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Diseño hardware con MFF2: consejos para tu PCB

MFF2 (el formato soldable de la SIM, 6×5 mm) evita que alguien robe la tarjeta y elimina el conector — pero añade su propia lista de cosas que salen mal si no las cuidas.

14 de enero de 20268 min

MFF2 es el formato de SIM machine-to-machine definido por ETSI TS 102 671. Físicamente es un DFN8 de 6×5×0,9 mm con ocho contactos soldados al PCB, grado automoción (−40 a +105 °C típicamente, algunas variantes hasta +125 °C) y esperanza de vida de más de 10 años. Si tu dispositivo va a un contador enterrado, un coche o una máquina vibrante, es el formato a elegir.

Footprint y colocación

  • Respeta el footprint recomendado del fabricante del chip; no todos los MFF2 siguen el padrón ETSI de referencia. Algunas referencias tienen pads extra para montaje mecánico.
  • Separa el MFF2 del modem celular al menos 5 mm. Las pistas VCC_SIM, RST, CLK e I/O son sensibles a acoplamiento del PA en TX; mantenlas cortas (idealmente < 10 cm) pero lejos de la antena y del trayecto del PA.
  • Pon condensadores de desacoplo en VCC_SIM lo más cerca posible del pin (100 nF + 1 µF). Sin ellos, algunos MFF2 pierden authentication keys en power cycle.
  • Si vas a rework manual, añade dos fiducials a menos de 3 mm del encapsulado; facilita la repetibilidad del placement.

Perfil de reflow

El MFF2 sigue perfil JEDEC J-STD-020. Verifica en el datasheet del fabricante:

  • Pico típico: 245–260 °C durante 20–40 s máximo.
  • Dos pasadas de reflow máximo (si tu panel es doble cara, MFF2 siempre en la segunda pasada o usa adhesivo en la primera).
  • Guarda el MSL (Moisture Sensitivity Level) — normalmente MSL 3 — y haz bake out si expusiste el componente más de 168 h al ambiente.
Más del 60% de los fallos de SIM soldada que vemos en postmortem son por perfil de reflow mal ajustado o componentes húmedos, no por la SIM en sí. Pide al contract manufacturer la curva real de reflow del panel y compárala con la curva recomendada.

ESD y protección

  • Las líneas VCC_SIM y I/O necesitan diodos TVS de baja capacidad (< 3 pF) si el MFF2 queda accesible desde un conector externo — especialmente en dispositivos de flota abiertos para programación.
  • Algunos modems integran ya protección; léete el hardware design guide del modem antes de añadir extras.

Pruebas en producción

  • Incluye un self-test IMSI en el bring-up del dispositivo: leer el IMSI vía AT+CIMI y validar contra el rango esperado antes de dar el PCB por bueno. Atrapa SIMs mal soldadas, mal orientadas o el pin ORIENTATION invertido.
  • Mide corriente en VCC_SIM durante el boot. Un pico anómalo sostenido indica short o applet corrupto.
  • Haz registro real a red en el EOL test, no solo lectura de IMSI. Una SIM puede leer IMSI y aun así fallar el desafío AKA por fallo en la clave Ki.

eSIM en MFF2

Casi todo lo anterior vale igual para eUICC en MFF2 (eSIM M2M). La diferencia es que puedes pedir la tarjeta con el perfil de bootstrap de tu proveedor preferido pero mantener la libertad de cambiar a otro operador vía RSP más tarde. Si diseñas nuevo, no hagas MFF2 no-eUICC: el sobrecoste del eUICC es marginal y te ahorrará un rediseño más adelante.

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