16. Виды стандартных корпусов. Способы корпусной герметизации

Корпусы ИМС различаются по форме, применяемым материалам, и выводам. Они являются элементами конструкции и предназначены для защиты от внешних воздействий на схемные элементы. В зависимости от применяемых материалов они бывают металлостеклянными, керамическими или пластмассовыми. Также в корпусах могут применяться печатные платы высокой плотности для разводки выводов кристалла

По применяемым материалам корпуса подразделяются на металлокерамические, керамические, металлостеклянные, стеклянные, металлополимерные, пластмассовые и полимерные (приведены в порядке снижения надежности и стоимости).

Большинство корпусов имеет двухрядное расположение выводов. Выводы могут располагаться параллельно плоскости корпуса (планарные) либо перпендикулярно плоскости корпуса (штыревые). Они могут быть различной конфигурации - круглые, пластинчатые, могут иметь форму «крыла чайки» или форму J (джей).

Стандартные корпуса принято разделять на две категории:

1. Выводные компоненты (Pin Through Hole – PTH или Through Hole Assembly - THA). Эта группа компонентов включает традиционные пассивные и активные компоненты со штыревыми выводами, а также интегральные схемы в корпусах типа DIP (Dual in-line Package).

2. Поверхностно-монтируемые компоненты (surface mount component - SMC или surface mount device - SMD). Для них также применяется название «SMT-компонент» (SMT – surface mount technology – технология поверхностного монтажа). К этой группе относятся пассивные компоненты ( резисторы, конденсаторы, индуктивности) в корпусах, не имеющих выводов (0805, 0603, и др.), ИМС и другие полупроводниковые приборы в базовых технологических корпусах с планарными, шариковыми выводами, или J-контактами.

Существует также множество элементов, для которых форма, размеры и расположение выводов не стандартизованы. Эти компоненты объединяют под общим названием OFC (Odd Form Component) [30].

Выводы могут быть плоскими (форма поперечного сечения – прямоугольник), и осевыми (форма поперечного сечения – круг). Штыревым называют плоский или осевой вывод компонента, предназначенный для монтажа в отверстия на печатной плате (рис. 4.22). Планарным называют плоский вывод, который припаивается к областям металлизации на поверхности печатной платы (рис. 4.25). Разновидностью планарных выводов являются также J-контакты. Они представляют собой плоские выводы, загнутые под корпус. В настоящее время широко применяются компоненты с шариковыми выводами (рис. .4.27).

Выводы корпуса могут располагаться с двух или четырех сторон корпуса, а также с нижней стороны корпуса по всей его площади. Выводы могут располагаться параллельно плоскости корпуса (планарные) либо перпендикулярно плоскости корпуса (штыревые).

Справочные данные о размерах и форме корпусов, размере и форме их выводов представлены в [2, 4, 8, 12].

Все параметры стандартных корпусов оговорены в стандартах. Так, расстояния между выводами, размещёнными в ряд, соотносятся с шагом координатной сетки: 2,5 мм; 1,25 мм; 0,625 мм в метрической системе измерения и 2,54 мм; 1,27 мм; 0,634 мм – в дюймовой системе измерения, переведённой в метрическую.

Приведем основные группы стандартных зарубежных корпусов.

1. Простые корпуса для пассивных компонентов:

выводные корпуса (рис. 4.22)

безвыводные плоские корпуса прямоугольной формы, например резисторов и конденсаторов (рис. 4.23, а);

корпуса типа MELF (рис. 4.23, б) – цилиндрические безвыводные корпуса.

2. Корпуса со штыревыми выводами, расположенными перпендикулярно плоскости корпуса – DIP и PGA (рис. 4.24).

3. Корпуса с планарными выводами – SO, PLCC, QFP ( рис. 4.25).

4. Безвыводные корпуса с металлизацией контактных площадок на боковых стенках корпуса – LCCC (рис. 4.26).

5. Корпуса с шариковыми выводами на нижней плоскости корпуса - BGA, flip-chip (рис. ) [30].

Пассивные компоненты с безвыводными корпусами часто обозначают приставкой «чип», например, «чип-резисторы», «чип-конденсаторы», и т.д.

Особенностью компонентов типа DIP, PGA, PLCC и LCCC является то, что их можно припаивать непосредственно на плату, а также устанавливать в специальные колодки, которые, в свою очередь, припаиваются на плату.

Кроме перечисленных групп существует также множество других разновидностей корпусов, что позволяет подбирать подходящие с учетом особенностей эксплуатации, производства, стоимости, и т.д. Как правило, один и тот же электронный компонент выпускается в нескольких видах корпусов.

Как правило, герметизация с помощью корпусов обеспечивает высокую эксплуатационную надежность.

Корпусную герметизацию осуществляют следующими способами:

склеиванием крышки и основания корпуса;

>пайкой металлических или металлизированных частей корпуса;

>холодной сваркой (по контуру крышки и основания)

>аргонно-дуговой сваркой;

>лазерной сваркой;

>шовной контактной сваркой (два ролика-электрода, прижимающих края крышки и основания друг к другу, перемещаются по контуру корпуса)