Çift satır içi paket (DIP): Genel bir bakış

Elektronik dünyasında, entegre devreler (ICS) adı verilen küçük bilgisayar çiplerini nasıl paketlediğimiz ve bağladığımız çok önemlidir.Uzun zamandır kullanılan bir ambalaj türü, çift satır içi pakettir veya kısaca daldırılır.Bu tür ambalajlar, çipi diğer parçalara bağlamayı kolaylaştıran iki sıra metal pine sahiptir.Dip paketlerinin kullanımı kolay ve güvenilirdir, bu yüzden yıllarca popülerdirler.Bu makalede, daldırma ambalajının ne olduğuna, farklı dip tiplerine, geçmişlerine, nasıl yapıldığına ve Soic gibi daha yeni ambalaj türleriyle nasıl karşılaştırıldığına bakacağız.İster deneyimli bir elektronik mühendisi olun, ister elektroniklerin nasıl çalıştığını merak ediyor olun, daldırma ambalajını anlamak çok yararlıdır.

Katalog

Şekil 1: Çift satır içi paket (DIP)

Çift satır içi paket nedir?

Çift satır içi bir paket (DIP), dikdörtgen bir kasanın kenarlarında iki sıra metal pim bulunan bir tür entegre devre (IC) ambalajıdır.Bu pimler, IC'yi doğrudan basılı bir devre kartına (PCB) lehimleyerek veya kolay çıkarma için bir daldırma soketine yerleştirilerek bir devre kartına bağlar.DIP paketleri, ICS, anahtarlar, LED'ler, yedi segmentli ekranlar, çubuk grafik ekranları ve röleler dahil olmak üzere çeşitli elektronik bileşenler için yaygın olarak kullanılır.Tasarımları montajı kolaylaştırır ve güvenilir bağlantılar sağlar.Yapı, PCB tasarımını ve düzeni basitleştiren iki sıra eşit aralıklı pim içeren dikdörtgen bir çip kasesinden oluşur.Bu kurulum, bir PCB'ye monte edildiğinde güvenli bağlantılara izin verir.

DIP ambalajı, hem manuel hem de otomatik işlemler için uygun, lehimleme ve montaj kolaylığı gibi faydalar sunar.Elektronik bileşenlerin performansını ve ömrünü korumak için önemli olan iyi ısı dağılımı sağlar.Çift sıralı düzenleme, çevredeki devreye zarar vermeden bileşenlerin kolayca değiştirilmesini sağlar, bu da DIP paketlerini prototipleme ve sık bileşen değiştirme için ideal hale getirir.Modern elektroniklerde büyük ölçüde yüzey montaj teknolojisi (SMT) ile değiştirilmesine rağmen, DIP dayanıklılığı, kullanım kolaylığı ve basit montajı için değerli kalır.Tutarlı pim düzenlemesi ve DIP paketlerinin güçlü tasarımı, çeşitli elektronik uygulamalarda kullanımlarını desteklemeye devam etmektedir.

Çift satır içi paket türleri

Çift satır içi paket (DIP) teknolojisi, her biri özel özelliklere ve kullanımlara sahip çeşitli türler içerir.Bu türler farklı ihtiyaçları karşılamak ve çeşitli durumlarda iyi çalışmak için yapılır.

Seramik Dip (CDIP)

Şekil 2: Seramik seramik daldırma

Seramik dips, mükemmel elektrik performansları ve ısı, nem ve şoklara karşı güçlü dirençleri ile bilinir.Seramik malzeme, elektrik sinyallerine paraziti azaltır ve CDIP'leri yüksek frekanslı kullanımlar için mükemmel hale getirir.Seramiğin tokluğu, bu paketleri aşırı sıcaklıklar ve nem ile sert ortamlar için çok dayanıklı ve iyi hale getirir.

Plastik daldırma (PDIP)

Şekil 3: Plastik Dipler

Plastik dips, entegre devreye (IC) sabit bağlantılar sağlayan iki paralel sıraya sahiptir.Plastik malzeme, IC'yi dış faktörlerden koruyan ve elektrik şortlarını önleyen iyi bir yalıtım sunar.PDIP'ler tüketici elektroniğinde yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü uygun maliyetlidirler ve çoğu kullanım için yeterli koruma sağlarlar.

Plastik Dip (SPDIP)

Şekil 4: Plastik düşüşleri küçültmek

Shrink plastik düşüşler, 0,07 inç (1.778 mm) daha küçük bir kurşun perdesi ile devre kartlarında yerden tasarruf etmek için tasarlanmıştır.Bu daha küçük perde, tahtadaki parçaların daha yoğun bir şekilde düzenlenmesine izin verir, bu da SPDIP'leri alanın sınırlı olduğu küçük elektronik cihazlarda çok kullanışlı hale getirir.Daha küçük boyuta rağmen, SPDIP'ler elektrik bağlantılarının mukavemetini ve plastik düşüşlerin koruyucu özelliklerini korur.

Sıska Dip (SDIP)

Şekil 5: Skinny Dips

Sıska dipler, 7,62 mm daha küçük genişlikleri ve 2.54 mm'lik bir pim merkezi mesafesi ile dikkat çekiyor.Bu daha küçük boyut, bir devre kartındaki sıkı alanlara sığacak dar bir pakete ihtiyaç duyan uygulamalarda yararlıdır.Tutarlı pim aralığı, özel değişikliklere ihtiyaç duymadan mevcut tasarımlara sığarak standart delikten montaj teknikleriyle kolayca kullanılabilmelerini sağlar.

Her bir daldırma paketi türü, zorlu ortamlarda ekstra dayanıklı olmaktan küçük cihazlarda yerden tasarruf etmeye kadar belirli ihtiyaçları karşılamak için tasarlanmıştır.Her bir daldırma türünün benzersiz özelliklerini ve kullanımlarını anlayarak, tasarımcılar entegre devreleri için en iyi ambalajı seçebilir, iyi çalışmalarını ve elektronik sistemlerinde uzun süre dayanmasını sağlar.

Dip paketinin evrimi

Çift satır içi paket (DIP), 1964 yılında Fairchild Semiconductor'dan Bryant Buck Rogers tarafından oluşturuldu. İki sıra pim ile dikdörtgen bir gövde getirdi ve devre kartlarına bağlı entegre devrelerin (ICS) nasıl değişti.İlk dalışta 14 pim vardı, bugün hala kullanılan bir tasarım.

Dipin dikdörtgen şekli, bir devre kartına daha fazla bileşenin monte edilmesini sağlar, bu da daha küçük, daha karmaşık cihazlar geliştirmek için idealdir.İki sıra pimi PCB ile bağlantı daha güvenilir ve daha kolay hale getirir.

Dip ambalajı otomatik montaj için idealdir ve birçok IC'nin dalga lehimleme kullanılarak bir kerede monte edilmesine ve lehimlenmesine izin verir.Bu zaman ve emek azalttı.Ayrıca yüksek güvenilirlik ve kalite kontrolü sağlayan otomatik testlere de uygundur.

DIP aerodinamik üretimin icadı ve gelecekteki ambalaj yeniliklerini etkileyen ve entegre devrelerin minyatürleştirilmesine yol açan gelişmiş elektronik cihazların geliştirilmesini sağladı.

1970'lerde ve 1980'lerde DIP, sadeliği ve delikten montajı nedeniyle mikroelektronik için ana ambalajdı.Daha küçük, daha verimli ve daha yüksek yoğunluklu bileşenlere duyulan ihtiyaç, 21. yüzyılda yüzey montaj teknolojisinin (SMT) geliştirilmesine yol açtı.PLCC ve SOIC gibi SMT paketleri doğrudan PCB yüzeylerine monte edilmiş ve delik açmadan kompakt, hafif tasarımlara izin verir.

SMT, daha kısa kurşun uzunlukları nedeniyle daha iyi performans sağladı, ancak manuel kullanım ve lehimleme için zorluklar yarattı.Adaptörler, kompaktlığı kullanım kolaylığı ile birleştirerek DIP kurulumlarında SMT bileşenlerini kullanmak için oluşturuldu.

DIP bileşenleri bir zamanlar harici ekipman yoluyla kolay programlama nedeniyle programlanabilir parçalar için popülerdi.Bununla birlikte, satır içi programlama (ISS) teknolojisi, DIP'in kolay programlama ihtiyacını azalttı.Endüstri, ISS'yi destekleyen ve birçok fayda sağlayan SMT'ye geçti.

1990'lara gelindiğinde SMT, özellikle 20'den fazla pinli bileşenler için DIP'nin yerini almaya başladı.SMT bileşenleri, yüksek yoğunluklu tasarımlar için daha küçük, daha hafif ve daha iyidir ve verimli otomatik montaj sağlar.Bu eğilim 21. yüzyıla kadar devam etti ve esas olarak SMT için tasarlanmış yeni bileşenler.

Dip paketleri, hantal boyutları ve daha büyük ayak izleri nedeniyle daha az yaygın hale geldi.Modern, uzay tasarruflu uygulamalar için daha az çekicidirler ve mekanik ve termal zayıflıklara sahiptirler.Bununla birlikte, breadboardlarda kullanım ve kullanım kolaylığı nedeniyle hala prototipleme ve eğitim amaçlı kullanılmaktadır.SMT'ye geçiş, endüstrinin daha gelişmiş, kompakt ve verimli tasarımlara doğru hareketini yansıtır.

Daldırma yapısı

Şekil 6: DIP (çift satır içi paket) yapısı

Bir daldırma (çift satır içi paket) birkaç önemli parçaya sahiptir:

Kurşun kartı

Kurşun çerçeve, silikon kalıbını tutan ve dış dünyaya bağlayan ince bir metal çerçevedir.Genellikle bakır veya bakır alaşımdan yapılmış olan kurşun, elektrikli iyi yürüttüğü ve güçlü olduğu için seçilir.Devre kartına bağlanacak birçok metal pim vardır.Bu pimler, elektrik sinyallerinin silikon kalıbı ve dış devreler arasında kolayca hareket edebileceğinden emin olur.

Paket substratı

Paket substratı, kurşun kartı ve silikon kalıbını destekleyen ve ayıran ince bir yalıtım malzemesi parçasıdır.Epoksi reçine veya plastik gibi malzemelerden yapılmış substrat, yalıtım özellikleri ve dayanıklılığı için seçilir.Elektrik bağlantılarının sabit ve ayrı olmasını sağlar, kısa devreleri ve diğer elektrik sorunlarını önler.

Silikon ölmek

Dip paketinin en önemli kısmı, IC'nin çalışmasını sağlayan elektronik devreleri içeren Silikon Die'dır.Bu kalıp, IC'nin işleminde kullanılan transistörleri, diyotları, dirençleri ve diğer parçaları oluşturmak için çeşitli elemanlar ile özenle hazırlanmış ve tedavi edilen küçük bir silikon parçasıdır.Silikon kalıbı genellikle bir yapıştırıcı kullanılarak kurşun karaya tutturulur, stabilite ve iyi ısı iletimi sağlar.

Altın tel

Silikon kalıbını kurşun karaya bağlamak için altın tel bebondları kullanılır.Bu ince altın teller, silikon kalıp üzerindeki temas noktalarına ve kurşun çerçevedeki eşleşen noktalara tutturulur.Altın kullanılır, çünkü elektrikli iyi davranır ve paslanmaz, cihazın ömrü boyunca güvenilir elektrik bağlantıları sağlar.Kablo takımı süreci çok önemlidir, çünkü elektrik sinyallerinin silikon kalıp ve dış dünya arasında geçtiği yolları oluşturur.

Polimer aşırı

Polimer overmold, kurşun kartı, paket substratı, silikon kalıp ve altın telli kapsayan koruyucu bir kaplamadır.Bu aşırı kalma genellikle koruyucu nitelikleri için seçilen bir epoksi veya plastik bileşikten yapılır.Overmold, hassas iç bileşenleri fiziksel hasardan ve nem ve toz gibi çevresel faktörlerden koruyarak mekanik koruma sağlar.Ayrıca, IC'nin performansını etkileyebilecek kirleticilerin uzak tutulmasına yardımcı olur.

Çift satır içi paketin artıları ve eksileri

Profesyonel

Çift satır içi paketin (DIP) ana faydalarından biri sadeliği ve düşük maliyetidir.Dip paketlerinin temel tasarımı onları kolaylaştırır, bu da üretim maliyetlerini düşük tutmaya yardımcı olur.DIP bileşenleri delikten montaj teknikleri ile iyi çalıştığından, bu sadelik montaj işlemine de uzanır.Bu işlem, bileşen kurşunlarını basılı bir devre kartına (PCB) deliklere yerleştirmeyi ve yerine lehimlemeyi içerir.Bu yöntem hem manuel hem de otomatik montaj hatları için iyi çalışır, bu da DIP'i büyük ölçekli üretim için ideal hale getirir.

DIP paketlerinin bir başka yararlı özelliği de iyi ısı yönetimidir.Delikli tasarım, bileşen tarafından üretilen ısının PCB'ye daha etkili bir şekilde yayılmasına izin verir, bu da devreyi güvenilir ve uzun ömürlü tutmaya yardımcı olur.Ayrıca, daldırma bileşenlerinin yakındaki parçalara zarar vermeden değiştirilmesi kolaydır.Bu, bileşenlerin sık sık değiştirilmesi gerekebilecek prototipleme ve testler için özellikle kullanışlıdır.

Eksileri

Bu faydalara rağmen, DIP paketleri kullanmanın bazı dezavantajları vardır.Ana dezavantajlardan biri, devre kartında aldıkları alan miktarıdır.Yüzey montaj teknolojisi (SMT) paketleriyle karşılaştırıldığında, daldırma bileşenleri daha büyüktür ve PCB'de daha fazla yer kaplar.Bu, alanın sınırlı olduğu veya çok sayıda bileşenin küçük bir alana sığması gereken uygulamalar için daha az uygun hale getirir.

DIP paketleri, sınırlı pim aralıkları nedeniyle yüksek yoğunluklu uygulamalar için en iyi seçim değildir.Pimler arasındaki standart 0.1 inç (2.54 mm) mesafe, belirli bir alanda yapılabilecek bağlantı sayısını sınırlar.Bu, küçük bir alanda birçok bağlantı gerektiren karmaşık devreler için önemli bir sorun olabilir.

Dip pimleri

Şekil 7: 40 pimli bir daldırma pimleri (çift sıralı paket)

DIP parçaları JEDEC kurallarını takip eden standart boyutlara sahiptir.İki pim (zift olarak adlandırılır) arasındaki boşluk 2,54 mm'dir.İki sıra pim arasındaki boşluk, pakette kaç pim olduğuna bağlıdır.Ortak sıra aralıkları 7,62 mm (7,62 mm) veya 15.24 mm'dir.Bir daldırma paketindeki pim sayısı her zaman eşit bir sayıdır, 8 ila 64 arasında değişir.

Dip bileşenlerinin elektriksel özellikleri

Çift satır içi paket (DIP) bileşenleri, ne kadar iyi çalıştıklarını ve ne kadar sürdüklerini etkileyen bazı elektrik özelliklerine sahiptir.

• Elektrik ömrü: Bu parçalar, 24 volt DC ve 25 miliamlarda 2000 açma-kapama döngüleri için test edilmiştir.Bu test, zamanla güçlü ve güvenilir olmalarını sağlar.

• Anma akımı: Daha az kullanılan anahtarlar için, 50 volt DC voltajı ile en fazla 100 miliamP'yi işleyebilirler.Daha sık kullanılan anahtarlar için, 24 volt DC voltajı olan 25 miliamp'i işleyebilirler.

• Kontak direnci: Yeni olduğunda, temas direnci 50 miliohms'dan fazla olmamalıdır.Test ettikten sonra 100 milihms'in üzerine çıkmamalıdır.Bu, temas noktalarında ne kadar direnç olduğunu ölçer.

• Yalıtım direnci: Bu 500 Volt DC'de en az 100 megohm olmalıdır.Bu yüksek direnç, farklı parçalar arasındaki istenmeyen akım akışını önler.

• Voltaja dayanma: Bu bileşenler bir dakika boyunca 500 volt AC'yi işleyebilir.Bu, başarısız olmadan voltajdaki ani artışlardan kurtulabilecekleri anlamına gelir.

• Elektrotlar arası kapasitans: Bu 5'den fazla picofarad olmamalıdır.Düşük kapasitans, özellikle yüksek frekanslı kullanımlarda parazitin azaltılmasına yardımcı olur ve sinyalleri net tutar.

• Devre yapılandırmaları: DIP bileşenleri tek kutuplu, tek atış (SPST) ve çift kutuplu, çift atış (DPDT) gibi farklı tiplerde gelir.Bu, farklı tasarımlardaki devreleri kontrol etmek için daha fazla seçenek sunar.

Dip Vs Soic

Şekil 8: DIP (çift sıralı paket) ve Soic (küçük anahat entegre devre)

Çift sıralı paket (DIP) ve küçük anahat entegre devre (SOIC), entegre devreler (ICS) için iki yaygın ambalaj türüdür.Her tür, belirli kullanımlar için uygun hale getiren farklı özelliklere sahiptir ve bu farklılıkları bilmek, elektronik tasarım için doğru paketi seçmeye yardımcı olur.

Dip veya çift sıralı paket, dikdörtgen bir plastik veya seramik gövdenin her iki tarafından uzanan iki sıra metal pine sahiptir.Bu pimler, delinmiş deliklerden doğrudan basılı bir devre kartına (PCB) lehimlenebilir veya bir sokete sokulabilir.Dip tasarımı, bileşen kurşunları PCB'ye delinmiş deliklere yerleştirmeyi ve diğer tarafa lehimlemeyi içeren delikten montaj için idealdir.Bu yöntem güçlü bağlantılar sağlar ve dayanıklı ve sağlam bağlantılara ihtiyaç duyan uygulamalar için iyidir.

Buna karşılık, Soic veya küçük anahat entegre devre, yüzey montaj teknolojisi (SMT) için tasarlanmıştır.Soic paketleri, IC'yi PCB'ye bağlayan daha kısa uçlar ile daldırmadan daha küçük ve daha hafiftir.Gull-kanat uçları olarak adlandırılan bu uçlar, paketin kenarlarından uzanır ve aşağı doğru bükülür ve IC'nin PCB yüzeyine düz oturmasına izin verir.SMT işlemi, bileşenleri PCB yüzeyine yerleştirmeyi ve bunları doğrudan tahtaya kaldırmayı, delik açma ihtiyacını ortadan kaldırmayı ve üretim karmaşıklığını ve maliyetlerini azaltmayı içerir.

Soic paketlerinin ana avantajlarından biri kompakt boyutlarıdır.Soics'in daha küçük ayak izi, PCB'de, alanın sınırlı olduğu modern elektronik cihazlarda çok yararlı olan daha fazla bileşene izin verir.Ayrıca, SOIC paketlerindeki daha kısa olası satışlar, sinyal kalitesini ve hızı etkileyebilecek istenmeyen endüktans ve kapasitansı azaltarak elektriksel performansı artırır.

Dalma paketleri, daha büyük ve hantal olsa da, belirli durumlarda onları tercih edilebilir hale getiren avantajlar sunar.Montaj sırasında kullanımı ve birlikte çalışması genellikle daha kolaydır, bu da onları bileşenlerin sık sık yerleştirilmesi ve çıkarılması gerekebilecek prototipleme ve eğitim amaçlarına uygun hale getirir.Diplerde kullanılan delikten montaj yöntemi, fiziksel strese veya titreşime maruz kalan uygulamalarda yararlı olan daha fazla mekanik stabilite sağlar.

DIP ve SOIC paketlerini karşılaştırırken maliyet bir başka önemli faktördür.DIP paketleri genellikle daha ucuzdur, bu da onları basit, düşük yoğunluklu devreler için uygun maliyetli bir seçim haline getirir.Bununla birlikte, maliyet avantajı, otomatik SMT montajının faydalarının ve SOIC paketlerinin azaltılmış PCB alanı gereksinimlerinin toplam maliyetlerin azalmasına neden olabileceği yüksek hacimli üretimde azalabilir.

Bu tablo, DIP ve SOIC paketleri arasındaki temel farklılıkları vurgulamaktadır:

Özellik	Dalmak	Soic
Toplu iğne Saymak	64 pime kadar	48 pime kadar
Saha	0,1 inç (2,54 mm)	0,5 mm ila 1.27 mm
Boyut	Soic'ten daha büyük	Dalgadan daha küçük
Delikten montaj	Evet	HAYIR
Yüzey Montajı	HAYIR	Evet
Kurşun sayısı	Eşit	Hatta veya tuhaf
Kurşun pozisyonu	Çizgide	Martı kanadı ve j-lider
Elektrik performansı	İyi	Dip'den daha iyi
Maliyet	Soic'ten daha düşük	Dip'den daha yüksek

Çözüm

Çift satır içi paket (DIP), elektronik endüstrisinin uzun süredir önemli bir parçası olmuştur ve yongaları diğer bileşenlere bağlamak için güvenilir ve açık bir yol sunar.Yüzey montaj teknolojisi (SMT) gibi daha yeni ambalaj yöntemleri artık daha sık kullanılsa da, DIP, özellikle elektronikleri test etmek ve öğrenmek için hala yararlıdır.Farklı dip tiplerine, tarihlerine, nasıl yapıldıklarına ve onları Soic ile karşılaştırarak, daldırma ambalajının neden hala değerli olduğunu görebiliriz.Elektronikler gelişmeye devam ettikçe, daldırma ambalajının arkasındaki temel kavramlar, bu teknolojinin ne kadar yararlı olduğunu gösteren yeni elektronik cihazlar tasarlamaya hala yardımcı oluyor.

Sık Sorulan Sorular (SSS]

1. Çift satır içi paket ne için kullanılır?

Entegre devreleri (ICS) tutmak ve bunları basılı bir devre kartına (PCB) bağlamak için çift satır içi paket (DIP) kullanılır.İki sıra pim, IC'yi PCB'ye takmayı ve lehimlemeyi kolaylaştırır veya bir sokete yerleştirir.DIP paketleri, basit ve güvenilir oldukları için yeni tasarımları, eğitim kitlerini ve çeşitli elektronik cihazların test edilmesinde yaygın olarak kullanılır.

2. 14 pin çift sıralı IC paketi nedir?

14 pimli çift satır içi paket (DIP), iki paralel sırada düzenlenmiş 14 metal pim içeren bir tür IC paketidir.Her satırın yedi pimi vardır, bu da orta karmaşıklık devreleri için iyi olur.Bu tür paket genellikle temel mantık yongaları, operasyonel amplifikatörler ve çok fazla bağlantıya ihtiyaç duymayan ancak yine de yararlı görevler gerçekleştiren diğer IC'ler için kullanılır.

3. LED DIP veya çift sıralı paket nedir?

Çift satır içi bir pakette (DIP) bir LED, daldırma gövdesinde gelen ışık yayan bir diyottur.Bir PCB'ye kolayca monte edilmesine veya bir sokete yerleştirilmesine izin veren iki sıra metal pimi vardır.Bu ambalaj, LED'i dayanıklı ve işlenmesini kolaylaştırır, DIP LED'lerini ekran panellerinde, göstergelerde ve görünür ışığa ihtiyaç duyan diğer kullanımlarda popüler hale getirir.

4. PDIP ve DIP paketi arasındaki fark nedir?

PDIP, plastik bir kasaya sahip bir tür daldırma türü olan plastik çift satır içi paket anlamına gelir.PDIP ve standart daldırma arasındaki temel fark, gövde için kullanılan malzemedir.PDIP plastik kullanır, bazı düşüşlerde kullanılan seramik veya diğer malzemelere kıyasla daha ucuz ve daha hafif hale getirir.Her ikisi de aynı pim düzeni ve işlevine sahiptir, ancak mukavemet ve ısı direncinde farklılık gösterir.

5. Bekar satır içi ve çift satır içi nedir?

Tek bir satır içi paket (SIP) tek bir pim, çift satır içi paket (DIP) iki paralel sıraya sahiptir.SIP'ler daha az bağlantı gerektiğinde kullanılır ve PCB'de yerden tasarruf sağlar.İki sıra pimleri ile dips, daha fazla bağlantıya ihtiyaç duyan, daha iyi istikrar ve daha kolay montaj sunan daha karmaşık devreler için kullanılır.

Polimer overmold bir prote