Tipos De Encapsulados Y Su Uso En La Electrónica.

En la Electrónica, los encapsulados son un tipo de elemento fundamental para el diseño de componentes. Estos sirven para proteger a los componentes del entorno externo, al mismo tiempo que les proporciona una conexión segura con otros dispositivos electrónicos. De esta forma, los encapsulados permiten que los componentes sean montados y fijos en un circuito para que realicen su función. Hay diferentes tipos de encapsulados para diferentes componentes y cada uno de ellos tiene un uso específico. La elección correcta del encapsulado, entonces, según el componente, puede ayudar a garantizar que el dispositivo sea seguro, funcione correctamente y tenga una vida útil larga.

Los tipos principales de encapsulados electrónicos son DIP (Dual Inline Package), SIP (Single Inline Package), TO-220, TO-247, TO-3P, TO-5, TO-18, TO-92 y SMD (Surface Mount Device). Cada uno tiene un tamaño, un diseño y un propósito diferente. Por ejemplo, los más comunes de ellos, TO-220 y TO-247, se utilizan principalmente para transistores y diodos rectificadores. Por otro lado, el encapsulado TO-3P se utiliza para optoacopladores y amplificadores de potencia.

A continuación se detallan los usos y características de cada uno de los principales tipos de encapsulado:

      • DIP (Dual Inline Package): Es un encapsulado rectangular de plástico que se utiliza principalmente para circuitos integrados (IC) de 8, 14, 16 y 20 pines. Su nombre se debe a que los terminales están dispuestos en dos hileras. Están diseñados para usarse en tableros perforados y se pueden soldar directamente a la placa.
      • SIP (Single Inline Package): Es un tipo de encapsulado que consiste en un solo bloque de plástico con orificios metálicos de contacto a lo largo de la parte superior. Estos se utilizan principalmente para circuitos integrados de 4, 6 u 8 patillas.
      • TO-220: Es un encapsulado semiconductor en forma de caja rectangular de aluminio. Se utiliza principalmente para dispositivos de potencia con grandes cantidades de energía, como diodos rectificadores, transistor de puerta de potencia, MOSFET, SCRs y triacs.
      • TO-247: Es un encapsulado rectangular de aluminio con cuatro patillas. Es similar al TO-220, pero con un diseño mejorado para disipar mejor el calor. Se utiliza para dispositivos de potencia como transistores, diodos rectificadores, etc.
      • TO-3P: Es un encapsulado de forma octogonal hecho de aluminio. Se usa para montar dispositivos de potencia, como optoacopladores, transistores y amplificadores de potencia.
      • TO-5: Está diseñado para montar elementos sensibles a temperaturas altas, como los fotosensores, detectors PIR, etc. Este tipo de encapsulado tiene una terminal de CC, además de los dos terminales de CA, y una tapa protectora para ayudar a facilitar la refrigeración.
      • TO-18: Es un encapsulado semiconductor redondo y alargado hecho de aluminio. Se usa para montar elementos sensibles a temperaturas altas, como los diodos láser, fotodiodos, etc.
      • TO-92: Es un encapsulado semiconductor de forma rectangular de plástico. Se utiliza principalmente para montar dispositivos de baja potencia, como transistores, resistencias, condensadores, etc.
      • SMD (Surface Mount Device): Estos encapsulados son pequeños, de forma rectangular, alargada o cuadrada, y se utilizan principalmente para montar dispositivos de alta tecnología de baja potencia, como resistencias, condensadores, circuitos integrados, etc.

En general, la elección del tipo de encapsulado para un dispositivo depende de las necesidades. Teniendo en cuenta los usos y características de los tipos de encapsulado descritos, es importante seleccionar el adecuado para cada dispositivo para ayudar a garantizar su correcto funcionamiento.

Índice de Contenido
  1. ¿Cuáles son los principales tipos de encapsulados en electrónica?
  2. ¿Qué factores se deben tener en cuenta al elegir un encapsulado para un circuito electrónico?
  3. ¿En qué aplicaciones se usa el encapsulado DIP (Dual In Line)?
  4. ¿Cómo se determina el nivel de protección en un encapsulado de sellado hermético?
  5. ¿Qué es un encapsulado SMD (Surface Mount Device)?
  6. ¿Cuáles son los beneficios y desventajas del uso de encapsulados ampliamente abiertos en electrónica?
  7. ¿Qué impacto tiene el uso de encapsulados cerrados en la fiabilidad de un dispositivo electrónico?
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¿Cuáles son los principales tipos de encapsulados en electrónica?

Los principales tipos de encapsulado en electrónica son:

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    • Encapsulados por traslado de líquido - Son aquellos que se usan para mezclar los materiales entre sí. Este tipo de encapsulación se usa principalmente para la soldadura automática.
    • Encapsulado por compresión - En este tipo de encapsulamiento, se aplica presión para crear un contacto permanente entre los componentes y su casquillo. Estos son comúnmente usados en campos como el modo y control industrial.
    • Encapsulado SMD - Estos son los más comunes en dispositivos electrónicos como smartphones, computadoras, etc. Este tipo de encapsulado utiliza un material conductor para conectar los componentes electrónicos en la placa de circuito.
    • Encapsulados herméticos - Estos encajan en una carcasa hermética para evitar cualquier daño externo. Estos se usan principalmente para la industria militar y aeroespacial.
    • Encapsulados aislantes - En estos encapsulados, el plástico sirve para aislar el dispositivo de la corriente eléctrica, impidiendo así la propagación de cualquier falla eléctrica. Además, también sirven para proteger los dispositivos electrónicos de vibraciones externas.

Cada uno de estos tipos de encapsulados tiene sus propias características, ventajas y desventajas que los hacen útiles para una variedad de aplicaciones. Por lo tanto, al elegir un tipo de encapsulamiento, es importante tomar en cuenta los requisitos del diseño, así como sus fortalezas y debilidades.

¿Qué factores se deben tener en cuenta al elegir un encapsulado para un circuito electrónico?

Al elegir un encapsulado para un circuito electrónico hay que tener en cuenta varios factores importantes. Primero, hay que verificar la temperatura máxima a la que el encapsulado puede operar sin dañarse, de modo que el encapsulado sea resistente a la intemperie y no sea un factor limitante para el diseño del circuito. También hay que asegurarse que el material que reviste el encapsulado sea resistente a los agentes químicos y dure lo suficiente como para satisfacer los requerimientos del proyecto.

Además, hay que considerar la compacidad del encapsulado. Se debe elegir uno que sea lo suficientemente pequeño para ajustarse al lugar disponible, lo que influye en la disposición de los componentes dentro del circuito. Se debe tener cuidado de que no haya elementos mecánicos cercanos que interfieran en las conexiones internas del encapsulado.

Otras consideraciones incluyen:

    • ¿Cuáles son los parámetros en los que se desea medir?
    • ¿Es necesario proveer protección contra electricidad estática?
    • ¿Cuáles son las necesidades mecánicas del encapsulado (resistente al agua, al polvo, etc.)?
    • ¿Las dimensiones del encapsulado cumplen con los requerimientos?

Por último, hay que considerar el costo del encapsulado. Uno barato puede resultar en una disminución en la calidad del proyecto. Si el diseño requiere una alta fiabilidad, se recomienda utilizar un encapsulado de calidad superior, que generalmente tendrá un precio más alto.

antes de elegir un encapsulado para un circuito electrónico hay que tomar en cuenta los factores como: temperatura de operación, durabilidad, compacidad, parámetros de medición, protección ESD, requerimientos mecánicos, dimensiones y costo. Estas características juegan un papel crítico en los resultados de la combinación electrónica final.

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¿En qué aplicaciones se usa el encapsulado DIP (Dual In Line)?

El encapsulado DIP (Dual In Line) se usa en diversas aplicaciones, principalmente de los circuitos impresos. Esta forma de encapsulado contiene dos líneas paralelas, es decir, los contactos para los pines están en la parte superior e inferior del encapsulado. En este caso, es ampliamente usado para los circuitos electrónicos pequeños como en los dominios de:

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Otras aplicaciones del encapsulado DIP son en los dispositivos electrónicos como microcontroladores, memorias EPROM, relojes, temporizadores, circuitos integrados, etcétera. Estos dispositivos se encuentran empaquetados en circuitos impresos, donde los pins o líneas de contacto están insertados en los orificios mediante soldadura, para así conseguir una conexión permanente entre el encapsulado y el circuito base. Por lo anterior, el encapsulado DIP es una solución ideal para aplicaciones que necesitan transiciones simples, soldaduras y contactos mecánicos.

¿Cómo se determina el nivel de protección en un encapsulado de sellado hermético?

La protección en un encapsulado de sellado hermético se determina de acuerdo al grado de sellado que éste ofrezca y a la resistencia frente a diferentes agentes externos como el polvo, el agua, la humedad y el calor. El nivel de protección que el encapsulado puede ofrecer se mide en base a la norma IP o Indice de Protección, donde se evalúa la resistencia de los equipos ante las influencias externas mencionadas anteriormente.

Los encapsulados de sellado hermético estándar tienen un grado de protección IP65, pero dependiendo de los requisitos de la aplicación, se pueden elegir otros grados entre:

    • IP20 – Protección Iparcial contra objetos en general.
    • IP54 – Protección contra polvo y salpicaduras de agua.
    • IP65 – Protección contra polvo y salpicaduras de agua.
    • IP66 – Protección contra entradas de agua de presiones moderadas.
    • IP67 – Protección contra entradas de agua de presiones altas.
    • IP68 – Protección contra entradas de agua a gran profundidad.

Es importante destacar que una vez instalado el producto y para garantizar su protección, se debe tener cuidado con elementos mecánicos como los golpes y vibraciones. Además el entorno de operación debe ser adecuado para evitar la corrosión por condiciones ambientales extremas.

Para determinar el nivel de protección en un encapsulado de sellado hermético se evalúa el grado de sellado que ofrezca y la resistencia frente a diferentes agentes externos para definir el índice de protección (IP) según los requerimientos aplicables para cada tipo de proyecto.

¿Qué es un encapsulado SMD (Surface Mount Device)?

Un encapsulado SMD (Surface Mount Device) es un dispositivo electrónico consiste en un componente cuyo cuerpo se monta en la parte superior de un circuito impreso mediante soldadura. Es una alternativa a los tradicionales componentes DIP (Dual Inline Package) con patillas. Se utilizan para ahorrar espacio en el circuito impreso, como en los circuitos integrados y las tarjetas madre.

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Los SMD presentan muchas ventajas en comparación con los componentes DIP:

    • Menos espacio es necesario montarlos.
    • Se evita dañar la placa durante los procesos de montaje.(ya que no se utilizan patillas).
    • Estos dispositivos son mucho más ligeros.
    • La soldadura se realiza de forma automatizada.

También hay algunas desventajas, como:

    • Los SMD requieren un equipo para la inspección de los componentes dentro del circuito impreso.
    • Un error en soldar puede causar en cortocircuito o pérdida de energía.
    • El reemplazo es difícil en caso de una falla.
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Los SMD son un tipo de minicomponentes que ocupan menos espacio, se instalan más rápidamente y se encuentran bajo demanda en inumerables dispositivos electrónicos. Sin embargo, necesitan un equipo especial para su inspección, siendo procesos de re-.
emplazamiento complicados y costosos.

¿Cuáles son los beneficios y desventajas del uso de encapsulados ampliamente abiertos en electrónica?

Los encapsulados ampliamente abiertos en electrónica son considerados una solución práctica para los diseños de circuitos electrónicos, ofreciendo una forma más simple y flexible de conectar componentes. Entre los principales beneficios que esto supone destacan:

    • Mayor facilidad para la instalación y mantenimiento de los circuitos.
    • Posibilidad de re-diseñar un circuito y hacer cambios fácilmente sin necesidad de soldaduras.

No obstante, no todo es positivo. Algunas desventajas también están asociadas al uso de esta tecnología. En primer lugar, los encapsulados abiertos no siempre ofrecen la misma cantidad de aislamiento eléctrico como los encapsulados cerrados: al no tener una cubierta protectora completa, pueden provocar problemas de seguridad. Además, encontramos limitaciones en cuanto a la disponibilidad de componentes compatibles con este tipo de encapsulado debido a que algunas marcas no lo incluyen en sus líneas de producción.

Por último, destacar que aunque los encapsulados abiertos ofrecen una amplia variedad de opciones y una montaje sencillo, hay momentos donde los encapsulados cerrados resultan más apropiados para algunos circuitos.
Por ello, antes de realizar cualquier trabajo de electrónica, es importante conocer los pros y contras de cada tipo de encapsulado para elegir la mejor opción.

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¿Qué impacto tiene el uso de encapsulados cerrados en la fiabilidad de un dispositivo electrónico?

Los encapsulados cerrados son un tipo de componente electrónico que contienen el circuito impreso, los conectores y muchos otros componentes electrónicos dentro de un espacio sellado. Esto es beneficioso ya que, al evaporar la humedad y el polvo, protegen los componentes de posibles daños causados por estos factores externos. Esto evita daños por oxidación, interferencia electromagnética y corrientes inestables que contribuyen a periodos de tiempo prolongados entre fallas. El uso de un encapsulado cerrado incrementa la fiabilidad de un dispositivo electrónico de manera significativa, ya que:

      • Reduce los fallos: La reducción de los fallos debidos a la humedad y la suciedad disminuye significativamente la posibilidad de que el dispositivo se descomponga y deje de funcionar.
      • Flexibilidad: Los encapsulados cerrados permiten que el dispositivo sea fácilmente transportable y resistente a las condiciones ambientales adversas.
      • Mantenimiento mínimo: Estos dispositivos requieren mantenimiento mínimo ya que la mayor parte de los componentes están bajo resguardo en el interior del casco.
      • Protección contra tensiones eléctricas: La carcasa sellada protege los componentes de sobretensiones que puedan suceder accidentalmente.

El uso de encapsulados cerrados aumenta significativamente la fiabilidad de un dispositivo electrónico ya que sus componentes quedan protegidos de agentes externos, con menores fallos y mantenimiento necesario.

En conclusión, los encapsulados son elementos fundamentales en el campo de la electrónica ya que desempeñan un papel vital para proteger los circuitos y organizarlos de acuerdo a sus especificaciones. Existen diferentes tipos de encapsulado, cada uno con sus especificaciones únicas, como:

    • Encapsulados TO-220 para arreglos lineales.
    • Encapsulados DIL para montaje de superficie.
    • Encapsulados SOP para conectores de sistema.

Cada encapsulado es útil dependiendo del proyecto de electrónica al que se aplica y contribuye a garantizar la resistencia, estabilidad y durablidad de los productos electrónicos.

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