Пластмассовый компонент (Plastic Device) — это электронный компонент, корпус (package) которого изготовлен из термореактивной или термопластичной пластмассы. Такая конструкция составляет подавляющее большинство современных компонентов для поверхностного монтажа (SMD) и выводных компонентов благодаря низкой стоимости и технологичности массового производства.
Материалы и технология корпусирования
Основным материалом является эпоксидный компаунд (epoxy molding compound, EMC) — композиция эпоксидных смол, наполнителя (дроблёный кварц) и отвердителя. Процесс корпусирования (packaging) заключается в размещении кристалла (die) на металлическом основании (leadframe), соединении выводов методом проволочного монтажа (wire bonding) и последующем формовании корпуса путём литья под давлением.
Структура корпуса
Корпус пластикового компонента представляет собой монолитную отливку, герметизирующую кристалл. Для отвода тепла мощных компонентов используется открытая контактная площадка (thermal pad) на основании или внешний теплоотвод (heat sink). Выводы формируются из выступающих частей металлического основания и покрываются припоем для обеспечения паяемости (solderability).
Преимущества и недостатки
Ключевым преимуществом пластиковых корпусов является их крайне низкая стоимость при массовом производстве. Они совместимы со стандартными процессами поверхностного монтажа (SMT). Однако, по сравнению с керамическими корпусами (ceramic package), они обладают более высокой гигроскопичностью (moisture absorption) и могут быть чувствительны к термоударам (thermal shock).
Классификация и типы
Пластиковые корпуса стандартизированы и имеют общепринятые обозначения:
-
Для поверхностного монтажа (SMT): SOIC (Small Outline Integrated Circuit), QFP (Quad Flat Package), BGA (Ball Grid Array)
-
Для монтажа в отверстия (THT): DIP (Dual In-line Package), SIP (Single In-line Package)
Области применения
Пластиковые компоненты доминируют в потребительской электронике, телекоммуникационном оборудовании, автомобильной промышленности (в салонной электронике) и других массовых областях. Для применений в средах с экстремальными условиями (высокие температуры, влажность, радиация) используются корпуса с повышенной надёжностью, например, P-DIP (Plastic DIP) с улучшенным герметиком.
Критерии качества и стандартизация
Качество и надёжность пластиковых корпусов регламентируется стандартами JEDEC и IPC. Ключевые тесты включают испытания на влаго- и теплостойкость (moisture sensitivity level testing, MSL) и термоциклирование (thermal cycling).
Источники: Стандарты на пластиковые корпуса полупроводниковых приборов установлены JEDEC (например, JESD22) и IPC (IPC-7351).