Dual Inline -pakket (DIP): een overzicht

In de wereld van elektronica is hoe we kleine computerchips, Integrated Circuits (IC's) genaamd, erg belangrijk zijn.Een verpakkingstype dat al lang is gebruikt, is het dubbele inline -pakket of kortweg dip.Dit type verpakking heeft twee rijen metalen pennen die het gemakkelijk maken om de chip op andere delen aan te sluiten.DIP -pakketten zijn gemakkelijk te gebruiken en betrouwbaar, daarom zijn ze al vele jaren populair.In dit artikel zullen we kijken naar wat DIP -verpakking is, de verschillende soorten dips, hun geschiedenis, hoe ze worden gemaakt en hoe ze zich verhouden tot nieuwere verpakkingstypen zoals Soic.Of u nu een ervaren elektronica -ingenieur bent of gewoon nieuwsgierig bent naar hoe elektronica werkt, het begrijpen van DIP -verpakkingen is zeer nuttig.

Catalogus

Figuur 1: Dual Inline -pakket (DIP)

Wat is het dubbele inline -pakket?

Een dubbele inline -pakket (DIP) is een type geïntegreerde circuit (IC) -verpakking met twee rijen metalen pennen aan de zijkanten van een rechthoekige behuizing.Deze pinnen verbinden het IC op een printplaat, hetzij door rechtstreeks op een gedrukte printplaat (PCB) te solderen of door in te voegen in een dip -aansluiting voor eenvoudige verwijdering.DIP-pakketten worden veel gebruikt voor verschillende elektronische componenten, waaronder ICS, schakelaars, LED's, displays met zeven segment, staafdisplays en relais.Hun ontwerp maakt montage eenvoudig en zorgt voor betrouwbare verbindingen.De structuur bestaat uit een rechthoekige chipkoffer met twee rijen gelijkmatig verdeelde pennen, die het PCB -ontwerp en de lay -out vereenvoudigt.Deze instelling zorgt voor beveiligde verbindingen wanneer gemonteerd op een PCB.

Dip Packaging biedt voordelen zoals het gemak van solderen en monteren, geschikt voor zowel handmatige als geautomatiseerde processen.Het biedt een goede warmtedissipatie, wat belangrijk is voor het handhaven van de prestaties en levensduur van elektronische componenten.De dubbele in-line opstelling zorgt voor eenvoudige vervanging van componenten zonder het omringende circuit te beschadigen, waardoor DIP-pakketten ideaal zijn voor prototyping en frequente componentwisseling.Hoewel grotendeels vervangen door Surface Mount Technology (SMT) in moderne elektronica, blijft DIP waardevol voor zijn duurzaamheid, afhandelingsgemak en eenvoudige montage.De consistente pin -opstelling en het sterke ontwerp van DIP -pakketten blijven het gebruik ervan in verschillende elektronische toepassingen ondersteunen.

Soorten dubbele inline pakketten

Dual Inline -pakket (DIP) -technologie bevat verschillende typen, elk met speciale functies en toepassingen.Deze typen worden gemaakt om aan verschillende behoeften te voldoen en in verschillende situaties goed te werken.

Keramische dip (CDIP)

Figuur 2: keramische keramische dip

Keramische dips staan ​​bekend om hun uitstekende elektrische prestaties en sterke weerstand tegen warmte, vocht en shock.Het keramische materiaal vermindert interferentie met elektrische signalen, waardoor CDIP's geweldig zijn voor hoogfrequent gebruik.De taaiheid van keramiek maakt deze pakketten ook zeer duurzaam en goed voor zware omgevingen met extreme temperaturen en vochtigheid.

Plastic dip (PDIP)

Figuur 3: Plastic dips

Plastic dips hebben twee parallelle rijen pennen die stabiele verbindingen bieden met het geïntegreerde circuit (IC).Het plastic materiaal biedt een goede isolatie, het beschermen van de IC tegen externe factoren en het voorkomen van elektrische shorts.PDIP's worden veel gebruikt in consumentenelektronica omdat ze kosteneffectief zijn en voor de meeste toepassingen voldoende bescherming bieden.

Krimpen plastic dip (spdip)

Figuur 4: krimpen plastic dips

Krimp plastic dips zijn ontworpen om ruimte te besparen op printplaten door een kleinere lood van 0,07 inch (1,778 mm) te hebben.Deze kleinere toonhoogte zorgt voor een dichtere opstelling van onderdelen op het bord, waardoor SPDIP's zeer nuttig zijn in kleine elektronische apparaten waar de ruimte beperkt is.Ondanks het kleinere formaat houden SPDIP's de sterkte van elektrische verbindingen en de beschermende eigenschappen van plastic dips.

Skinny Dip (SDIP)

Figuur 5: Skinny Dips

Skinny dips zijn opmerkelijk voor hun kleinere breedte van 7,62 mm en een pin center afstand van 2,54 mm.Dit kleinere formaat is nuttig in toepassingen die een smal pakket nodig hebben om binnen strakke ruimtes op een printplaat te passen.De consistente pin-afstand zorgt ervoor dat ze gemakkelijk kunnen worden gebruikt met standaard door gat montagetechnieken, die in bestaande ontwerpen passen zonder speciale wijzigingen nodig te hebben.

Elk type DIP -pakket is ontworpen om aan specifieke behoeften te voldoen, van extra duurzaam in zware omgevingen tot het besparen van ruimte in kleine apparaten.Door de unieke kenmerken en toepassingen van elk diptype te begrijpen, kunnen ontwerpers de beste verpakking kiezen voor hun geïntegreerde circuits, ervoor zorgen dat ze goed werken en lang duren in hun elektronische systemen.

Evolutie van het dippakket

Het Dual Inline -pakket (DIP) is gemaakt door Bryant Buck Rogers van Fairchild Semiconductor in 1964. Het introduceerde een rechthoekige behuizing met twee rijen PIN's, waardoor de manier waarop geïntegreerde circuits (IC's) zijn aangesloten op printplaten.De eerste dip had 14 pins, een ontwerp dat nog steeds wordt gebruikt.

Door de rechthoekige vorm van de dip kunnen meer componenten op een printplaat worden gemonteerd, waardoor het ideaal is voor het ontwikkelen van kleinere, complexere apparaten.De twee rijen pinnen maken verbinding met de PCB betrouwbaarder en eenvoudiger.

DIP -verpakking was ideaal voor geautomatiseerde montage, waardoor veel IC's tegelijk konden worden gemonteerd en gesoldeerd met behulp van golf soldeer.Dit verminderde tijd en arbeid.Het was ook geschikt voor geautomatiseerde testen, wat zorgt voor een hoge betrouwbaarheid en kwaliteitscontrole.

De uitvinding van de DIP -gestroomlijnde productie en maakte de ontwikkeling van geavanceerde elektronische apparaten mogelijk, die toekomstige verpakkingsinnovaties beïnvloeden en leiden tot de miniaturisatie van geïntegreerde circuits.

In de jaren zeventig en tachtig was DIP de belangrijkste verpakking voor micro-elektronica vanwege zijn eenvoud en doorgaande montage.De behoefte aan kleinere, efficiëntere en componenten met een hogere dichtheid leidde tot de ontwikkeling van oppervlaktemontagetechnologie (SMT) in de 21ste eeuw.SMT -pakketten, zoals PLCC en Soic, direct op PCB -oppervlakken gemonteerd, waardoor compacte, lichtgewicht ontwerpen mogelijk zijn zonder gaten te boren.

SMT zorgde voor betere prestaties vanwege kortere loodlengtes, maar vormde uitdagingen voor handmatig handling en solderen.Adapters zijn gemaakt om SMT -componenten in DIP -opstellingen te gebruiken, waardoor compactheid wordt gecombineerd met gebruiksgemak.

DIP -componenten waren ooit populair voor programmeerbare onderdelen vanwege eenvoudige programmering via externe apparatuur.In-line programmering (ISP) -technologie verminderde echter de behoefte aan DIP's eenvoudige programmering.De industrie verschoof naar SMT, die ISP ondersteunt en veel voordelen biedt.

Tegen de jaren negentig begon SMT DIP te vervangen, vooral voor componenten met meer dan 20 pins.SMT-componenten zijn kleiner, lichter en beter voor ontwerpen met hoge dichtheid, waardoor efficiënte geautomatiseerde montage mogelijk wordt.Deze trend ging door in de 21ste eeuw, met nieuwe componenten die voornamelijk voor SMT zijn ontworpen.

DIP -pakketten werden minder gebruikelijk vanwege hun omvangrijke omvang en grotere voetafdruk.Ze zijn minder aantrekkelijk voor moderne, ruimte-efficiënte toepassingen en hebben mechanische en thermische zwakheden.Ze worden echter nog steeds gebruikt voor prototyping en educatieve doeleinden vanwege hun gemak van hantering en gebruik in breadboards.De verschuiving naar SMT weerspiegelt de beweging van de industrie naar meer geavanceerde, compacte en efficiënte ontwerpen.

Structuur

Figuur 6: Dip (Dual Inline -pakket) Structuur

Een dip (dual inline pakket) heeft verschillende belangrijke onderdelen:

Leadframe

Het leadframe is een dun metalen frame dat de dobbelsteen van de silicium vasthoudt en deze verbindt met de buitenwereld.Meestal gemaakt van koper of een koperlegering, wordt het leadframe geplukt omdat het goed elektriciteit geleidt en sterk is.Het heeft veel metalen pennen die verbinding zullen maken met de printplaat.Deze pennen zorgen ervoor dat elektrische signalen gemakkelijk kunnen bewegen tussen de silicium dobbelsteen en de externe circuits.

Pakketsubstraat

Het pakketsubstraat is een dun stuk isolatiemateriaal dat het leadframe en de silicium dobbelsteen ondersteunt en scheidt.Gemaakt van materialen zoals epoxyhars of plastic, wordt het substraat gekozen vanwege zijn isolerende eigenschappen en duurzaamheid.Het zorgt ervoor dat elektrische verbindingen stabiel en gescheiden zijn, waardoor korte circuits en andere elektrische problemen worden voorkomen.

Siliconen sterven

Het belangrijkste deel van het DIP -pakket is de siliconen die, die de elektronische circuits bevat die het IC laten werken.Deze dobbelsteen is een klein stukje silicium, zorgvuldig vervaardigd en behandeld met verschillende elementen om de transistoren, diodes, weerstanden en andere onderdelen te maken die in de IC's werking worden gebruikt.De silicium dobbelsteen wordt meestal aan het leadframe bevestigd met behulp van een lijm, waardoor stabiliteit en een goede warmtegeleiding wordt geboden.

Gouden draadbonds

Om de silicium dobbelsteen te verbinden met het leadframe, worden gouden draadbonds gebruikt.Deze dunne gouden draden zijn bevestigd aan de contactpunten op de silicium dobbelsteen en de bijpassende punten op het leadframe.Goud wordt gebruikt omdat het goed stroomt en niet roest, waardoor betrouwbare elektrische verbindingen gedurende de levensduur van het apparaat worden gewaarborgd.Het draadbondingsproces is erg belangrijk, omdat het de paden creëert waarmee elektrische signalen reizen tussen de siliconen die en de buitenwereld.

Polymeer overmold

De overmuur van het polymeer is een beschermende coating die het leadframe, het pakketsubstraat, de siliciumdie en gouden draadbonds bedekt.Deze overmold is meestal gemaakt van een epoxy- of plastic verbinding, gekozen vanwege zijn beschermende kwaliteiten.De overmold biedt mechanische bescherming en beschermt de delicate interne componenten tegen fysieke schade en omgevingsfactoren zoals vocht en stof.Het helpt ook om verontreinigingen buiten te houden die de prestaties van de IC kunnen beïnvloeden.

Voors en nadelen van dubbele inline pakket

PROS

Een van de belangrijkste voordelen van het Dual Inline -pakket (DIP) is de eenvoud en lage kosten.Het basisontwerp van DIP -pakketten maakt ze gemakkelijk te maken, waardoor de productiekosten laag worden gehouden.Deze eenvoud strekt zich ook uit tot het assemblageproces, omdat DIP-componenten goed werken met door gat montagetechnieken.Dit proces omvat het plaatsen van componentkabels in gaten op een printplaat (PCB) en ze op zijn plaats solderen.Deze methode werkt goed voor zowel handmatige als geautomatiseerde assemblagelijnen, waardoor DIP ideaal is voor grootschalige productie.

Een ander handig kenmerk van DIP -pakketten is hun goede warmtebeheer.Het doorgaande hole-ontwerp maakt het mogelijk om warmte door de component effectiever in de PCB te verspreiden, wat helpt het circuit betrouwbaar en langdurig te houden.DIP -componenten zijn ook gemakkelijk te vervangen zonder onderdelen in de buurt te beschadigen.Dit is met name handig voor prototyping en testen, waarbij componenten mogelijk vaak worden verwisseld.

Nadelen

Ondanks deze voordelen zijn er enkele nadelen aan het gebruik van DIP -pakketten.Een van de belangrijkste nadelen is de hoeveelheid ruimte die ze op de printplaat innemen.In vergelijking met pakketten voor oppervlakken-mount technologie (SMT) zijn DIP-componenten groter en nemen ze meer ruimte op de PCB in.Dit maakt ze minder geschikt voor toepassingen waar de ruimte beperkt is of waar een groot aantal componenten in een klein gebied moet passen.

DIP-pakketten zijn ook niet de beste keuze voor toepassingen met een hoge dichtheid vanwege hun beperkte pinafstand.De standaard 0,1-inch (2,54 mm) afstand tussen pennen beperkt het aantal verbindingen dat binnen een bepaald gebied kan worden gemaakt.Dit kan een groot probleem zijn voor complexe circuits die veel verbindingen in een kleine ruimte vereisen.

Pinnen dip

Figuur 7: Pins van een 40-pins dip (dubbele in-line pakket)

DIP -onderdelen hebben standaardgroottes die de Jedec -regels volgen.De ruimte tussen twee pennen (toonhoogte genoemd) is 0,1 inch (2,54 mm).De ruimte tussen twee rijen pennen hangt af van hoeveel pinnen er in het pakket zitten.Gemeenschappelijke rijafstanden zijn 0,3 inch (7,62 mm) of 0,6 inch (15,24 mm).Het aantal pinnen in een dip -pakket is altijd een even nummer, variërend van 8 tot 64.

Elektrische kenmerken van DIP -componenten

Dual Inline -pakket (DIP) componenten hebben bepaalde elektrische kenmerken die van invloed zijn op hoe goed ze werken en hoe lang ze meegaan.

• Elektrische levensduur: Deze onderdelen worden getest op 2000 aan-off cycli bij 24 volt DC en 25 milliamp.Deze test zorgt ervoor dat ze in de loop van de tijd sterk en betrouwbaar zijn.

• Nominale stroom: Voor schakelaars die minder vaak worden gebruikt, kunnen ze tot 100 milliamp omgaan met een spanning van 50 volt DC.Voor vaker gebruikte schakelaars kunnen ze 25 milliampers verwerken met een spanning van 24 volt DC.

• Contactweerstand: Wanneer nieuw, mag de contactweerstand niet meer dan 50 milliohm zijn.Na het testen mag het niet meer dan 100 milliohm gaan.Dit meet hoeveel weerstand is op de contactpunten.

• Isolatieweerstand: Dit zou minimaal 100 megohms moeten zijn bij 500 volt DC.Deze hoge weerstand voorkomt ongewenste stroom tussen verschillende delen.

• bestand tegen spanning: Deze componenten kunnen een minuut tot 500 volt AC verwerken.Dit betekent dat ze een plotselinge spanningsstijgingen kunnen overleven zonder te falen.

• Capaciteit tussen elektroden: Dit mag niet meer dan 5 picofarads zijn.Lage capaciteit helpt om interferentie te verminderen en houdt signalen duidelijk, vooral bij hoogfrequent gebruik.

• Circuitconfiguraties: DIP-componenten worden geleverd in verschillende typen zoals single-pole, single-throw (SPST) en dubbele pole, dubbele gooi (DPDT).Dit geeft meer opties voor het besturen van circuits in verschillende ontwerpen.

Dip vs Soic

Figuur 8: DIP (dubbele in-line pakket) en Soic (Small Outline Integrated Circuit)

Dubbel in-line pakket (DIP) en Small Outline Integrated Circuit (SoIc) zijn twee veel voorkomende soorten verpakkingen voor geïntegreerde circuits (IC's).Elk type heeft verschillende functies die het geschikt maken voor bepaald gebruik, en het kennen van deze verschillen helpt bij het kiezen van het juiste pakket voor een elektronisch ontwerp.

DIP, of dubbele in-line pakket, heeft twee rijen metalen pennen die zich uitstrekken aan elke kant van een rechthoekig plastic of keramisch lichaam.Deze pennen kunnen rechtstreeks worden gesoldeerd op een gedrukte printplaat (PCB) door geboorde gaten of in een aansluiting worden ingebracht.Het DIP-ontwerp is ideaal voor doorgaande gatmontage, waarbij component wordt geplaatst in gaten in de PCB geboord en ze aan de andere kant solderen.Deze methode biedt sterke verbindingen en is goed voor toepassingen die duurzame en robuuste verbindingen nodig hebben.

Soic of Small Outline Integrated Circuit is daarentegen ontworpen voor Surface-Mount Technology (SMT).Soekkpakketten zijn kleiner en lichter dan dip, met kortere leads die het IC met de PCB verbinden.Deze leads, gull-wing leads genoemd, strekken zich uit van de zijkanten van het pakket en buigen naar beneden, waardoor het IC plat op het PCB-oppervlak kan zitten.Het SMT -proces omvat het plaatsen van componenten op het PCB -oppervlak en ze rechtstreeks naar het bord solderen, het elimineren van de noodzaak van het boren van gaten en het verminderen van de productie en kosten van productie.

Een belangrijk voordeel van soic -pakketten is hun compacte grootte.De kleinere voetafdruk van Soics zorgt voor meer componenten op de PCB, wat erg handig is in moderne elektronische apparaten waar de ruimte beperkt is.Ook verbeteren de kortere leads in soiC -pakketten de elektrische prestaties door ongewenste inductantie en capaciteit te verminderen, wat de signaalkwaliteit en snelheid kan beïnvloeden.

DIP -pakketten, hoewel groter en bulkier, bieden voordelen waardoor ze in bepaalde situaties de voorkeur geven.Ze zijn over het algemeen gemakkelijker te hanteren en mee te werken tijdens de montage, waardoor ze geschikt zijn voor prototyping en educatieve doeleinden waarbij componenten mogelijk vaak worden ingebracht en verwijderd.De door de gat montagemethode die wordt gebruikt met DIPS biedt ook een grotere mechanische stabiliteit, wat nuttig is in toepassingen die worden blootgesteld aan fysieke stress of trillingen.

Kosten zijn een andere belangrijke factor bij het vergelijken van dip- en soic -pakketten.DIP-pakketten zijn meestal goedkoper om te produceren, waardoor ze een kosteneffectieve keuze zijn voor eenvoudige circuits met lage dichtheid.Het kostenvoordeel kan echter afnemen in de productie van een hoge volume waarbij de voordelen van geautomatiseerde SMT-assemblage en de verminderde PCB-ruimtevereisten van soiC-pakketten kunnen leiden tot lagere totale kosten.

Deze tabel benadrukt de belangrijkste verschillen tussen dip- en soiC -pakketten:

Functie	Dompel	Slobs
Pin Graaf	Tot 64 pins	Tot 48 pins
Toonhoogte	0,1 inch (2,54 mm)	0,5 mm tot 1,27 mm
Maat	Groter dan soic	Kleiner dan dip
Doorgaande montage	Ja	Nee
Bevestiging aan een oppervlak	Nee	Ja
Tellen	Zelfs	Even of oneven
Leadpositie	In lijn	Meeuw-wing en j-lead
Elektrische prestaties	Goed	Beter dan dip
Kosten	Lager dan soic	Hoger dan dip

Conclusie

Het Dual Inline -pakket (DIP) is al lang een belangrijk onderdeel van de elektronica -industrie en biedt een betrouwbare en eenvoudige manier om chips te verbinden met andere componenten.Hoewel nieuwere verpakkingsmethoden zoals Surface Mount Technology (SMT) nu vaker worden gebruikt, is DIP nog steeds nuttig, vooral voor het testen en leren over elektronica.Door te kijken naar de verschillende soorten dips, hun geschiedenis, hoe ze worden gemaakt en ze vergelijken met Soic, kunnen we zien waarom DIP -verpakkingen nog steeds waardevol zijn.Naarmate de elektronica blijft verbeteren, helpen de basisconcepten achter DIP -verpakkingen nog steeds bij het ontwerpen van nieuwe elektronische apparaten, wat aantoont hoe nuttig deze technologie is.

Veelgestelde vragen [FAQ]

1. Waar wordt het dubbele inline -pakket voor gebruikt?

Een dubbele inline -pakket (DIP) wordt gebruikt om geïntegreerde circuits (IC's) te bevatten en deze aan te sluiten op een gedrukte printplaat (PCB).De twee rijen pennen maken het gemakkelijk om de IC aan de PCB te bevestigen en te solderen of in een socket te plaatsen.DIP -pakketten worden vaak gebruikt bij het testen van nieuwe ontwerpen, educatieve kits en verschillende elektronische apparaten omdat ze eenvoudig en betrouwbaar zijn.

2. Wat is 14-pins dual in-line IC-pakket?

Een 14-pins dual inline pakket (DIP) is een type IC-pakket met 14 metalen pennen gerangschikt in twee parallelle rijen.Elke rij heeft zeven pinnen, waardoor het goed is voor circuits met gemiddelde complexiteit.Dit type pakket wordt vaak gebruikt voor basislogische chips, operationele versterkers en andere IC's die niet veel verbindingen nodig hebben maar toch nuttige taken uitvoeren.

3. Wat is LED-dip of dubbele in-line pakket?

Een LED in een dubbele inline-pakket (DIP) is een lichtemitterende diode die in een dipbehuizing wordt geleverd.Het heeft twee rijen metalen pennen waarmee het gemakkelijk op een PCB kan worden gemonteerd of in een aansluiting kan worden ingevoegd.Deze verpakking maakt de LED duurzaam en gemakkelijk te hanteren, waardoor DIP LED's populair zijn in displaypanelen, indicatoren en ander gebruik die zichtbaar licht nodig hebben.

4. Wat is het verschil tussen PDIP- en DIP -pakket?

PDIP staat voor Plastic Dual Inline -pakket, een soort dip met een plastic behuizing.Het belangrijkste verschil tussen PDIP en standaard dip is het materiaal dat wordt gebruikt voor de behuizing.PDIP gebruikt plastic, waardoor het goedkoper en lichter wordt in vergelijking met keramische of andere materialen die in sommige dips worden gebruikt.Beide hebben dezelfde pin -lay -out en functie, maar verschillen in sterkte en hittebestendigheid.

5. Wat is single inline versus dubbele inline?

Een enkel inline -pakket (SIP) heeft een enkele rij pins, terwijl een dubbele inline -pakket (DIP) twee parallelle rijen pinnen heeft.SIP's worden gebruikt wanneer er minder verbindingen nodig zijn, waardoor ruimte op de PCB wordt bespaard.Dips, met hun twee rijen pennen, worden gebruikt voor meer complexe circuits die meer verbindingen nodig hebben, die een betere stabiliteit en eenvoudiger montage bieden.

De overmuur van het polymeer is een prote