Encapsulamentos CI

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1UniSant'Anna - fevereiro de 2009 - Página 
Fundamentos de Fabricação de 
Circuitos Integrados
Prof. Acácio Luiz Siarkowski
- Tipos de encapsulamentos de 
CIs
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Objetivos: 
Visão geral dos tipos de encapsulamentos de circuitos 
integrados e suas aplicações
Tipos de encapsulamentos CIs
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Tipos de encapsulamentos CIs
DIP Dual 
Inline
Package
SH-DIP
Shrink DIP
SIP Single
Inline
Package
SK-DIP, 
SL-DIP
Skinny DIP, 
Slim DIP 
PGA Pin
Grid Array
SOIC, SOP
Small Outline 
Package
QFP Quad
Flat Package
LCC
Leadless
Chip Carrier
Organic Pin 
Grid Array
(OPGA)
“AMD 
Athlon XP”
PLCC Plastic
Leadless
Chip Carrier
Tipos de encapsulamentos CIs
Leads = pinos
Tipos de encapsulamentos CIs
Encapsulamentos:
• Metálicos, Cerâmicos e Poliméricos (plásticos)
• Comunica o Die (matriz de silício) com a placa 
mãe (placa de circuito)
• Permite a manipulação por equipamentos 
automatizados
• Função de dissipação de calor, blindagem, etc...
• Protege o Chip contra umidade e corrosão
• Até 50% dos atrasos de sinais em um
computador de alta performance se deve
aos atrasos nos encapsulamentos! (Rabaey)
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips (CIs):
Die = Matriz
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips
• Fabricação em larga escala no substrato 
(wafer):
Veja também as 
imagens de alta 
resolução de 
processadores
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips
• Corte dos Dies:
Chip com 
Zoom 2400x
Contatos
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips:
• Fixação na base de 
encapsulamento
• Colagem com resina ou 
pasta de solda.
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips:
• Wiring-bond: 
interligação dos Dies
aos terminais do 
encapsulamento
Processador 486dx2
Memória ROM
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips:
• Fechamento do 
encapsulamento.
Processador Pentium 133MHz
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips:
• Colocação na placa de 
circuito “Via Hole”.
DIP
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips:
• Colocação na placa de 
circuito por Sockets.
Socket PGA (Processador)
Socket DIP
Socket LCC 
ou PLCC
Tipos de encapsulamentos CIs
Montagem dos Chips:
• Colocação na placa de 
circuito por SMT.
Chip SMT
Memoria RAM SMT
Chip SMT
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Principais características: 
dissipação de calor;
temperatura de operação;
blindagem contra interferência / ruídos;
número de pinos / vias;
montagem convencional ou SMT (Surface Mounted 
Technology).
nível de integração / quantidade de portas lógicas em 
cada Chip.
aplicações especiais (EPROMs), Smart Cards, etc..
Tipos de encapsulamentos CIs
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Dissipação de calor : 
Circuitos elétricos = “Efeito Joule” (geração de calor)
Encapsulamentos metálicos e cerâmicos permitem uma 
maior dissipação de calor dos circuitos.
Pode-se usar dissipadores para aumentar a área de 
troca de calor.
Tipos de encapsulamentos CIs
Dissipador de memória
Transistores de potência
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Dissipadores de calor:
Tipos de encapsulamentos CIs
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Dissipadores de calor: (solução doméstica)
Tipos de encapsulamentos CIs
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Especificação de CIs (Texas Instruments / Motorola):
1º Conjunto de duas ou três letras
SN – c.i. Standard
SNJ – c.i. de acordo com a norma MIL STD-833, Método 5004, Nível B
SNM – idêntico ao anterior, mas para o nível 1
SNA – idêntico ao anterior, mas para o nível 2
SNC – idêntico ao anterior, mas para o nível 3
SNH – idêntico ao anterior, mas para o nível 4
TL – circuitos lineares
TMS – microprocessador / memórias MOS
TM – módulo microcomputador
TBP – memória bipolar
TIB – memória de bolhas magnéticas
Tipos de encapsulamentos CIs
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2º Aplicação e temperatura:
5: militar (-55ºC a +125ºC, séries 52, 54 e 55)
6: militar reduzida (-25ºC a +85ºC, série 62)
7: comercial (0ºC a 70ºC, séries 72, 74 e 75)
Tipos de encapsulamentos CIs
Cerâmico Plástico
Melhor estabilidade 
térmica e melhor 
vedação contra 
umidade 
Mais barato
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3º Categoria do c.i.
2: linear ou analógico 5: de interface
4: lógico TTL – digital 6: comunicação (ou de grande consumo)
4º Identificação da função
Consta de 2 a 3 números, podendo inclui ou não uma letra. Serve 
para definir a função que realiza o c.i.
5º Especificações do encapsulamento
É uma das partes da nomenclatura constituída por uma ou duas 
letras e que define o tipo de encapsulamento:
N: DIL plástico de 14 a 16 pinos.
J: DIL cerâmico de 14 a 16 pinos.
P: DIL plástico de 8 pinos
L: cápsula de metal cilíndrica de 8 a 10 pinos.
R; A; U ou W: cápsula cerâmica plana.
S ou B: cápsula de metal plana.
Tipos de encapsulamentos CIs
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Blindagem contra interferência / ruídos:
• Interferência de outros equipamentos ou circuitos
• Probabilidade de falhas e/ou erros
Tipos de encapsulamentos CIs
Nível de integração:
• Quantidade de portas lógicas em cada Chip.
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Tipos de encapsulamentos CIs
Nível de integração processadores (Intel):
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Aplicações especiais:
As EPROMs precisam de 
uma janela para apagar a 
memória via luz UV
Tipos de encapsulamentos CIs
Nos Smart Cards os 
chips são colocados 
diretamente no cartão