Dual Inline Package (DIP) Betekenis

Invoering

IC-verpakkingen (Integrated Circuit) zijn cruciaal in de elektronica-industrie. Het beschermt halfgeleidercomponenten tegen omgevingsfactoren. Het ondersteunt ook hun verbinding en functies binnen het specifieke elektronische apparaat.

Gangbare IC-verpakkingen omvatten ook DIP (Dual Inline Package). Hoe definieer je deze verpakking?

Je onderzoekt de rol van DIP in het PCB-assemblageproces. U leert ook hoe DIP zich verhoudt tot andere verpakkingsvormen die voor IC's worden gebruikt.

Definitie en geschiedenis van Dual Inline-pakket

Laten we DIP in meer detail bekijken:

Wat is Dual Inline-pakket?

DIP is de afkorting van Dual Inline Package. Het is ook bekend als DIL.

In de micro-elektronica is een dubbel inline-pakket een klassiek geïntegreerd circuitpakket. Het heeft een rechthoekige behuizing en twee parallelle rijen pinnen voor elektrische aansluitingen.

De pinnen kunnen in gaten op een PCB (Printed Circuit Board) worden gestoken en gesoldeerd. Dit proces staat bekend als montage door gaten, waardoor een sterke soldeerverbinding ontstaat. Bovendien kan de DIP ook in een stopcontact worden gestoken.

Geschiedenis van Dual Inline-pakket

Drie mensen, Rex Rice, Don Forbes en Bryant Rogers, vonden DIP uit in 1964. Ze behoorden tot Fairchild R&D. Het doel was om de beperkingen van ronde verpakkingspinnen in transistorstijl aan te pakken.

De uitvinders maakten een keramisch dual-inline-pakket met 14 afleidingen. Het had twee rijen pinnen die 100 mil (0,1 inch) uit elkaar lagen. Deze doorbraak maakte geautomatiseerde invoeging in PCB's mogelijk.

Geleidelijk aan steeg het aantal pins naar 64 leads (aantal pins).

Complexere circuits hadden meer signalen nodig om met complexe elektronische apparaten te kunnen werken. De uitvinding van het DIP-pakket bracht een groot voordeel met zich mee. Hierdoor ontstonden chipdragers met een hoge dichtheid die de printplaten gemakkelijk kunnen repareren.

Toepassingen van Dual Inline-pakket

DIP-pakketten worden in de volksmond gebruikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder:

Gegevensverwerking
Telecommunicatieapparatuur
Staafdiagramweergaven
relais
Lichtgevende diodes (LED's) en weerstanden
Transistoren en schakelaars

Van DIP tot SMT

In de loop van de tijd werden de verpakkingsvormen breder. DIP-pakketten werden gestaag vervangen door SMT-verpakkingen. SMT staat voor Surface Mount-technologie. Het is momenteel het proces dat wordt gebruikt voor goedkope PCB-assemblage met hoge productie.

Tegenwoordig is SMT in veel toepassingen de leidende procedure voor PCB-ontwerp.

SMT-verpakkingen hebben voordelen in termen van klein gewicht en formaat. Het elimineert ook de kosten van uitgebreid boren en verbetert de hoge onderlinge verbinding van elektronische kaarten.

SMT-componenten zijn ideaal voor massaproductie, maar minder geschikt voor de productie van circuitprototypes. De overgrote meerderheid van de elektronica wordt tegenwoordig echter met SMT gemaakt.

Dubbele inline-pakketstructuur

Dual Inline Package (DIP) bestaat uit de volgende componenten:

Loodframe
silicium sterven
pakket substraat
polymeer mal
draadverbindingen van goud

Het hoofdbestanddeel van een DIP is het leadframe. Het zorgt ervoor dat de elektrische verbindingen compleet zijn en houdt de siliciumchip vast. Het leadframe biedt ook de verbindingspinnen die uitsteken.

Het verpakkingssubstraat is een isolatiemateriaal dat het leadframe elektrisch ondersteunt.

Het leadframe heeft een extra coating van polymeervorm. De polymeervorm beschermt de componenten binnen het leadframe. Het voorkomt ook dat er vocht in het leadframe komt en maakt het betrouwbaarder.

De siliciumchip beschikt over de elektronische circuits om de vereiste functies uit te voeren. De draadverbindingen van goud verbinden het leadframe en de siliciummatrijs. Het zorgt ervoor dat er elektrische signalen kunnen stromen tussen de siliciumchip en de buitenwereld.

Belangrijkste kenmerken van Dual Inline-pakket

Enkele belangrijke kenmerken of kenmerken van een DIP-pakket zijn als volgt:

Afstandswarmte en schokken.

JEDEC-normen worden internationaal geaccepteerd voor DIP-pakketten. Volgens hen moet de afstand tussen twee pinnen (pitch) 0,1 inch (2,54 mm) zijn. De rijafstand (afstand tussen twee pinrijen) is afhankelijk van de pincode in de verpakking.

Aantal pinnen

In een DIP-pakket zit een even aantal pinnen. Dit zijn veelvouden van 2, bijvoorbeeld 14, 16, 18, enzovoort. Het maximale aantal pinnen dat op grote schaal in een DIP-pakket wordt gebruikt, kan 52 tot 64 zijn.

Een DIP wordt doorgaans aangeduid als DIPn. Hier is n het totale aantal pinnen. DIP18 heeft bijvoorbeeld 18 pinnen.

Oriëntatie

De positie van de inkeping die de DIP-componenten identificeert, bepaalt de pinpositie.

De inkeping kan naar boven wijzen. De pincode is dus de eerste pin linksboven. De rest wordt tegen de klok in geordend.

Stel een DIP18-pakket (het aantal pinnen is 18). De identificerende inkeping kan naar boven wijzen. De linkerpinnen zijn gerangschikt van 1 tot 9, van boven naar beneden. De pinnen aan de rechterkant bevatten pinnen van onder naar boven, gerangschikt van 10 tot 18.

Soorten Dual Inline-pakketten

Er zijn verschillende soorten Dual Inline Pakketten op basis van formaat of materiaal:

Kunststof dual-inline-pakket (PDIP):

Het is het goedkoopste en meest voorkomende DIP-verpakkingstype; het belangrijkste materiaal is plastic.

Het is geschikt voor een reeks geïntegreerde schakelingen. Het kan een aanzienlijke hoeveelheid besparen bij assemblages met een hoog volume en een hoge dichtheid.

Keramisch dual-inline-pakket (CDIP)

Dit pakket maakt gebruik van keramiek in plaats van plastic. Het biedt betere elektrische prestaties en een grotere weerstand tegen vocht, hitte en schokken.

Krimpplastic dubbel inline-pakket (SPDIP):

Dit type verpakking heeft een kleinere spoed van 0,07 inch (1,778 mm). Dat betekent dat het met 30% afneemt. Het is een van de ruimtebesparende opties. Het pinaantal op dit pakket varieert van 28 tot 64.

Skinny Dual Inline-pakket (SDIP):

Dit pakket is een andere ruimtebesparende optie. De hartafstand van de pin is 2,54 mm en de breedte is 7,62 mm.

Hybride of Metal DIP

Dit type DIP-verpakking is gemaakt van een combinatie van metalen en andere materialen.

Voor- en nadelen van Dual Inline-pakket

Het Dual inline pakket heeft verschillende voor- en nadelen, namelijk de volgende:

Voordelen van DIP

Het DIP-pakket is geschikt voor montage door gaten, handmatig of via geautomatiseerde processen.
Het DIP-pakket is eenvoudig van structuur met een ongecompliceerde lay-out
DIP-pakketten hebben een eenvoudig productieproces, waardoor ze geschikt zijn voor grote productievolumes.
Het DIP-pakket helpt het risico op oververhitting te voorkomen en zorgt voor warmteafvoer.
DIP-pakketten zijn betrouwbaar omdat ze een veilige verbinding maken dankzij montage door de gaten.
DIP-pakketten maken eenvoudige probleemoplossing, testen en socketing mogelijk.
Ze zijn gemakkelijk vervangbaar en beschadigen andere componenten niet.

Nadelen van DIP

DIP-pakketten hebben meer ruimte nodig op de printplaten dan andere verpakkingstypes.
De pinafstand van DIP-pakketten kan beperkt en onhaalbaar zijn voor elektronische toepassingen die een hoge dichtheid vereisen.
Temperatuurveranderingen kunnen resulteren in het uitzetten of samentrekken van de pinnen en ernstige gevolgen hebben voor het DIP-pakket.
DIP-pakketten kunnen beschadigd raken door draaien of buigen, waardoor hun taaiheid wordt aangetast in vergelijking met andere pakketten.

Vergelijking Dual Inline Package met andere verpakkingsvormen

Dual Inline Package (DIP) en Small Outline Integrated Circuit (SOIC) zijn twee verpakkingsvormen. Deze worden doorgaans gebruikt voor geïntegreerde schakelingen (IC's). Daarnaast is er ook een single inline package (SIP), een IC-pakket dat niet zo gebruikelijk is als het dual inline package (DIP).

Een SOIC is een op het oppervlak gemonteerd IC met een oppervlakte van ongeveer 30-50% minder dan een gelijkwaardig Dual Inline-pakket.

De volgende tabel vergelijkt de belangrijkste verschillen tussen DIP-pakketten, SOIC-pakketten en SIP-pakketten:

Eigenschap of kenmerk	Dubbel Inline-pakket (DIP)	Enkelvoudig Inline-pakket (SIP)	Kleine omtrek geïntegreerde schakeling (SOIC)
Aantal rijen pinnen	Twee	Enkel	Twee
Toonhoogte (afstand tussen twee pinnen)	0,1 inch (2,54 mm)	0,1 inch (2,54 mm)	0,5 mm tot 1,27 mm
Aantal pinnen	Tot 64 pinnen	Maximaal 24 pinnen	Tot 48 pinnen
Montage door gaten	Ja	Ja	Nee
Bevestiging aan een oppervlak	Nee	Nee	Ja
Maat	Groter dan SOIC	Kleiner dan DIP	Kleiner dan DIP
Aantal pins (leads).	Zelfs	Zelfs	Even of oneven
Pin (Lead)-positie	In lijn	In lijn	J-lead en Gull-wing
Prijs	Lager dan SOIC	Lager dan DIP	Hoger dan DIP
Elektrische prestaties	De moeite waard	De moeite waard	Beter dan SIP en DIP
Geschiktheid voor SMT-toepassingen	Minder geschikt	Minder geschikt	Meer geschikt

Conclusie

Surface Mount-technologie (SMT) heeft tegenwoordig steeds meer de plaats ingenomen van Dual Inline Packaging. DIP blijft echter zeer geschikt voor PCB-prototyping, productontwikkeling en onderwijs.

Samenvattend: DIP-pakketten staan erom bekend dat ze goedkoop, eenvoudig en compatibel zijn met doorlopende montagetechnologie.

U kunt dus beter besluiten dat deze gedetailleerde DIP-pakketgids u zal helpen bij het kiezen van de juiste verpakkingsvorm voor uw volgende elektronische project.