Dual Inline Package (DIP): Преглед

В света на електрониката как ние пакетираме и свързваме малки компютърни чипове, наречени интегрални схеми (ICS), е много важно.Един тип опаковки, който се използва от дълго време, е двойният пакет за вграждане или потапяне за кратко.Този тип опаковки има два реда метални щифтове, които улесняват свързването на чипа към други части.Пакетите за потапяне са лесни за използване и надеждни, поради което те са популярни в продължение на много години.В тази статия ще разгледаме каква е опаковката на DIP, различните видове спадове, тяхната история, как се правят и как се сравняват с по -новите видове опаковки като SOIC.Независимо дали сте опитен инженер по електроника или просто се интересувате как работи електрониката, разбирането на опаковката на DIP е много полезно.

Каталог

Фигура 1: Двоен вграден пакет (DIP)

Какво е пакет с двоен inline?

Двойният пакет за вграждане (DIP) е вид интегрална верига (IC) опаковка, която има два реда метални щифтове отстрани на правоъгълен калъф.Тези щифтове свързват IC към платката, или чрез запояване директно върху печатна платка (PCB), или чрез поставяне в гнездо за потапяне за лесно отстраняване.DIP пакетите се използват широко за различни електронни компоненти, включително ICS, превключватели, светодиоди, дисплеи на седем сегменти, дисплеи на графиката и релета.Техният дизайн прави монтажа лесен и осигурява надеждни връзки.Структурата се състои от правоъгълен калъф за чип с два реда равномерно разположени щифтове, които опростяват дизайна и оформлението на PCB.Тази настройка позволява сигурни връзки, когато е монтирана на PCB.

Dip Packaging предлага предимства като лекота на запояване и сглобяване, подходящи както за ръчни, така и за автоматизирани процеси.Той осигурява добро разсейване на топлина, което е важно за поддържането на производителността и живота на електронните компоненти.Двойният вграден подредба позволява лесна подмяна на компоненти, без да се повреди околната верига, като прави DIP пакетите идеални за прототипиране и честа смяна на компонентите.Въпреки че до голяма степен се заменя с технологията на повърхностно монтиране (SMT) в съвременната електроника, DIP остава ценен заради своята издръжливост, лекота на работа и прям сглобяване.Постоянното подреждане на ПИН и силният дизайн на DIP пакетите продължават да поддържат използването им в различни електронни приложения.

Видове двойни вградени пакети

Технологията с двоен пакет (DIP) включва няколко вида, всеки със специални функции и приложения.Тези видове са направени така, че да отговарят на различни нужди и да работят добре в различни ситуации.

Керамичен дип (CDIP)

Фигура 2: Керамично керамично потапяне

Керамичните потапяния са известни с отличните си електрически характеристики и силната устойчивост на топлина, влага и шок.Керамичният материал намалява смущения с електрически сигнали, което прави CDIP чудесни за високочестотни употреби.Издръжливостта на керамиката също прави тези пакети много издръжливи и добри за трудна среда с екстремни температури и влажност.

Пластмасово потапяне (PDIP)

Фигура 3: Пластмасови спадове

Пластмасовите спадове имат два паралелни реда пинове, които осигуряват стабилни връзки към интегрираната верига (IC).Пластмасовият материал предлага добра изолация, предпазвайки IC от външни фактори и предотвратява електрически къси панталони.PDIP се използват широко в потребителската електроника, тъй като са рентабилни и осигуряват достатъчно защита за повечето приложения.

Свиване на пластмасово потапяне (SPDIP)

Фигура 4: Свиване на пластмасовите спадове

Свиваемите пластмасови спадове са проектирани да спестят място на платки, като имат по -малък оловен стъпка от 0,07 инча (1,778 мм).Тази по -малка стъпка позволява по -плътно подреждане на части на дъската, което прави SPDIP много полезни в малки електронни устройства, където пространството е ограничено.Въпреки по -малкия размер, SPDIP запазват силата на електрическите връзки и защитните свойства на пластмасовите спадове.

Skinny Dip (SDIP)

Фигура 5: Кльощави спадове

Кльощавите потапяния са забележителни с по -малката си ширина 7,62 мм и разстояние на щифта от 2,54 мм.Този по -малък размер е полезен при приложения, нуждаещи се от тесен пакет, който да се побере в тесни пространства на платка.Постоянното разстояние между щифтовете гарантира, че те могат лесно да се използват със стандартни техники за монтаж на отвори, като се вписват в съществуващите дизайни, без да се нуждаят от специални промени.

Всеки тип DIP пакет е проектиран да отговаря на специфичните нужди, от това, че е изключително траен в трудна среда до спестяване на място в малки устройства.Разбирайки уникалните характеристики и приложения на всеки тип DIP, дизайнерите могат да избират най -добрата опаковка за своите интегрални схеми, като гарантират, че работят добре и продължават дълго време в своите електронни системи.

Еволюция на DIP пакета

Двойният пакет с вграждане (DIP) е създаден от Брайънт Бък Роджърс от Fairchild Semiconductor през 1964 г. Той въведе правоъгълен корпус с два реда щифтове, променяйки как интегрираните вериги (ICS) са свързани към платките.Първото потапяне имаше 14 пина, дизайн, който се използва и до днес.

Правоъгълната форма на потапянето позволява да се монтират повече компоненти на платка, което я прави идеален за разработване на по -малки, по -сложни устройства.Двата му реда пинове правят връзка с ПХБ по -надеждна и по -лесна.

DIP опаковката беше идеална за автоматизиран сглобяване, което позволява на много ICS да бъдат монтирани и споени наведнъж, използвайки вълново запояване.Това намали времето и труда.Той също така е подходящ за автоматизирани тестове, като гарантира висока надеждност и контрол на качеството.

Изобретението на DIP оптимизира производството и даде възможност за разработване на усъвършенствани електронни устройства, влияещо върху бъдещите иновации на опаковките и водещи до миниатюризация на интегрални схеми.

През 70-те и 80-те години DIP е основната опаковка за микроелектрониката поради своята простота и монтаж на отвори.Необходимостта от по-малки, по-ефективни и компоненти с по-висока плътност доведе до развитието на технологията за повърхностно монтиране (SMT) през 21 век.SMT пакети, като PLCC и SOIC, монтирани директно върху PCB повърхности, което позволява компактни, леки дизайни без пробиване на дупки.

SMT осигури по -добри показатели поради по -късите дължини на оловото, но предизвика предизвикателства за ръчно боравене и запояване.Създадени са адаптери, за да използват SMT компоненти в DIP настройки, комбинирайки компактността с лекота на използване.

DIP компонентите някога са били популярни за програмируеми части поради лесно програмиране чрез външно оборудване.Въпреки това технологията за програмиране (ISP) вградена обаче намали необходимостта от лесно програмиране на DIP.Индустрията се премести към SMT, която поддържа ISP и предлага много предимства.

До 90 -те години SMT започва да заменя DIP, особено за компоненти с повече от 20 пина.SMT компонентите са по-малки, по-леки и по-добри за дизайни с висока плътност, което позволява ефективен автоматизиран сглобяване.Тази тенденция продължава и през 21 век, като новите компоненти са проектирани главно за SMT.

DIP пакетите станаха по -рядко срещани поради обемния си размер и по -големия отпечатък.Те са по-малко привлекателни за съвременните, космически приложения и имат механични и топлинни слабости.Въпреки това, те все още се използват за прототипиране и образователни цели поради лекотата им на работа и използване в табла.Преминаването към SMT отразява преминаването на индустрията към по -напреднали, компактни и ефективни дизайни.

Структура на потапяне

Фигура 6: DIP (двойна вградена пакет) структура

DIP (пакет с двоен вграден) има няколко важни части:

Водеща рамка

Водещата рамка е тънка метална рамка, която държи силициевата матрица и я свързва с външния свят.Обикновено изработена от мед или медна сплав, оловната рамка се избира, защото се движи добре с електричество и е силна.Той има много метални щифтове, които ще се свържат с платката.Тези щифтове се уверяват, че електрическите сигнали могат лесно да се движат между силиконовата матрица и външните вериги.

Пакетен субстрат

Основният субстрат е тънко парче изолационен материал, който поддържа и разделя оловната рамка и силициевата матрица.Изработен от материали като епоксидна смола или пластмаса, субстратът е избран за неговите изолационни свойства и издръжливост.Той гарантира, че електрическите връзки са стабилни и отделни, предотвратявайки късо съединение и други електрически проблеми.

Силиконов умря

Най -важната част от пакета DIP е силиконовата матрица, която съдържа електронните вериги, които правят IC да работи.Тази матрица е малко парче силиций, внимателно изработено и обработено с различни елементи за създаване на транзистори, диоди, резистори и други части, използвани в работата на ИК.Силиконовата матрица обикновено е прикрепена към оловната рамка с помощта на лепило, осигуряваща стабилност и добра топлинна проводимост.

Златни телени връзки

За да свържете силициевата матрица към оловната рамка, се използват златни телени връзки.Тези тънки златни проводници са прикрепени към контактните точки на силициевата матрица и съвпадащите точки на оловен кадър.Златото се използва, тъй като провежда електричество добре и не ръждясва, като гарантира надеждни електрически връзки през целия живот на устройството.Процесът на свързване на тел е много важен, тъй като създава пътеките, през които електрическите сигнали пътуват между силициевата матрица и външния свят.

Полимерно свръхмолд

Полимерният свръхмолд е защитно покритие, което покрива оловната рамка, пакетното субстрат, силициевата матрица и златните телени връзки.Този свръхмолд обикновено се прави от епоксидно или пластмасово съединение, избрано заради неговите защитни качества.Overmold осигурява механична защита, предпазвайки деликатните вътрешни компоненти от физически увреждания и фактори на околната среда като влага и прах.Освен това помага да се предпазят замърсители, които биха могли да повлияят на представянето на ИК.

Плюсове и минуси на двоен вграден пакет

Плюсове

Едно от основните предимства на пакета с двойни вгради (DIP) е неговата простота и ниска цена.Основният дизайн на DIP пакетите ги прави лесни за приготвяне, което помага да се поддържат ниските разходи за производството.Тази простота се простира и до процеса на сглобяване, тъй като DIP компонентите работят добре с техниките за монтиране на отвори.Този процес включва поставяне на компоненти в дупки върху печатна платка (PCB) и за запояване на място.Този метод работи добре както за ръчни, така и за автоматизирани монтажни линии, като прави DIP идеален за мащабно производство.

Друга полезна характеристика на DIP пакетите е тяхното добро управление на топлината.Дизайнът на отвора позволява топлина, произведена от компонента, да се разпространи по-ефективно в PCB, което помага да се поддържа веригата надеждна и дълготрайна.Също така компонентите на DIP са лесни за замяна, без да се повредят части наблизо.Това е особено удобно за прототипиране и тестване, при което компонентите може да се наложи да се разменят често.

Минуси

Въпреки тези предимства, има някои недостатъци при използването на DIP пакети.Един от основните недостатъци е количеството пространство, което заемат на платката.В сравнение с пакетите на Surface Mount (SMT), DIP компонентите са по-големи и заемат повече място на PCB.Това ги прави по -малко подходящи за приложения, където пространството е ограничено или когато трябва да се поберат голям брой компоненти в малка площ.

DIP пакетите също не са най-добрият избор за приложения с висока плътност поради ограниченото им разстояние между щифтовете.Стандартното разстояние от 0,1-инчов (2,54 мм) между щифтовете ограничава броя на връзките, които могат да бъдат направени в дадена област.Това може да бъде основен проблем за сложни вериги, които изискват много връзки в малко пространство.

Щифтове на потапяне

Фигура 7: щифтове на 40-пинов потапяне (двоен пакет в ред)

DIP частите имат стандартни размери, които спазват правилата на JEDEC.Пространството между два пина (наречена стъпка) е 0,1 инча (2,54 мм).Пространството между два реда пинове зависи от това колко пина има в пакета.Общите разстояния на реда са 0,3 инча (7,62 мм) или 0,6 инча (15,24 мм).Броят на щифтовете в пакет DIP винаги е четен брой, вариращ от 8 до 64.

Електрически характеристики на DIP компонентите

Компонентите с двоен пакет (DIP) имат определени електрически характеристики, които влияят на това колко добре работят и колко дълго продължават.

• Електрически живот: Тези части се тестват за 2000 цикъла на изключване при 24 волта DC и 25 милиампа.Този тест гарантира, че те са силни и надеждни с течение на времето.

• Оценен ток: За превключватели, използвани по -рядко, те могат да се справят с до 100 милиаха с напрежение от 50 волта DC.За превключватели, използвани по -често, те могат да се справят с 25 милиампа с напрежение от 24 волта DC.

• Контактна съпротива: Когато е ново, съпротивлението на контакта не трябва да бъде повече от 50 милиома.След тестване не трябва да надхвърля 100 милиома.Това измерва колко съпротива е в точките за контакт.

• Изолационна устойчивост: Това трябва да е най -малко 100 мегохс при 500 волта DC.Това високо съпротивление предотвратява нежелания поток на тока между различни части.

• Издържа на напрежение: Тези компоненти могат да обработват до 500 волта AC за една минута.Това означава, че те могат да преживеят внезапно увеличение на напрежението, без да се провалят.

• Междуелектроден капацитет: Това не трябва да е повече от 5 пикофаради.Ниският капацитет помага за намаляване на смущения и запазва сигналите ясни, особено при високочестотни употреби.

• Конфигурации на веригата: DIP компонентите се предлагат в различни видове като еднополюсни, еднополови (SPST) и двойно полюсно, двойно хвърляне (DPDT).Това дава повече възможности за контрол на веригите в различни дизайни.

Dip срещу Soic

Фигура 8: DIP (двоен пакет в ред) и SOIC (Малка контура интегрирана верига)

Двойният вграден пакет (DIP) и интегралната верига на малкия контур (SOIC) са два често срещани вида опаковки за интегрални вериги (ICS).Всеки тип има различни функции, които го правят подходящ за определени приложения, а познаването на тези разлики помага при избора на подходящия пакет за електронен дизайн.

DIP или двоен вграден пакет има два реда метални щифтове, простиращи се от всяка страна на правоъгълна пластмаса или керамично тяло.Тези щифтове могат да бъдат запоени директно върху отпечатана платка (PCB) през пробити отвори или поставени в гнездо.Дизайнът на DIP е идеален за монтаж на отвори, който включва поставяне на компоненти в отвори, пробити в ПХБ и ги запояване от другата страна.Този метод осигурява силни връзки и е добър за приложения, нуждаещи се от трайни и стабилни връзки.

За разлика от тях, SOIC или малка очертана интегрална верига е проектирана за технология на повърхностно монтиране (SMT).Пакетите SOIC са по -малки и по -леки от DIP, с по -къси проводници, които свързват IC към PCB.Тези водещи, наречени кайри за крило, се простират от страните на пакета и се огъват надолу, което позволява на IC да седи плоско на повърхността на PCB.Процесът на SMT включва поставяне на компоненти върху повърхността на PCB и за запояване директно към дъската, премахване на необходимостта от пробиване на дупки и намаляване на сложността и разходите на производството.

Едно основно предимство на пакетите на SOIC е техният компактен размер.По -малкият отпечатък на SOIC позволява повече компоненти на PCB, което е много полезно в съвременните електронни устройства, където пространството е ограничено.Също така, по -късите проводници в пакетите на SOIC подобряват електрическата ефективност чрез намаляване на нежеланата индуктивност и капацитет, което може да повлияе на качеството и скоростта на сигнала.

Потапяйте пакети, макар и по -големи и по -обемни, предлагат предимства, които ги правят за предпочитане в определени ситуации.По принцип те са по -лесни за справяне и работа по време на сглобяване, което ги прави подходящи за прототипиране и образователни цели, при които компонентите може да се налага често да се вкарват и отстранени.Методът на монтаж на отвора, използван с DIP, също осигурява по-голяма механична стабилност, която е полезна при приложения, изложени на физическо напрежение или вибрация.

Цената е друг основен фактор при сравняване на DIP и SOIC пакети.Пакетите за потапяне обикновено са по-евтини за производство, което ги прави рентабилен избор за прости вериги с ниска плътност.Предимството на разходите обаче може да намалее в производството на голям обем, където ползите от автоматизирания SMT монтаж и намалените изисквания за пространство на PCB на SOIC могат да доведат до по-ниски общи разходи.

Тази таблица подчертава основните разлики между DIP и SOIC пакетите:

Функция	Dip	SOIC
Щифт Брой	До 64 пина	До 48 пина
Стъпка	0,1 инча (2,54 мм)	0,5 mm до 1,27 mm
Размер	По -голям от SOIC	По -малък от Dip
Монтиране на дупката	Да	Не
Повърхностно монтаж	Не	Да
Брой на олово	Дори	Дори или странно
Позиция на олово	Вграден	Дървесина и J-Lead
Електрически производители	Добре	По -добре от потапяне
Разходи	По -ниски от SOIC	По -високо от DIP

Заключение

Двойният пакет с вграждане (DIP) е основна част от индустрията на електрониката от дълго време, предлагайки надежден и лесен начин за свързване на чипове с други компоненти.Въпреки че по -новите методи за опаковане като Surface Mount Technology (SMT) се използват по -често, DIP все още е полезен, особено за тестване и научаване на електрониката.Разглеждайки различните видове спадове, тяхната история, как се правят и сравняваме ги със SOIC, можем да видим защо опаковката на DIP все още е ценна.Тъй като електрониката продължава да се подобрява, основните концепции зад опаковката на DIP все още помагат при проектирането на нови електронни устройства, показващи колко полезна е тази технология.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. За какво се използва двойният пакет с вграждане?

Двоен пакет за вграждане (DIP) се използва за задържане на интегрални вериги (ICS) и ги свързване към печатна платка (PCB).Двата реда пинове улесняват прикрепянето и запояване на IC върху печатни платки или го поставете в гнездо.DIP пакетите обикновено се използват при тестване на нови дизайни, образователни комплекти и различни електронни устройства, защото са прости и надеждни.

2. Какво е 14 пинов двоен пакет IC Line?

14-пинов двоен пакет (DIP) е вид IC пакет с 14 метални щифтове, подредени в два паралелни реда.Всеки ред има седем щифта, което го прави добър за вериги със среден сложност.Този тип пакет често се използва за основни логически чипове, оперативни усилватели и други IC, които не се нуждаят от много връзки, но все пак изпълняват полезни задачи.

3. Какво е LED DIP или двоен пакет в ред?

Светодиод в двоен пакет с вграждане (DIP) е лек диод, който се предлага в корпус на DIP.Той има два реда метални щифтове, които позволяват да се монтира лесно на печатна платка или да се вмъкне в гнездо.Тази опаковка прави LED трайните и лесни за справяне, което прави DIP светодиодите, популярни в дисплейните панели, индикатори и други приложения, които се нуждаят от видима светлина.

4. Каква е разликата между PDIP и DIP пакета?

PDIP означава пластмасов пакет с двойни вгради, който е вид потапяне с пластмасов корпус.Основната разлика между PDIP и стандартното DIP е материалът, използван за корпуса.PDIP използва пластмаса, което я прави по -евтин и по -лек в сравнение с керамични или други материали, използвани в някои спадове.И двете имат едно и също оформление на щифтове и функция, но се различават по сила и топлинна устойчивост.

5. Какво е единично вградено спрямо двойно вградено?

Единичният пакет за вграждане (SIP) има един ред щифтове, докато двойният пакет за вграждане (DIP) има два паралелни реда пинове.SIP се използват, когато са необходими по -малко връзки, спестявайки място на PCB.Потапянията, с двата си реда пинове, се използват за по -сложни вериги, които се нуждаят от повече връзки, предлагащи по -добра стабилност и по -лесно монтаж.