Что такое двойной линейный пакет?
DIP, или двойной линейный корпус, представляет собой тип корпуса интегральной схемы (ИС), который имеет два параллельных ряда металлических выводов, называемых двойными линейными выводами, по обеим сторонам прямоугольной схемы. Корпуса DIP могут быть припаяны к печатной плате или вставлены в гнездо DIP. Чипы DIP имеют два ряда выводов и требуют вставки в гнездо DIP на носителе чипа или могут быть непосредственно припаяны к печатной плате. Корпуса DIP широко используются для IC, DIP-переключателей, светодиодов, семисегментных дисплеев, гистограммных дисплеев и реле.
Типы двухрядных корпусов
- Керамический DIP (CDIP): лучшие электрические характеристики и более высокая устойчивость к воздействию тепла, влаги и ударов.
- Пластиковый DIP (PDIP): состоит из двух параллельных рядов выводов, обеспечивает изоляцию и защиту интегральных схем.
- Термоусадочный пластиковый DIP (SPDIP): имеет небольшой шаг выводов 0,07 дюйма (1,778 мм).
- Тонкий DIP (SDIP): имеет ширину 7,62 мм и расстояние между центрами контактов 2,54 мм.
История пакета DIP
Изобретение DIP
Первый DIP-компонент был изобретен Брайантом Бак Роджерсом из Fairchild Semiconductor в 1964 году. Он имел 14 выводов и был очень похож на современные DIP-корпуса. Прямоугольная форма DIP-компонентов позволила увеличить плотность компонентов на печатных платах по сравнению с более ранними круглыми компонентами. DIP-компоненты также подходили для автоматизированного монтажного оборудования, при котором десятки и сотни интегральных схем на печатной плате паялись с помощью машин для пайки волной припоя и тестировались с помощью автоматизированного испытательного оборудования, что требовало лишь небольшого количества ручного труда. Размер DIP-компонентов на самом деле намного больше, чем размер интегральных схем внутри них.
От DIP к SMT
В 1970-х и 1980-х годах упаковка DIP была основным направлением в микроэлектронной промышленности. В начале XXI века ее использование постепенно сократилось, и она была заменена упаковкой для поверхностного монтажа (SMT), такой как PLCC и SOIC. Характеристики компонентов SMT подходят для массового производства, но менее удобны для производства прототипов схем. Поскольку некоторые новые компоненты поставляются только в корпусах SMT, многие компании производят адаптеры, которые преобразуют компоненты SMD в корпуса DIP, позволяя размещать микросхемы SMT в адаптере и подключать их к макетным платам или другим компонентам прямого ввода в прототипной плате схемы (например, перфокарте) так же, как компоненты DIP.
Спад компонентов DIP
Для программируемых компонентов, таких как EPROM или GAL, компоненты в DIP-корпусах по-прежнему популярны, поскольку они удобны для записи данных с помощью внешнего оборудования для записи (компоненты в DIP-корпусах можно напрямую вставлять в соответствующий DIP-разъем оборудования для записи). Однако с популярностью технологии встроенного программирования (ISP) преимущества простого программирования компонентов в DIP-корпусах больше не являются важными. В 1990-х годах компоненты с более чем 20 выводами все еще могли иметь корпуса DIP. В XXI веке многие новые программируемые компоненты имеют корпуса SMT, а продукты в корпусах DIP больше не выпускаются.
Структура DIP
Корпус DIP состоит из выводной рамки, подложки корпуса, кремниевого кристалла, золотых проволочных соединений и полимерной обшивки.
Ведущая рамка представляет собой тонкую металлическую рамку, которая удерживает кремниевый кристалл и обеспечивает электрические соединения с внешним миром. Подложка корпуса представляет собой тонкий кусок изоляционного материала, который поддерживает и электрически соединяет ведущую рамку и кремниевый кристалл.
Кремниевый кристалл — это сердце корпуса DIP, содержащее электронную схему, которая выполняет нужную функцию. Золотые проволочные соединения соединяют кремниевый кристалл с лидфреймом, позволяя электрическим сигналам проходить между кремниевым кристаллом и внешним миром.
Полимерное покрытие — это защитное покрытие, которое покрывает лидфрейм, подложку корпуса, кремниевый кристалл и золотые проволочные соединения. Оно обеспечивает механическую защиту, предотвращает попадание влаги и повышает общую надежность корпуса DIP.
Плюсы и минусы корпуса Dual Inline Package
Прос
- Простота и низкая стоимость.
- Легко изготавливается и собирается для массового производства.
- Совместимость с технологиями монтажа в сквозные отверстия.
- Хорошее рассеивание тепла.
- Легко заменяется без повреждения окружающих компонентов.
Минусы
- DIP занимают больше места на печатной плате по сравнению с другими типами корпусов, такими как SMT.
- Они не подходят для применения в условиях высокой плотности, поскольку расстояние между контактами ограничено.
- DIP не так прочные, как другие типы корпусов, и могут быть повреждены механическим воздействием, таким как изгиб или скручивание.
- На них также могут влиять колебания температуры, которые могут вызвать расширение или сжатие выводов и потенциально привести к разрушению паяных соединений.
Контакты DIP
Компоненты DIP (двойной линейный корпус) имеют стандартные размеры, соответствующие стандартам JEDEC. Расстояние между двумя контактами (шаг) составляет 0,1 дюйма (2,54 мм). Расстояние между рядами, то есть расстояние между двумя рядами выводов, зависит от количества выводов в корпусе. Наиболее распространенные расстояния между рядами составляют 0,3 дюйма (7,62 мм) или 0,6 дюйма (15,24 мм). Другие, менее распространенные расстояния составляют 0,4 дюйма (10,16 мм) или 0,9 дюйма (22,86 мм). Существуют также корпуса с шагом 0,07 дюйма (1,778 мм) и расстоянием между рядами 0,3 дюйма, 0,6 дюйма или 0,75 дюйма.
Корпуса DIP, используемые в бывшем Советском Союзе и Восточной Европе, аналогичны стандартам JEDEC, но шаг составляет 2,5 миллиметра, что основано на метрической системе, а не 0,1 дюйма (2,54 мм), используемой в имперской системе.
Количество выводов в корпусе DIP всегда четное. Если расстояние между рядами составляет 0,3 дюйма, наиболее распространенное количество выводов составляет от 8 до 24, а иногда встречаются корпуса с 4 или 28 выводами. Если расстояние между рядами составляет 0,6 дюйма, наиболее распространенное количество выводов — 24, 28, 32 или 40, а также есть корпуса с 36, 48 или 52 выводами. Максимальное количество выводов для широко используемых корпусов DIP составляет 64, как в случае процессоров Motorola 68000 и Zilog Z180.
Когда идентифицирующая выемка компонента обращена вверх, верхний левый вывод является выводом 1, а остальные выводы нумеруются против часовой стрелки. Иногда вывод 1 также отмечается точкой. Например, в микросхеме DIP14, когда идентификационная выемка обращена вверх, выводы на левой стороне нумеруются от 1 до 7 сверху вниз, а выводы на правой стороне нумеруются от 8 до 14 снизу вверх.
Электрические характеристики компонентов DIP
Компоненты DIP (двойной линейный корпус) имеют определенные электрические характеристики, которые определяют их производительность и надежность. Ниже приведены некоторые из наиболее важных электрических характеристик компонентов DIP:
- Электрический ресурс: каждый переключатель проходит испытание на 2000 циклов при 24 В постоянного тока и 25 мА.
- Номинальный ток для нечастого переключения: 100 мА, выдерживаемое напряжение 50 В постоянного тока.
- Номинальный ток для частого переключения: 25 мА, выдерживаемое напряжение 24 В постоянного тока.
- Сопротивление контактов: (a) максимальное начальное значение 50 мОм; (b) максимальное значение после испытания 100 мОм.
- Сопротивление изоляции: минимум 100 мОм при 500 В постоянного тока.
- Выдерживаемое напряжение: 500 В переменного тока/1 минута.
- Межэлектродная емкость: максимум 5 пФ.
- Схема: доступны однополюсные однопозиционные (SPST) или двухполюсные двухпозиционные (DPDT) конфигурации.
Эти электрические характеристики имеют решающее значение для обеспечения оптимальной производительности и надежности компонентов DIP. Производители должны соблюдать стандарты JEDEC, чтобы гарантировать соответствие своих компонентов требуемым спецификациям. При проектировании схем, в которых используются компоненты DIP, важно учитывать эти электрические характеристики, чтобы обеспечить правильную и безопасную работу схемы.
DIP против SOIC
DIP (двойной линейный корпус) и SOIC (малогабаритный интегральный микросхема) — два широко используемых типа корпусов для интегральных микросхем (ИМС). Оба типа имеют свои преимущества и недостатки, и выбор между ними зависит от конкретных требований применения. В следующей таблице приведены основные различия между DIP и SOIC.
| Feature | DIP | SOIC |
|---|---|---|
| Pin Count | Up to 64 pins | Up to 48 pins |
| Pitch | 0.1 inches (2.54 mm) | 0.5 mm to 1.27 mm |
| Size | Larger than SOIC | Smaller than DIP |
| Through-Hole Mounting | Yes | No |
| Surface Mounting | No | Yes |
| Lead Count | Even | Even or Odd |
| Lead Position | Inline | Gull-wing and J-lead |
| Electrical Performance | Good | Better than DIP |
| Cost | Lower than SOIC | Higher than DIP |
Корпуса DIP широко используются уже много лет, но их размер и монтаж в сквозные отверстия делают их менее подходящими для современных применений технологии поверхностного монтажа (SMT). Корпуса SOIC, с другой стороны, меньше, легче и более подходят для сборки SMT. Расположение выводов корпусов SOIC также обеспечивает лучшие электрические характеристики, поскольку выводы имеют более короткие пути к ИС.
С точки зрения стоимости, корпуса DIP, как правило, дешевле корпусов SOIC. Однако разница в стоимости может быть компенсирована преимуществами корпусов SOIC с точки зрения производительности, размера и простоты сборки.
Таким образом, корпуса DIP подходят для приложений, требующих меньшего количества выводов и монтажа в сквозные отверстия, тогда как корпуса SOIC более подходят для приложений, требующих большего количества выводов, меньшего размера и технологии поверхностного монтажа.
