Introduction
Le packaging IC (Integrated Circuit) est crucial dans l’industrie électronique. Il protège les composants semi-conducteurs des facteurs environnementaux. Il prend également en charge leur connexion et leurs fonctions au sein de l'appareil électronique spécifique.
Les emballages IC courants incluent également DIP (Dual Inline Package). Comment définissez-vous cet emballage ?
Vous explorerez le rôle du DIP dans le processus d'assemblage des PCB. Vous apprendrez également comment le DIP se compare aux autres formes d'emballage utilisées pour les circuits intégrés.
Définition et historique du package Dual Inline
Examinons DIP plus en détail :
Qu'est-ce que le package Dual Inline ?
DIP est l'abréviation de Dual Inline Package. Il est également connu sous le nom de DIL.
En microélectronique, un boîtier double en ligne est un boîtier de circuit intégré classique. Il possède un boîtier rectangulaire et deux rangées parallèles de broches pour les connexions électriques.
Les broches peuvent être insérées dans des trous sur un PCB (Printed Circuit Board) et soudées. Ce processus est connu sous le nom de montage traversant, qui permet d'obtenir un joint de soudure solide. De plus, le DIP peut également être inséré dans une prise.
Histoire du package Dual Inline
Trois personnes, Rex Rice, Don Forbes et Bryant Rogers, ont inventé le DIP en 1964. Ils appartenaient à Fairchild R&D. L'objectif était de faire face aux limites des broches rondes de type transistor.
Les inventeurs ont fabriqué un boîtier double en ligne en céramique à 14 broches. Il y avait deux rangées de broches espacées de 100 mils (0,1 pouce). Cette avancée a permis une insertion automatisée dans les PCB.
Peu à peu, le nombre de broches est passé à 64 dérivations (nombre de broches).
Des circuits plus complexes nécessitaient davantage de signaux pour fonctionner avec des appareils électroniques complexes. L'invention du package DIP a apporté un grand avantage. Grâce à lui, des supports de puces haute densité ont vu le jour, capables de fixer facilement les PCB.
Applications du package double en ligne
Les packages DIP ont été couramment utilisés pour un large éventail d'applications, notamment :
- Traitement de l'information
- Équipement de télécommunication
- Affichages de graphiques à barres
- Relais
- Diodes électroluminescentes (LED) et résistances
- Transistors et interrupteurs
Du DIP au SMT
Au fil du temps, les formes d’emballage se sont élargies. Les packages DIP ont été progressivement remplacés par des emballages SMT. SMT signifie technologie de montage en surface. C'est actuellement le processus utilisé pour l'assemblage de PCB à faible coût et à haute production.
Aujourd'hui, le SMT est la procédure leader pour la conception de PCB dans de nombreuses applications.
L'emballage SMT présente des avantages en termes de faible poids et de taille. Cela élimine également le coût d'un forage important et améliore l'interconnexion élevée des cartes électroniques.
Les composants SMT sont idéaux pour la production de masse mais moins adaptés à la production de prototypes de circuits. Cependant, la grande majorité des appareils électroniques d’aujourd’hui sont fabriqués en SMT.
Structure de package double en ligne
Le Dual Inline Package (DIP) comprend les composants suivants :
- Grille de connexion
- matrice de silicium
- substrat d'emballage
- moule en polymère
- liens en fil d'or
Le composant principal d’un DIP est la grille de connexion. Il garantit que les connexions électriques sont complètes et maintient la puce en silicium. La grille de connexion fournit également les broches de connexion qui s'étendent.
Le substrat du boîtier est un matériau isolant qui soutient électriquement la grille de connexion.
La grille de connexion est dotée d'un revêtement supplémentaire de moule en polymère. Le moule en polymère protège les composants à l'intérieur de la grille de connexion. Cela empêche également l'humidité de pénétrer dans la grille de connexion et la rend plus fiable.
La puce en silicium possède les circuits électroniques nécessaires pour remplir les fonctions requises. Les fils d'or relient la grille de connexion et la puce en silicium. Il permet la circulation de signaux électriques entre la puce en silicium et le monde extérieur.
Principales caractéristiques du pack Dual Inline
Certaines caractéristiques ou fonctionnalités importantes d’un package DIP sont les suivantes :
Espacement de la chaleur et des chocs.
Les normes JEDEC sont acceptées au niveau international pour les packages DIP. Selon eux, la distance entre deux broches (pas) doit être de 0,1 pouce (2,54 mm). L'espacement des rangées (distance entre deux rangées de broches) dépend du code PIN présent dans l'emballage.
Nombre de broches
Dans un boîtier DIP, il y a un nombre pair de broches. Ce sont des multiples de 2, par exemple 14, 16, 18, etc. Le nombre maximum de broches largement utilisées dans un boîtier DIP peut être compris entre 52 et 64.
Un DIP est généralement désigné par DIPn. Ici, n est le nombre total de broches. Par exemple, DIP18 possède 18 broches.
Orientation
La position de l'encoche qui identifie les composants DIP dicte la position de la broche.
L'encoche pourrait être tournée vers le haut. Ainsi, le code PIN est le premier code PIN en haut à gauche. Les autres sont ordonnés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.
Supposons un boîtier DIP18 (le nombre de broches étant de 18). L'encoche d'identification pourrait être tournée vers le haut. Les broches de gauche sont classées de 1 à 9 de haut en bas. Les broches sur le côté droit contiennent des broches de bas en haut classées de 10 à 18.
Types de packages doubles en ligne
Il existe différents types de packages Dual Inline en fonction de la taille ou du matériau :
Emballage double en ligne en plastique (PDIP) :
Il s'agit du type d'emballage DIP le moins cher et le plus courant ; son matériau principal est le plastique.
Il convient à une gamme de circuits intégrés. Cela permet d’économiser des sommes considérables dans les assemblages denses et volumineux.
Boîtier double en ligne en céramique (CDIP)
Cet emballage utilise de la céramique au lieu du plastique. Il offre de meilleures performances électriques et une plus grande résistance à l’humidité, à la chaleur et aux chocs.
Emballage double en ligne Shrink Plastic (SPDIP) :
Ce type de boîtier a un pas de plomb plus petit de 0,07 po (1,778 mm). Cela signifie qu'il est réduit de 30%. C'est l'une des options permettant d'économiser de l'espace. Le nombre de broches sur ce package varie de 28 à 64.
Ensemble Skinny Dual Inline (SDIP) :
Ce package est une autre option permettant d’économiser de l’espace. L'entraxe des broches est de 2,54 mm et la largeur est de 7,62 mm.
DIP hybride ou métallique
Ce type de boîtier DIP est fabriqué à partir d'une combinaison de métaux et d'autres matériaux.
Avantages et inconvénients du package double en ligne
Le package Dual inline présente plusieurs avantages et inconvénients, qui sont les suivants :
Avantages du DIP
- Le package DIP convient aux méthodes de montage traversant, soit manuellement, soit via des processus automatisés.
- Le package DIP est de structure simple avec une mise en page simple
- Le package DIP a un processus de fabrication simple, ce qui le rend adapté à un grand volume de production.
- Le package DIP permet d’éviter le risque de surchauffe et permet la dissipation de la chaleur.
- Les packages DIP sont fiables car ils établissent une connexion sécurisée grâce au montage traversant.
- Les packages DIP permettent un dépannage, des tests et une mise en socket simples.
- Ils sont facilement remplaçables et n'endommagent pas les autres composants.
Inconvénients du DIP
- Les boîtiers DIP nécessitent plus d'espace sur les circuits imprimés que les autres types de boîtiers.
- L'espacement des broches des boîtiers DIP peut être limité et irréalisable pour les applications électroniques nécessitant une haute densité.
- Les changements de température peuvent entraîner une expansion ou une contraction des broches et avoir un impact négatif sur le boîtier DIP.
- Les emballages DIP peuvent être endommagés par torsion ou flexion, affectant ainsi leur résistance par rapport aux autres emballages.
Comparaison du package Dual Inline avec d'autres formes d'emballage
Le Dual Inline Package (DIP) et le Small Outline Integrated Circuit (SOIC) sont deux formes de packaging. Ceux-ci sont généralement utilisés pour les circuits intégrés (CI). De plus, il existe également un package unique en ligne (SIP), un package IC qui n'est pas aussi courant que le package double en ligne (DIP).
Un SOIC est un circuit intégré monté en surface qui a une superficie d'environ 30-50% inférieure à celle d'un boîtier double en ligne équivalent.
Le tableau suivant compare les principales différences entre les packages DIP, les packages SOIC et les packages SIP :
| Propriété ou caractéristique | Pack double en ligne (DIP) | Package en ligne unique (SIP) | Circuit intégré à petit contour (SOIC) |
| Nombre de rangées de broches | Deux | Célibataire | Deux |
| Pas (distance entre deux broches) | 0,1 pouces (2,54 mm) | 0,1 pouces
(2,54 mm) |
0,5 mm à 1,27 mm |
| Nombre de broches | Jusqu'à 64 broches | Jusqu'à 24 broches | Jusqu'à 48 broches |
| Montage traversant | Oui | Oui | Non |
| Montage en surface | Non | Non | Oui |
| Taille | Plus grand que SOIC | Plus petit que DIP | Plus petit que DIP |
| Nombre de broches (fils) | Même | Même | Pair ou impair |
| Position de la broche (fil) | En ligne | En ligne | J-plomb et Gull-wing |
| Prix | Inférieur au SOIC | Inférieur au DIP | Supérieur au DIP |
| Performances électriques | Digne d'intérêt | Digne d'intérêt | Mieux que SIP et DIP |
| Aptitude aux applications SMT | Moins adapté | Moins adapté | Plus approprié |
Conclusion
En effet, la technologie de montage en surface (SMT) remplace aujourd’hui de plus en plus le Dual Inline Packaging. Cependant, le DIP reste parfaitement adapté au prototypage de PCB, au développement de produits et à l'éducation.
Pour récapituler, les boîtiers DIP sont connus pour être peu coûteux, simples et compatibles avec la technologie de montage traversant.
Ainsi, vous pouvez mieux décider que ce guide détaillé du package DIP vous aidera à choisir la bonne forme de packaging pour votre prochain projet électronique.