I packages dei PIC

La parola inglese package indica il contenitore del chip vero e proprio, che si chiama die.

Questo è così piccolo che sarebbe impossibile maneggiarlo senza le opportune apparecchiature e quindi, in genere, viene inserito in un contenitore di resina sintetica che serve da protezione e da supporto per una serie di pin o contatti metallici che rendono disponibili all' esterno gli IO del die.

Attualmente i processori PIC possono essere ordinati in diversi formati: DIP per il montaggio classico (foro passante) e QFN o SSOP o TQFP per il montaggio smd (Surface Mounting Device - dispositivi per il montaggio superficiale). 

Ecco qui le immagini dei vari packages, per un più facile riconoscimento (non in scala !).

Package per montaggio a foro passante

• PDIP  (plastic Dual In-line Package) è il classico integrato con molti pin, da saldare sul circuito, o meglio, da installare su uno zoccolo, in modo da poterlo sostituire con facilità.
  I pin, per i PIC, vanno da 8 a 40 (8, 14, 16, 18, 20, 28, 40).
  Il passo tra i pin è 1/10" = 2.54 mm. L' iterasse tra le due file di pin è .300mil per i packages detti skinny (magri), di cui fanno parte 8/14/26/20/28 pin. I packages con più pin hanno interasse .600 mil. Per i PIC questo riguarda i tipi da 40 pin, però essitono numerosi altri componenti con questo interasse in contenitori da 20/24/28/32/48 pin .
  Il materiale base è una plastica epossidica nera, ma sono realizzati DIP in altri materiali, ad esempio ceramiche, per usi professionali o militari.
   

Packages per montaggio superficiale

Attualmente costituiscono la maggior parte della produzione, dato che la tecnica di surface mount (montaggio superficiale) è diventata prevalente su quella classica con circuiti stampati forati.

• SOIC (Small Outline IC) è un package SMD che occupa una superficie sul circuito stampato 50-60% minore di un DIP. Al genere SOIC appartengono numerose varianti, con pin da 8 a 28 pin . Il passo tra i pin è 1/20" = 1.27mm. L' interasse varia a seconda si tratti di tipi narrow, wide o micro.
   

• MSOP (Micro Small Outline Package) è un package SMD del tipo SOIC, tipicamente a 8 pin.
  Il passo tra i pin è 1/20" = 1.27mm.

• TSSOP (thin-shrink small outline package) è un package SMD della famiglia SOIC, solitamente tra 8 e 64 pin, particolarmente sottile. Il passo tra i pin può scendere a 0.635mm.
   

• QFN (Quad Flat No leads package) è un package SMD quadrato, con i pin sui 4 lati, praticamente non visibili dall' esterno. 
  Il suo scopo è una elevata miniaturizzazione, con riduzione dello spazio occupato sul circuito stampato.
  Viene solitamente saldato ad aria calda in sistemi automatizzati. Ne esistono diverse variazioni, come UQFN.
   

• TQFP (Tin Quad Flat Pack), altro smd di forma quadrata con molti pin (anche più di 300). Il passo tra i pin è 0.8mm.
  

• LQFP (Low Profile Quad Flat Package), SMD con numerosi pin sui 4 lati. d Alla famiglia QFP (Quad Flat Package) appartengono numerosissime varianti, da 32 a oltre 30 pin, con passi tra 0.4 e 1mm.
  

• SOT23 (Small Outline Transistor), SMD microscopico utilizzato per i PIC10F.
   

• PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) ha forma rettangolare o quadrata, con i pin sui 4 lati, piegati in una caratteristica forma a "J", che ne permette sia la saldatura che l' inserzione su zoccolo. La spaziatura dei piedini è di 1,27 mm, il loro numero varia da 20 a 84. Per i PIC è stato per un certo tempo una alternativa al DIP a 40 pin, ma è ormai quasi abbandonato in favore degli altri packages SMD.

Per avere una idea delle dimensioni reali dei componenti, a lato una immagine in (circa) scala 1:1 riporta buna parte dei packages più usati per i microcontroller embedded. Si va da microscopico SOT23-6 ai packages a 100 e più pin. Un confronto è possibile con i "comuni" DIL (Dual In Line) plastici (DIP). E' immediato notare come i componenti smd occupano uno spazio molto minore, permettendo di realizzare densità di componenti molto elevate (anche con parti montate su entrambe le facce del circuito stampato). Per contro, i componenti SMD possono essere trattati solo con apparecchiature particolari e, oltre una certa densità di pin, diventano lavorabili solo con sistemi automatici o con l' ausilio di microscopi, stazioni ad aria calda, ecc., tutte cose solitamente al di fuori delle possibilità del comune sperimentatore.

Esistono ovviamente zoccoli anche per i dispositivi SMD, ma si tratta di zoccoli previsti per test o programmazione, solitamente complessi e costosi.

Oggetti come questi sono reperibili da ELNEC , che ne ha un catalogo impressionante, di ottima qualità e a costi ragionevoli, non solo per PIC, ma per praticamente tutte le principali MCU, oltre a programmatori per chip e accessori vari.

Un' altra alternativa per l' uso dei chip SMD è quella di impiegare dei circuiti stampati di adattamento.

Con questi circuiti stampati adattatori è possibile utilizzare chip SMD su  breadboard o schede di sviluppo. Ovviamente sono più pratici i chip nel classico DIP, ma se si hanno solo SMD, questa è la soluzione per poterli rimuovere senza problemi dallo zoccolo e sostituito con un altro per diverse esperienze.

Mentre, probabilmente, una realizzazione finale troverà vantaggio in dimensioni e costo se realizzata in SMD.

Dunque, una selezione del chip ideale per l' applicazione che vogliamo sviluppare va fatta considerando sia le caratteristiche del chip, sia la sua disponibilità di memoria e periferiche, sia le dimensioni del package.