Pacchetto Dual Inline (DIP): una panoramica

Nel mondo dell'elettronica, è molto importante che come confezioniamo e colleghiamo piccoli chip per computer, chiamati circuiti integrati (ICS).Un tipo di imballaggio che è stato utilizzato a lungo è il pacchetto in linea doppia o immergere in breve.Questo tipo di imballaggio ha due file di perni metallici che rendono facile collegare il chip ad altre parti.I pacchetti DIP sono facili da usare e affidabili, motivo per cui sono popolari per molti anni.In questo articolo, esamineremo cos'è l'imballaggio DIP, i diversi tipi di cali, la loro storia, il modo in cui sono fatti e il modo in cui si confrontano con i tipi di imballaggio più recenti come Soic.Che tu sia un ingegnere elettronico esperto o semplicemente curioso di come funzionano l'elettronica, comprendere l'imballaggio di immersione è molto utile.

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Figura 1: pacchetto in linea doppia (DIP)

Cos'è il pacchetto Dual Inline?

Un pacchetto Dual Inline (DIP) è un tipo di imballaggio a circuito integrato (IC) che ha due file di perni metallici sui lati di una custodia rettangolare.Questi pin collegano l'IC a un circuito, saldando direttamente su un circuito stampato (PCB) o mediante inserimento in una presa di immersione per una facile rimozione.I pacchetti DIP sono ampiamente utilizzati per vari componenti elettronici, tra cui ICS, switch, LED, display a sette segmenti, display grafici a barre e relè.Il loro design semplifica l'assemblaggio e garantisce connessioni affidabili.La struttura è costituita da una custodia rettangolare con due file di perni spaziati uniformemente, che semplifica il design e il layout del PCB.Questa configurazione consente connessioni sicure se montate su un PCB.

Il packaging DIP offre vantaggi come la facilità di saldatura e assemblaggio, adatti per i processi manuali e automatizzati.Fornisce una buona dissipazione del calore, che è importante per mantenere le prestazioni e la durata della vita dei componenti elettronici.La disposizione doppia in linea consente una facile sostituzione dei componenti senza danneggiare i circuiti circostanti, rendendo i pacchetti DIP ideali per la prototipazione e lo scambio di componenti frequenti.Sebbene in gran parte sostituito dalla tecnologia del supporto superficiale (SMT) nell'elettronica moderna, Dip rimane prezioso per la sua durata, facilità di manipolazione e assemblaggio diretto.La disposizione coerente dei pin e la forte progettazione di pacchetti DIP continuano a supportare il loro utilizzo in varie applicazioni elettroniche.

Tipi di pacchetti in linea doppia

La tecnologia Dual Inline Package (DIP) include diversi tipi, ciascuno con funzionalità e usi speciali.Questi tipi sono fatti per soddisfare le diverse esigenze e funzionano bene in varie situazioni.

Dip ceramico (CDIP)

Figura 2: tuffo in ceramica in ceramica

I ceramici sono noti per le loro eccellenti prestazioni elettriche e una forte resistenza a calore, umidità e shock.Il materiale ceramico riduce l'interferenza con i segnali elettrici, rendendo i CDIP ottimi per usi ad alta frequenza.La tenacità della ceramica rende anche questi pacchetti molto resistenti e buoni per ambienti difficili con temperature estreme e umidità.

Dip di plastica (PDIP)

Figura 3: immersioni di plastica

I salti di plastica hanno due file parallele di perni che forniscono connessioni stabili al circuito integrato (IC).Il materiale plastico offre un buon isolamento, proteggendo l'IC da fattori esterni e prevenzione di cortometraggi elettrici.I PDIP sono ampiamente utilizzati nell'elettronica di consumo perché sono convenienti e forniscono una protezione sufficiente per la maggior parte degli usi.

Shrink Plastic Dip (SPDIP)

Figura 4: rimpicciolire le salse di plastica

Le cali di plastica di restringimento sono progettate per risparmiare spazio sui circuiti avendo un passo di piombo più piccolo di 0,07 pollici (1,778 mm).Questo tono più piccolo consente una disposizione più densa di parti sul tabellone, rendendo gli SPDIP molto utili in piccoli dispositivi elettronici in cui lo spazio è limitato.Nonostante le dimensioni più piccole, gli SPDIP mantengono la resistenza delle connessioni elettriche e le proprietà protettive delle salse in plastica.

Skinny Dip (SDIP)

Figura 5: cali magri

I salti magri sono notevoli per la loro larghezza minore di 7,62 mm e una distanza centrale PIN di 2,54 mm.Questa dimensione inferiore è utile nelle applicazioni che necessitano di un pacchetto stretto per adattarsi negli spazi ristretti su un circuito.La spaziatura coerente dei pin garantisce che possano essere facilmente utilizzati con tecniche di montaggio standard a foro, adattandosi a progetti esistenti senza bisogno di cambiamenti speciali.

Ogni tipo di pacchetto DIP è progettato per soddisfare le esigenze specifiche, dall'essere extra durevoli in ambienti difficili al salvataggio dello spazio in piccoli dispositivi.Comprendendo le caratteristiche e gli usi unici di ogni tipo di immersione, i progettisti possono scegliere il miglior packaging per i loro circuiti integrati, assicurando che funzionino bene e durino a lungo nei loro sistemi elettronici.

Evoluzione del pacchetto DIP

Il pacchetto Dual Inline (DIP) è stato creato da Bryant Buck Rogers di Fairchild Semiconductor nel 1964. Ha introdotto un alloggiamento rettangolare con due file di perni, cambiando come i circuiti integrati (ICS) si sono collegati a circuiti.Il primo tuffo aveva 14 pin, un design ancora usato oggi.

La forma rettangolare del DIP consente di montare più componenti su un circuito, rendendolo ideale per lo sviluppo di dispositivi più piccoli e più complessi.Le sue due file di pin rendono la connessione al PCB più affidabile e più semplice.

L'imballaggio DIP era ideale per il montaggio automatizzato, consentendo a molti IC di essere montati e saldati immediatamente usando la saldatura delle onde.Questo tempo ridotto e lavoro.Si adatta anche a test automatizzati, garantendo un'elevata affidabilità e controllo di qualità.

L'invenzione della produzione a forma di Dip e ha consentito lo sviluppo di dispositivi elettronici avanzati, influenzando le innovazioni di packaging future e portando alla miniaturizzazione dei circuiti integrati.

Negli anni '70 e '80, Dip era il principale imballaggio per la microelettronica grazie alla sua semplicità e al montaggio a foro.La necessità di componenti più piccoli, più efficienti e ad alta densità ha portato allo sviluppo della tecnologia del supporto superficiale (SMT) nel 21 ° secolo.I pacchetti SMT, come PLCC e SOIC, montati direttamente sulle superfici PCB, consentendo disegni compatti e leggeri senza fori di perforazione.

SMT ha fornito prestazioni migliori a causa di lunghezze di piombo più brevi, ma ha posto sfide per la gestione e la saldatura manuali.Gli adattatori sono stati creati per utilizzare i componenti SMT nelle configurazioni DIP, combinando la compattezza con facilità d'uso.

I componenti DIP erano un tempo popolari per le parti programmabili a causa della facile programmazione tramite apparecchiature esterne.Tuttavia, la tecnologia di programmazione in linea (ISP) ha ridotto la necessità di una facile programmazione di Dip.L'industria è passata a SMT, che supporta l'ISP e offre molti vantaggi.

Negli anni '90, SMT ha iniziato a sostituire Dip, in particolare per i componenti con più di 20 pin.I componenti SMT sono più piccoli, più leggeri e migliori per i progetti ad alta densità, consentendo un efficiente gruppo automatizzato.Questa tendenza è proseguita nel 21 ° secolo, con nuovi componenti progettati principalmente per SMT.

I pacchetti DIP sono diventati meno comuni a causa delle loro dimensioni voluminose e dell'impronta maggiore.Sono meno attraenti per applicazioni moderne ed efficienti dal punto di vista dello spazio e hanno punti deboli meccanici e termici.Tuttavia, sono ancora usati per la prototipazione e gli scopi educativi a causa della loro facilità di manipolazione e utilizzo nei pane.Il passaggio a SMT riflette il passaggio del settore verso progetti più avanzati, compatti ed efficienti.

Struttura di immersione

Figura 6: struttura DIP (pacchetto in linea doppia)

Un tuffo (pacchetto Dual Inline) ha diverse parti importanti:

Porta telaio

Il telaio di piombo è una cornice metallica sottile che tiene la matrice di silicio e la collega al mondo esterno.Di solito realizzato in lega di rame o in rame, il corridoio di piombo viene raccolto perché conduce bene l'elettricità ed è forte.Ha molti perni metallici che si collegheranno al circuito.Questi perni assicurano che i segnali elettrici possano muoversi facilmente tra la matrice di silicio e i circuiti esterni.

Substrato di pacchetto

Il substrato del pacchetto è un sottile pezzo di materiale isolante che supporta e separa il corridoio di piombo e la matrice di silicio.Realizzato con materiali come resina epossidica o plastica, il substrato è scelto per le sue proprietà isolanti e la durata.Si assicura che i collegamenti elettrici siano stabili e separati, prevenendo cortocircuiti e altri problemi elettrici.

Muore di silicio

La parte più importante del pacchetto DIP è la matrice di silicio, che contiene i circuiti elettronici che fanno funzionare l'IC.Questo dado è un piccolo pezzo di silicio, accuratamente realizzato e trattato con vari elementi per creare transistor, diodi, resistori e altre parti utilizzate nel funzionamento dell'IC.La matrice di silicio è generalmente attaccata al corridore di piombo usando un adesivo, fornendo stabilità e una buona conduzione del calore.

Bordo filo d'oro

Per collegare la matrice di silicio al telaio di piombo, vengono utilizzati bighe oro.Questi fili d'oro sottili sono attaccati ai punti di contatto sul dado di silicio e i punti di abbinamento sul corridoio di piombo.L'oro viene utilizzato perché conduce bene l'elettricità e non arruggini, garantendo collegamenti elettrici affidabili per tutta la vita del dispositivo.Il processo di bandiera del filo è molto importante, in quanto crea i percorsi attraverso i quali i segnali elettrici viaggiano tra il muore di silicio e il mondo esterno.

Polimero Overmold

Il polimero Overmold è un rivestimento protettivo che copre il corridoio di piombo, il substrato del pacchetto, la matrice di silicio e gli boccini a filo d'oro.Questo esagerato è generalmente realizzato da un composto epossidico o plastico, scelto per le sue qualità protettive.Overmold fornisce protezione meccanica, proteggendo i delicati componenti interni da danni fisici e fattori ambientali come l'umidità e la polvere.Aiuta anche a tenere fuori contaminanti che potrebbero influenzare le prestazioni dell'IC.

Pro e contro del pacchetto a doppia inline

Professionisti

Uno dei principali vantaggi del pacchetto Dual Inline (DIP) è la sua semplicità e il basso costo.La progettazione di base dei pacchetti DIP li rende facili da realizzare, il che aiuta a mantenere bassi i costi di produzione.Questa semplicità si estende anche al processo di assemblaggio, poiché i componenti DIP funzionano bene con le tecniche di montaggio a foro.Questo processo prevede il posizionamento dei cavi dei componenti in fori su un circuito stampato (PCB) e la saldatura in posizione.Questo metodo funziona bene sia per le linee di montaggio manuale che automatizzato, rendendo il tuffo ideale per la produzione su larga scala.

Un'altra caratteristica utile dei pacchetti di immersioni è la loro buona gestione del calore.Il design a foro attraverso consente al calore prodotto dal componente di diffondersi in modo più efficace nel PCB, il che aiuta a mantenere il circuito affidabile e di lunga durata.Inoltre, i componenti DIP sono facili da sostituire senza danneggiare le parti vicine.Ciò è particolarmente utile per la prototipazione e i test, in cui potrebbe essere necessario scambiare componenti spesso.

Contro

Nonostante questi benefici, ci sono alcuni aspetti negativi nell'uso di pacchetti di immersioni.Uno degli svantaggi principali è la quantità di spazio che occupano sul circuito.Rispetto ai pacchetti di tecnologia di superficie (SMT), i componenti DIP sono più grandi e occupano più spazio sul PCB.Ciò li rende meno adatti per applicazioni in cui lo spazio è limitato o in cui un numero elevato di componenti deve adattarsi in una piccola area.

Anche i pacchetti DIP non sono la scelta migliore per le applicazioni ad alta densità a causa della loro limitata spaziatura dei pin.La distanza standard da 0,1 pollici (2,54 mm) tra i pin limita il numero di connessioni che possono essere stabilite all'interno di una determinata area.Questo può essere un grosso problema per i circuiti complessi che richiedono molte connessioni in un piccolo spazio.

Pins of Dip

Figura 7: pin di un tuffo a 40 pin (pacchetto in linea doppia)

Le parti DIP hanno dimensioni standard che seguono le regole JEDEC.Lo spazio tra due pin (chiamati pitch) è di 0,1 pollici (2,54 mm).Lo spazio tra due file di pin dipende da quanti pin sono nel pacchetto.Le distanze di righe comuni sono 0,3 pollici (7,62 mm) o 0,6 pollici (15,24 mm).Il numero di pin in un pacchetto DIP è sempre un numero pari, che va da 8 a 64.

Caratteristiche elettriche dei componenti DIP

I componenti del pacchetto Dual Inline (DIP) hanno alcune caratteristiche elettriche che influenzano il modo in cui funzionano e il tempo durano.

• Vita elettrica: Queste parti sono testate per 2000 cicli on-off a 24 volt DC e 25 milliamps.Questo test si assicura che siano forti e affidabili nel tempo.

• corrente nominale: Per gli interruttori usati meno spesso, possono gestire fino a 100 milliamps con una tensione di 50 volt DC.Per gli interruttori utilizzati più spesso, possono gestire 25 milliamps con una tensione di 24 volt DC.

• Resistenza di contatto: Quando è nuova, la resistenza di contatto non dovrebbe essere superiore a 50 millihms.Dopo il test, non dovrebbe superare i 100 millihms.Questo misura quanta resistenza è nei punti di contatto.

• Resistenza di isolamento: Questo dovrebbe essere almeno 100 megohm a 500 volt DC.Questa elevata resistenza impedisce il flusso di corrente indesiderato tra diverse parti.

• Resportare la tensione: Questi componenti possono gestire fino a 500 volt AC per un minuto.Ciò significa che possono sopravvivere improvvisi aumenti della tensione senza fallire.

• Capacità tra elettrodo: Questo non dovrebbe essere più di 5 picofarad.La bassa capacità aiuta a ridurre le interferenze e mantenere chiari i segnali, specialmente negli usi ad alta frequenza.

• Configurazioni del circuito: I componenti di immersione sono disponibili in diversi tipi come singolo-tiro, singolo-tiro (SPST) e doppio tiro, doppio tiro (DPDT).Ciò offre più opzioni per il controllo dei circuiti in diversi design.

Dip vs Soic

Figura 8: DIP (pacchetto doppio in linea) e SOIC (circuito integrato con schema piccolo)

Il pacchetto doppio in linea (DIP) e il circuito integrato (SOIC) sono due tipi comuni di imballaggio per i circuiti integrati (ICS).Ogni tipo ha caratteristiche diverse che lo rendono adatto a determinati usi e conoscere queste differenze aiuta a scegliere il pacchetto giusto per un design elettronico.

Dip o due pacchetto in linea, ha due file di perni metallici che si estendono da ciascun lato di una plastica rettangolare o un corpo ceramico.Questi pin possono essere saldati direttamente su un circuito stampato (PCB) attraverso fori perforati o inseriti in una presa.Il design DIP è ideale per il montaggio a foro, che prevede il posizionamento dei concorsi di componenti in fori perforati nel PCB e la saldatura sull'altro lato.Questo metodo fornisce connessioni forti ed è buono per le applicazioni che necessitano di connessioni durevoli e robuste.

Al contrario, il circuito integrato SOIC o piccolo contorno è progettato per la tecnologia a montaggio superficiale (SMT).I pacchetti SOIC sono più piccoli e più leggeri di DIP, con cavi più brevi che collegano l'IC al PCB.Questi lead, chiamati cavi di gabbiano, si estendono dai lati del pacchetto e si piegano verso il basso, consentendo all'IC di sedersi piatto sulla superficie del PCB.Il processo SMT prevede il posizionamento di componenti sulla superficie del PCB e la saldatura direttamente alla scheda, eliminando la necessità di fori di perforazione e riducendo la complessità e i costi di produzione.

Un vantaggio principale dei pacchetti Soic è la loro dimensione compatta.L'impronta più piccola di SOICS consente più componenti sul PCB, il che è molto utile nei moderni dispositivi elettronici in cui lo spazio è limitato.Inoltre, i cavi più brevi nei pacchetti SOIC migliorano le prestazioni elettriche riducendo l'induttanza e la capacità indesiderate, che possono influenzare la qualità e la velocità del segnale.

I pacchetti di immersione, sebbene più grandi e più voluminosi, offrono vantaggi che li rendono preferibili in determinate situazioni.Sono generalmente più facili da gestire e lavorare durante l'assemblaggio, rendendoli adatti a scopi di prototipazione e istruzione in cui i componenti potrebbero dover essere frequentemente inseriti e rimossi.Il metodo di montaggio a foro a foro utilizzato con i salti fornisce anche una maggiore stabilità meccanica, che è utile nelle applicazioni esposte allo stress fisico o alle vibrazioni.

Il costo è un altro fattore importante quando si confrontano i pacchetti DIP e SOIC.I pacchetti DIP sono in genere più economici da produrre, rendendoli una scelta economica per circuiti semplici a bassa densità.Tuttavia, il vantaggio in termini di costi può diminuire nella produzione ad alto volume in cui i vantaggi dell'assemblaggio SMT automatizzato e i requisiti di spazio PCB ridotti dei pacchetti SOIC possono portare a costi complessivi inferiori.

Questa tabella evidenzia le principali differenze tra pacchetti DIP e SOIC:

Caratteristica	IMMERSIONE	Soic
Spillo Contare	Fino a 64 pin	Fino a 48 pin
Pece	0,1 pollici (2,54 mm)	Da 0,5 mm a 1,27 mm
Misurare	Più grande di soic	Più piccolo di Dip
Montaggio a foro attraverso	SÌ	NO
Montaggio di superficie	NO	SÌ
Conteggio dei lead	Anche	Pari o dispari
Posizione di piombo	In linea	Gull-Wing e J-Lead
Prestazioni elettriche	Bene	Meglio di immergere
Costo	Inferiore a soic	Più alto di DIP

Conclusione

Il pacchetto Dual Inline (DIP) è stato una parte importante del settore elettronico per lungo tempo, offrendo un modo affidabile e diretto per collegare i chip ad altri componenti.Anche se i nuovi metodi di imballaggio come Surface Mount Technology (SMT) sono ora utilizzati più spesso, Dip è ancora utile, soprattutto per i test e l'apprendimento dell'elettronica.Guardando i diversi tipi di cali, la loro storia, il modo in cui vengono fatti e confrontandoli con Soic, possiamo capire perché l'imballaggio di immersione è ancora prezioso.Man mano che l'elettronica continua a migliorare, i concetti di base dietro l'imballaggio DIP aiutano ancora a progettare nuovi dispositivi elettronici, mostrando quanto sia utile questa tecnologia.

Domande frequenti [FAQ]

1. A cosa serve il pacchetto in linea doppio?

Un pacchetto Dual Inline (DIP) viene utilizzato per contenere i circuiti integrati (ICS) e collegarli a un circuito stampato (PCB).Le due file di pin rendono facile collegare e saldare l'IC sul PCB o inserirlo in una presa.I pacchetti DIP sono comunemente usati nel testare nuovi progetti, kit educativi e vari dispositivi elettronici perché sono semplici e affidabili.

2. Che cos'è il pacchetto IC in linea a doppia linea a 14 pin?

Un pacchetto in linea a doppio pin a 14 pin (DIP) è un tipo di pacchetto IC con 14 perni metallici disposti in due righe parallele.Ogni riga ha sette pin, che lo rendono buono per i circuiti di media complessità.Questo tipo di pacchetto viene spesso utilizzato per chip logica di base, amplificatori operativi e altri IC che non richiedono molte connessioni ma eseguono comunque attività utili.

3. Che cos'è il tuffo a LED o il pacchetto in linea doppia?

Un LED in un pacchetto Dual Inline (DIP) è un diodo a emissione di luce che viene fornito in un alloggiamento di immersione.Ha due file di perni metallici che gli consentono di essere facilmente montato su un PCB o inserito in una presa.Questo imballaggio rende il LED resistente e facile da gestire, rendendo i LED DIP popolari nei pannelli di visualizzazione, indicatori e altri usi che necessitano di luce visibile.

4. Qual è la differenza tra il pacchetto PDIP e Dip?

PDIP sta per un pacchetto in linea a doppio in linea di plastica, che è un tipo di tuffo con un involucro di plastica.La differenza principale tra PDIP e DIP standard è il materiale utilizzato per l'involucro.PDIP usa la plastica, rendendola più economica e leggera rispetto ai materiali in ceramica o di altro tipo utilizzato in alcuni crovani.Entrambi hanno lo stesso layout e funzione del perno, ma differiscono per resistenza e resistenza al calore.

5. Che cos'è singolo in linea vs doppia in linea?

Un singolo pacchetto inline (SIP) ha una singola riga di pin, mentre un pacchetto in linea a doppia (DIP) ha due file parallele di pin.I SIP vengono utilizzati quando sono necessari un minor numero di connessioni, risparmiando spazio sul PCB.I cali, con le loro due file di pin, vengono utilizzati per circuiti più complessi che necessitano di più connessioni, offrendo una migliore stabilità e un montaggio più facile.

Il polimero Overmold è un protetto