Dobbelt inline -pakke (DIP): En oversigt

I en verden af ​​elektronik er hvordan vi pakker og forbinder små computerchips, kaldet Integrated Circuits (ICS), meget vigtig.En emballage -type, der er blevet brugt i lang tid, er den dobbelte inline -pakke eller dyppet kort.Denne type emballage har to rækker med metalstifter, der gør det nemt at forbinde chippen til andre dele.Dippakker er lette at bruge og pålidelige, hvorfor de har været populære i mange år.I denne artikel vil vi se på, hvad DIP -emballage er, de forskellige typer dips, deres historie, hvordan de fremstilles, og hvordan de sammenligner med nyere emballagetyper som SOIC.Uanset om du er en erfaren elektronikingeniør eller bare nysgerrig efter, hvordan elektronik fungerer, er det meget nyttigt at forstå dipemballage.

Katalog

Figur 1: Dual Inline -pakke (DIP)

Hvad er dobbelt inline -pakke?

En dobbelt inline -pakke (DIP) er en type integreret kredsløb (IC) -emballage, der har to rækker med metalstifter på siderne af en rektangulær sag.Disse stifter forbinder IC til et kredsløbskort, enten ved at lodde direkte på et trykt kredsløbskort (PCB) eller ved indsættelse i en DIP -stik for let fjernelse.Dyppakker er vidt brugt til forskellige elektroniske komponenter, herunder ICS, switches, LED'er, syv-segmentskærme, søjlediagrammer og relæer.Deres design gør samlingen let og sikrer pålidelige forbindelser.Strukturen består af en rektangulær chip -sag med to rækker med jævnt fordelt stifter, som forenkler PCB -design og layout.Denne opsætning giver mulighed for sikre forbindelser, når den er monteret på en PCB.

DIP -emballage giver fordele såsom lethed i lodning og samling, der er egnet til både manuelle og automatiserede processer.Det giver god varmeafledning, hvilket er vigtigt for at opretholde ydeevnen og levetiden for elektroniske komponenter.Den dobbelte in-line-arrangement giver mulighed for let udskiftning af komponenter uden at skade de omgivende kredsløb, hvilket gør dippakker ideelle til prototype og hyppig komponentbytte.Selvom DIP stort set erstattes af Surface Mount Technology (SMT) i moderne elektronik, forbliver DIP værdifuld for sin holdbarhed, let håndtering og ligetil samling.Det konsistente pin -arrangement og stærke design af dippakker understøtter fortsat deres anvendelse i forskellige elektroniske applikationer.

Typer af dobbelt inline -pakker

Dobbelt inline -pakke (DIP) -teknologi inkluderer flere typer, hver med specielle funktioner og anvendelser.Disse typer er lavet til at imødekomme forskellige behov og fungerer godt i forskellige situationer.

Keramisk dip (CDIP)

Figur 2: Keramisk keramisk dukkert

Keramiske dips er kendt for deres fremragende elektriske ydeevne og stærk modstand mod varme, fugt og chok.Det keramiske materiale reducerer interferensen med elektriske signaler, hvilket gør CDIP'er gode til højfrekvente anvendelser.Keramikens sejhed gør også disse pakker meget holdbare og gode til hårde miljøer med ekstreme temperaturer og fugtighed.

Plastic Dip (PDIP)

Figur 3: Plastdips

Plastdips har to parallelle rækker med stifter, der giver stabile forbindelser til det integrerede kredsløb (IC).Plastmaterialet tilbyder god isolering, beskytter IC mod eksterne faktorer og forebygger elektriske shorts.PDIP'er er vidt brugt i forbrugerelektronik, fordi de er omkostningseffektive og giver tilstrækkelig beskyttelse til de fleste anvendelser.

Krymp plastdyp (SPDIP)

Figur 4: Krymp plastdips

Krympe plastdips er designet til at spare plads på kredsløbskort ved at have en mindre blyhøjde på 0,07 tommer (1,778 mm).Denne mindre tonehøjde giver mulighed for et tættere arrangement af dele på brættet, hvilket gør SPDIP'er meget nyttige i små elektroniske enheder, hvor pladsen er begrænset.På trods af den mindre størrelse holder SPDIPS styrken af ​​elektriske forbindelser og de beskyttende egenskaber ved plastdips.

Skinny Dip (SDIP)

Figur 5: Skinny dypper

Skinny Dips er bemærkelsesværdige for deres mindre bredde på 7,62 mm og en pin -centerafstand på 2,54 mm.Denne mindre størrelse er nyttig i applikationer, der har brug for en smal pakke til at passe inden for trange rum på et kredsløbskort.Den konsistente pin-afstand sikrer, at de let kan bruges med standard gennemhul monteringsteknikker, der passer ind i eksisterende design uden at have brug for særlige ændringer.

Hver type DIP -pakke er designet til at imødekomme specifikke behov, fra at være ekstra holdbar i hårde miljøer til at spare plads i små enheder.Ved at forstå de unikke funktioner og anvendelser af hver DIP -type, kan designere vælge den bedste emballage til deres integrerede kredsløb, hvilket sikrer, at de fungerer godt og holder længe i deres elektroniske systemer.

Udvikling af DIP -pakke

Den dobbelte inline -pakke (DIP) blev oprettet af Bryant Buck Rogers fra Fairchild Semiconductor i 1964. Den introducerede et rektangulært hus med to rækker med stifter, hvilket ændrede, hvordan integrerede kredsløb (ICS) forbundet med kredsløbskort.Den første dukkert havde 14 stifter, et design, der stadig blev brugt i dag.

Den rektangulære form af DIP gør det muligt at montere flere komponenter på et kredsløbskort, hvilket gør det ideelt til at udvikle mindre, mere komplekse enheder.Dens to rækker med stifter skaber forbindelse til PCB mere pålidelig og lettere.

Dypemballage var ideel til automatiseret samling, hvilket gjorde det muligt for mange IC'er at blive monteret og loddet på én gang ved hjælp af bølgelodning.Dette reducerede tid og arbejde.Det passer også til automatiseret testning, hvilket sikrer høj pålidelighed og kvalitetskontrol.

Opfindelsen af ​​den dyp strømlinede fremstilling og muliggjorde udvikling af avancerede elektroniske enheder, påvirker fremtidige emballageinnovationer og førte til miniaturisering af integrerede kredsløb.

I 1970'erne og 1980'erne var Dip den vigtigste emballage for mikroelektronik på grund af dens enkelhed og gennemhul montering.Behovet for mindre, mere effektive komponenter med højere densitet førte til udviklingen af ​​overflademonteringsteknologi (SMT) i det 21. århundrede.SMT -pakker, som PLCC og SOIC, monteret direkte på PCB -overflader, hvilket giver mulighed for kompakte, lette design uden at bore huller.

SMT gav bedre ydelse på grund af kortere blyglængde, men udgjorde udfordringer til manuel håndtering og lodning.Adaptere blev oprettet for at bruge SMT -komponenter i DIP -opsætninger, der kombinerer kompakthed med brugervenlighed.

DIP -komponenter var engang populære til programmerbare dele på grund af let programmering via eksternt udstyr.Imidlertid reducerede ISP-teknologien (Line-programmering (ISP) behovet for DIP's lette programmering.Branchen skiftede til SMT, som understøtter ISP og giver mange fordele.

I 1990'erne begyndte SMT at erstatte DIP, især for komponenter med mere end 20 stifter.SMT-komponenter er mindre, lettere og bedre til design med høj densitet, hvilket muliggør effektiv automatiseret samling.Denne tendens fortsatte ind i det 21. århundrede med nye komponenter designet hovedsageligt til SMT.

Dippakker blev mindre almindelige på grund af deres voluminøse størrelse og større fodaftryk.De er mindre tiltalende for moderne, pladseffektive anvendelser og har mekaniske og termiske svagheder.De bruges dog stadig til prototype og uddannelsesmæssige formål på grund af deres lette håndtering og brug i brødplader.Skiftet til SMT afspejler branchens bevægelse mod mere avancerede, kompakte og effektive design.

Dyppestruktur

Figur 6: Dyp (dobbelt inline -pakke) struktur

En dukkert (dobbelt inline -pakke) har flere vigtige dele:

Blyramme

Leadframe er en tynd metalramme, der holder Silicon Die og forbinder den til omverdenen.Normalt fremstillet af kobber eller en kobberlegering, plukkes blydrammen, fordi den udfører elektricitet godt og er stærk.Det har mange metalstifter, der opretter forbindelse til kredsløbskortet.Disse stifter sørger for, at elektriske signaler let kan bevæge sig mellem siliciumdis og de eksterne kredsløb.

Pakkesubstrat

Pakkesubstratet er et tyndt stykke isolerende materiale, der understøtter og adskiller blyframe og silicium.Substratet er fremstillet af materialer som epoxyharpiks eller plast, og vælges for dets isolerende egenskaber og holdbarhed.Det sørger for, at elektriske forbindelser er stabile og separate, hvilket forhindrer kortslutninger og andre elektriske problemer.

Silicium dør

Den vigtigste del af DIP -pakken er Silicon Die, der indeholder de elektroniske kredsløb, der får IC til at fungere.Denne matrice er et lille stykke silicium, omhyggeligt udformet og behandlet med forskellige elementer for at skabe transistorer, dioder, modstande og andre dele, der bruges i IC's operation.Silicon -matrisen er normalt fastgjort til blydrammen ved hjælp af et klæbemiddel, der giver stabilitet og god varmeeledning.

Guld wirebonds

For at forbinde siliciumdøren til blydrammen bruges guld wirebonds.Disse tynde guldledninger er fastgjort til kontaktpunkterne på siliciumdisen og de matchende punkter på blyfruen.Guld bruges, fordi det udfører elektricitet godt og ikke ruster, hvilket sikrer pålidelige elektriske forbindelser i hele enhedens liv.Wirebonding -processen er meget vigtig, da den skaber de stier, gennem hvilke elektriske signaler bevæger sig mellem siliciumdøret og omverdenen.

Polymer Overmold

Polymeren Overmold er en beskyttende belægning, der dækker blyframe, pakkesubstrat, siliciumdi og guld wirebonds.Denne overmold er normalt lavet af en epoxy- eller plastikforbindelse, der er valgt til dens beskyttende egenskaber.Overmoldet giver mekanisk beskyttelse, der beskytter de delikate interne komponenter mod fysiske skader og miljøfaktorer som fugt og støv.Det hjælper også med at holde forurenende stoffer, der kan påvirke IC's præstation.

Fordele og ulemper ved dobbelt inline -pakke

Fordele

En af de største fordele ved den dobbelte inline -pakke (DIP) er dens enkelhed og lave omkostninger.Det grundlæggende design af dippakker gør dem lette at lave, hvilket hjælper med at holde produktionsomkostningerne lave.Denne enkelhed strækker sig også til monteringsprocessen, da DIP-komponenter fungerer godt med gennemhullet monteringsteknikker.Denne proces involverer placering af komponentledninger i huller på et trykt kredsløbskort (PCB) og lodning af dem på plads.Denne metode fungerer godt til både manuelle og automatiserede samlebånd, hvilket gør DIP ideel til storstilet produktion.

Et andet nyttigt træk ved dippakker er deres gode varmehåndtering.Gennemhuldesignet giver varme produceret af komponenten mulighed for at sprede sig mere effektivt i PCB, hvilket hjælper med at holde kredsløbet pålideligt og langvarigt.DIP -komponenter er også lette at udskifte uden at beskadige nærliggende dele.Dette er især praktisk til prototype og test, hvor komponenter muligvis skal udskiftes ofte.

Ulemper

På trods af disse fordele er der nogle ulemper ved at bruge dippakker.En af de største ulemper er mængden af ​​plads, de tager på kredsløbskortet.Sammenlignet med overflademonteringsteknologi (SMT) -pakker er DIP-komponenter større og optager mere plads på PCB.Dette gør dem mindre egnede til applikationer, hvor pladsen er begrænset, eller hvor et stort antal komponenter har brug for at passe ind i et lille område.

Dippakker er heller ikke det bedste valg til applikationer med høj densitet på grund af deres begrænsede pin-afstand.Standard 0,1-tommer (2,54 mm) afstand mellem stifter begrænser antallet af forbindelser, der kan oprettes inden for et givet område.Dette kan være et stort problem for komplekse kredsløb, der kræver mange forbindelser i et lille rum.

Pins af dip

Figur 7: Pins af en 40-polet dip (dobbelt in-line-pakke)

Dyp dele har standardstørrelser, der følger JEDEC -regler.Rummet mellem to stifter (kaldet tonehøjde) er 0,1 inches (2,54 mm).Rummet mellem to rækker af stifter afhænger af, hvor mange stifter der er i pakken.Almindelige rækkeafstande er 0,3 inches (7,62 mm) eller 0,6 tommer (15,24 mm).Antallet af stifter i en DIP -pakke er altid et jævnt tal, der spænder fra 8 til 64.

Elektriske egenskaber ved DIP -komponenter

Komponenter med dobbelt inline -pakke (DIP) har visse elektriske funktioner, der påvirker, hvor godt de fungerer, og hvor længe de holder.

• Elektrisk liv: Disse dele testes for 2000 on-off-cyklusser ved 24 volt DC og 25 milliamps.Denne test sørger for, at de er stærke og pålidelige over tid.

• Bedømt strøm: For switches, der bruges mindre ofte, kan de håndtere op til 100 milliamps med en spænding på 50 volt DC.For switches, der bruges oftere, kan de håndtere 25 milliamper med en spænding på 24 volt DC.

• Kontaktmodstand: Når det er nyt, skal kontaktmodstanden ikke være mere end 50 milliohms.Efter testning skulle det ikke gå over 100 milliohms.Dette måler, hvor meget modstand er på kontaktpunkterne.

• Isolationsmodstanden: Dette skal være mindst 100 megohms ved 500 volt DC.Denne høje modstand forhindrer uønsket strømstrøm mellem forskellige dele.

• modstå spænding: Disse komponenter kan håndtere op til 500 volt AC i et minut.Dette betyder, at de kan overleve pludselige stigninger i spænding uden at mislykkes.

• Inter-elektrodekapacitans: Dette bør ikke være mere end 5 picofarader.Lav kapacitans hjælper med at reducere interferensen og holder signaler klare, især i højfrekvente anvendelser.

• Kredsløbskonfigurationer: DIP-komponenter findes i forskellige typer, såsom enkeltpol, enkeltkast (SPST) og dobbeltpolet, dobbeltkast (DPDT).Dette giver flere muligheder for at kontrollere kredsløb i forskellige designs.

Dyp vs Soic

Figur 8: DIP (dobbelt in-line-pakke) og SOIC (lille konturintegreret kredsløb)

Dobbelt in-line-pakke (DIP) og Small Outline Integrated Circuit (SOIC) er to almindelige typer emballage til integrerede kredsløb (ICS).Hver type har forskellige funktioner, der gør den velegnet til visse anvendelser, og at kende disse forskelle hjælper med at vælge den rigtige pakke til et elektronisk design.

Dyp eller dobbelt in-line-pakke har to rækker med metalstifter, der strækker sig fra hver side af en rektangulær plast eller keramisk krop.Disse stifter kan loddes direkte på et trykt kredsløbskort (PCB) gennem borede huller eller indsættes i en stikkontakt.Dypdesignet er ideelt til gennemgående hulmontering, som involverer placering af komponenteledninger i huller, der er boret i PCB og lodning af dem på den anden side.Denne metode giver stærke forbindelser og er god til applikationer, der har brug for holdbare og robuste forbindelser.

I modsætning hertil er SOIC eller lille konturintegreret kredsløb designet til overflademonteringsteknologi (SMT).SOIC -pakker er mindre og lettere end DIP, med kortere kundeemner, der forbinder IC til PCB.Disse kundeemner, kaldet Gull-Wing-ledninger, strækker sig ud fra siderne af pakken og bøjer sig nedad, hvilket giver IC mulighed for at sidde fladt på PCB-overfladen.SMT -processen involverer placering af komponenter på PCB -overfladen og lodning af dem direkte til brættet, hvilket eliminerer behovet for at bore huller og reducere produktionskompleksitet og omkostninger.

En hovedfordel ved Soic -pakker er deres kompakte størrelse.Det mindre fodaftryk af Soics giver mulighed for flere komponenter på PCB, hvilket er meget nyttigt i moderne elektroniske enheder, hvor pladsen er begrænset.De kortere fører i SOIC -pakker forbedrer også den elektriske ydeevne ved at reducere uønsket induktans og kapacitans, hvilket kan påvirke signalkvaliteten og hastigheden.

Dip pakker, selvom de er større og bulkere, giver fordele, der får dem til at foretrække i visse situationer.De er generelt lettere at håndtere og arbejde med under samlingen, hvilket gør dem velegnede til prototype og uddannelsesmæssige formål, hvor komponenter muligvis ofte skal indsættes og fjernes.Den gennemgående hulmonteringsmetode, der anvendes med DIP'er, giver også større mekanisk stabilitet, hvilket er nyttigt i anvendelser, der udsættes for fysisk stress eller vibration.

Omkostninger er en anden vigtig faktor, når man sammenligner DIP og SOIC -pakker.Dippakker er typisk billigere at fremstille, hvilket gør dem til et omkostningseffektivt valg til enkle kredsløb med lav densitet.Imidlertid kan omkostningsfordelen falde i produktion med høj volumen, hvor fordelene ved automatiseret SMT-montering og de reducerede PCB-rumkrav i SOIC-pakker kan føre til lavere samlede omkostninger.

Denne tabel fremhæver de største forskelle mellem DIP og SOIC -pakker:

Funktion	DIP	Soic
Pin Tælle	Op til 64 stifter	Op til 48 stifter
Tonehøjde	0,1 tommer (2,54 mm)	0,5 mm til 1,27 mm
Størrelse	Større end SOIC	Mindre end dypp
Gennemgående montering	Ja	Ingen
Overflademontering	Ingen	Ja
Blyantal	Også selvom	Selv eller underligt
Hovedposition	Inline	Gull-Wing og J-Lead
Elektrisk ydeevne	godt	Bedre end dyppe
Koste	Lavere end SOIC	Højere end dypp

Konklusion

Den dobbelte inline -pakke (DIP) har været en vigtig del af elektronikindustrien i lang tid og tilbyder en pålidelig og ligetil måde at forbinde chips til andre komponenter.Selvom nyere emballagemetoder som Surface Mount Technology (SMT) nu bruges oftere, er DIP stadig nyttig, især til test og læring om elektronik.Ved at se på de forskellige typer dips, deres historie, hvordan de er lavet og sammenligne dem med SOIC, kan vi se, hvorfor dyppemballage stadig er værdifuld.Efterhånden som elektronik fortsætter med at forbedre, hjælper de grundlæggende koncepter bag DIP -emballage stadig med at designe nye elektroniske enheder, hvilket viser, hvor nyttig denne teknologi er.

Ofte stillede spørgsmål [FAQ]

1. Hvad bruges dobbelt inline -pakke til?

En dobbelt inline -pakke (DIP) bruges til at holde integrerede kredsløb (ICS) og forbinde dem til et trykt kredsløbskort (PCB).De to rækker med stifter gør det nemt at fastgøre og lodde IC på PCB eller indsætte den i en stikkontakt.Dyppakker bruges ofte til test af nye design, uddannelsessæt og forskellige elektroniske enheder, fordi de er enkle og pålidelige.

2. Hvad er 14 pin dobbelt in-line IC-pakke?

En 14-polet dobbelt inline-pakke (DIP) er en type IC-pakke med 14 metalstifter arrangeret i to parallelle rækker.Hver række har syv stifter, hvilket gør det godt til mellemstore kompleksitetskredsløb.Denne type pakke bruges ofte til grundlæggende logikchips, operationelle forstærkere og andre IC'er, der ikke har brug for mange forbindelser, men stadig udfører nyttige opgaver.

3. Hvad er LED-dukkert eller dobbelt in-line-pakke?

En LED i en dobbelt inline-pakke (DIP) er en lysemitterende diode, der kommer i et dukkert.Det har to rækker med metalstifter, der gør det let at montere den på en PCB eller indsættes i en stikkontakt.Denne emballage gør LED holdbar og let at håndtere, hvilket gør DIP -LED'er populære i displaypaneler, indikatorer og andre anvendelser, der har brug for synligt lys.

4. Hvad er forskellen mellem PDIP og DIP -pakke?

PDIP står for Plastic Dual Inline -pakke, som er en type dip med et plastikhus.Den største forskel mellem PDIP og standarddyp er det materiale, der bruges til huset.PDIP bruger plast, hvilket gør det billigere og lettere sammenlignet med keramiske eller andre materialer, der bruges i nogle dips.Begge har den samme pin -layout og funktion, men adskiller sig i styrke og varmemodstand.

5. Hvad er enkelt inline vs dobbelt inline?

En enkelt inline -pakke (SIP) har en enkelt række stifter, mens en dobbelt inline -pakke (DIP) har to parallelle rækker med stifter.SIPS bruges, når der er behov for færre forbindelser, hvilket sparer plads på PCB.Dips, med deres to rækker med stifter, bruges til mere komplekse kredsløb, der har brug for flere forbindelser, hvilket giver bedre stabilitet og lettere montering.

Polymer Overmold er en prote