devem ser estanhados antes da montagem superficial (soldagem).

LCC’s são geralmente projetados para atender especificações militares, aeroespaciais, telecomunicação e aplicações onde é o ambiente apresenta altas temperaturas.
Ocasionalmente LCC’s são chamados LCCC (Leadless Ceramic Chip Carrier).

* Encapsulamento robusto;
* 16 até 124 pinos;
* Corpo cerâmico;
* Aplicações militares e alta temperatura;
* Fornecidos em bandejas e tubos.

9. Flat Packs

9.1 Encapsulamento
O “flat pack” é o mais antigo encapsulamento dos circuitos integrados em SMD.
São disponíveis em passo de terminais com 1.27 mm (50 mil) e apresentam 14, 16 ou 28 terminais. Em alguns casos onde o encapsulamento é maior, apresenta configuração com até 80 pinos.
“Flat packs” são utilizados apenas em aplicações militares, aeroespaciais e outras aplicações restritas.

Apresentam seus terminais retos em seus encapsulamentos plásticos e necessitam preformagem antes de serem utilizados. “Flat packs” usualmente tem terminais dourados e requerem estanhagem antes da montagem.
Deve-se notar que os “flat packs” têm seus terminais em apenas duas faces de seu corpo. Vide figura abaixo:

* Terminais retos;
* Passo de 50 mil;
* Requerem preformagem antes da utilização;
* Aplicações militares;
* 10 até 80 terminais;
* Tecnologia mais antiga;
* Aplicações limitadas.

10. QFP Quad Flat Pack

10.1 Encapsulamento
“Quad flat packs” são conhecidos como componentes “fine pitch”, desde que o passo de terminais estejam abaixo de .65 mm (25 mil) até .3 mm (12 mil).
A família “Quad flat pack”  é disponível em muitas opções e são chamadas por diferentes nomes.
Muitos desenvolvimentos ainda estão em andamento com o encapsulamento QFP.
O encapsulamento “bumper pack” é fabricado dentro do padrão Americano JEDEC. O encapsulamento “ QFP non-bumpered” é construído no padrão métrico Japonês EIAJ. 

* Padrão Japonês EIAJ;
* No Bumper;
* Terminais “Asa de Gaivota”;
* 44 até 304 terminais;
* Passo de .8 mm até .3 mm;
* Empacotamento em bandejas.

10.2 Tipos de Embalagem e seus materiais 

Encapsulamento 28 x 28 mm

Encapsulamento 32 x 32 mm

Encapsulamento 40 x 40 mm

11. BQFP Bumpered Quad Flat Pack

11.1 Encapsulamento

Estas saliências nas arestas dos componentes são denominadas “bumpers” e têm como função principal proteger os terminais durante o transporte, manuseio e montagem.
O “bumpered quad flat pack” é fabricado dentro do padrão JEDEC em medidas em polegadas. Isto significa que passos de 25 mil são verdadeiramente 25 mils (0.636 mm e não 0.65 mm).
BQFP’s são construídos em encapsulamento plástico, porém são também disponíveis em corpo metálico, conhecido como BMQUAD.

BQFP’s sempre apresentam terminais “Asa de Gaivota” e são fornecidos em bandejas, tubos ou carretéis/fitas.

* Padrão JEDEC;
* Saliências nas arestas para proteger terminais;
* “Asa de Gaivota”;
* Até 196 terminais;
* Empacotamentos - Bandejas, Tubos e Carretéis/fitas;
* “True pitch” 25 mil (.636 mm);
* Corpo metálico - BMQUAD.

11.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

BQFP

12. TAPEPAK Molded Carrier Ring

12.1 Encapsulamento

TapePakâ foi inventado pelo National Semiconductor e agora está licenciado para produção em vários fabricantes.
Este componente fica com seus terminais esticados num quadro plástico, sem que haja possibilidade de danificá-los. É possível que o componente seja testado ainda no quadro, antes do corte e preformagem.
TapePakâ é disponível com até 304 terminais.
A principal desvantagem com o TapePakâ são os equipamentos de preformagem, que agregam custos ao processo.

* Mantêm os terminais protegidos antes do uso;
* Permite teste elétrico automático;
* 120 até 304 terminais;
* Passos de 0.65 mm (25 mil) até 0.4 mm (15.7 mil);
* Armazenados superpostos em tubos;
* Necessitam de equipamento de preformagem. 

13. BGA Ball Grid Array 

13.1 Encapsulamento

É a tecnologia mais moderna em encapsulamentos. Problemas de coplanaridade não existem, pois os componentes têm esferas de soldas ao invés de terminais.
Proporcionam mais conexões que os QFP’s em encapsulamentos menores.
Estes componentes são também chamados de SGA’s, LGA’s, OMPAC’s e PPAC’s. Todos eles apresentam esferas de solda ou colunas e seus corpos são de material plástico ou cerâmico.
As esferas são dispostas em grades de 5 X 5 até 25 X 25 obtendo desde 25 até 625 conexões.
A impressão serigráfica da pasta de solda não necessita um passo crítico para os BGA’s, o mesmo acontecendo com o processo de refusão.
BGA’s apresentam concavidades superiores ou inferiores. Os passos padrões são 1.5 mm e 1.27 mm (50 mil).

Cavidade inferior 

Cavidade superior

13.2 Tipos de Embalagem e seus materiais

PLASTIC BALL GRID ARRAY

CERAMIC BALL GRID ARRAY

mBGA – MICRO BALL GRID ARRAY

FC-PBGA – FLIP CHIP PLASTIC BALL GRID ARRAY

FLIP CHIP