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雙列直插封裝
來源:互聯(lián)網(wǎng)

DIP封裝(Dual In-line Package),也叫雙列直插式封裝技術(shù),是一種最簡單的封裝方式。指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片,絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路均采用這種封裝形式,其引腳數(shù)一般不超過100。DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳,需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。

雙列直插封裝(英語:dual in-line package)也稱為DIP封裝或DIP包裝,簡稱為DIP或DIL,是一種集成電路的封裝方式,集成電路的外形為長方形,在其兩側(cè)則有兩排平行的金屬引腳,稱為排針。DIP包裝的元件可以焊接在印刷電路板電鍍的貫穿孔中,或是插入在DIP插座(socket)上。

DIP包裝的元件一般會簡稱為DIPn,其中n是引腳的個數(shù),例如十四針的集成電路即稱為DIP14。

封裝

當(dāng)然,也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進(jìn)行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應(yīng)特別小心,以免損壞管腳。DIP封裝結(jié)構(gòu)形式有:多層陶瓷雙列直插式DIP,單層陶瓷雙列直插式DIP,引線框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式,塑料包封結(jié)構(gòu)式,陶瓷低熔玻璃封裝式)等。

封裝特點

適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接,操作方便。芯片面積與封裝面積之間的比值較大,故體積也較大。最早的4004、8008、8086、8088等CPU都采用了DIP封裝,通過其上的兩排引腳可插到主板上的插槽或焊接在主板上。

用途歷史

采用這種封裝方式的芯片有兩排引腳,可以直接焊在有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上或焊在有相同焊孔數(shù)的焊位中。其特點是可以很方便地實現(xiàn)PCB板的穿孔焊接,和主板有很好的兼容性。但是由于其封裝面積和厚度都比較大,而且引腳在插拔過程中很容易被損壞,可靠性較差。同時這種封裝方式由于受工藝的影響,引腳一般都不超過100個。隨著CPU內(nèi)部的高度集成化,DIP封裝很快退出了歷史舞臺。只有在老的VGA/SVGA顯卡或BIOS芯片上可以看到它們的“足跡”。

應(yīng)用

集成電路常使用DIP包裝,其他常用DIP包裝的零件包括DIP開關(guān)、LED、七段顯示器、條狀顯示器及繼電器。電腦及其他電子設(shè)備的排線也常用DIP包裝的接頭。

使用

最早的DIP包裝元件是由快捷半導(dǎo)體(蘇州)有限公司的Bryant Buck Rogers在1964年時發(fā)明,第一個元件有14個引腳,相當(dāng)類似今天的DIP包裝元件。其外形為長方形,相較于更早期的圓形元件,長方形元件可以提高電路板中元件的密度。DIP包裝的元件也很適合自動化裝配設(shè)備,電路板上可以有數(shù)十個到數(shù)百個IC,利用波峰焊接機焊接所有零件,再由自動測試設(shè)備進(jìn)行測試,只需要少數(shù)的人工作業(yè)。DIP元件的大小其實比其內(nèi)部的集成電路大很多。在二十世紀(jì)末時表面貼裝技術(shù)(SMT)包裝的元件可以縮小系統(tǒng)的體積及重量。不過有些場合仍會用到DIP元件,例如在制作電路原型時,就會使用DIP元件配合面包板制作電路原型,方便元件的插入及移除。

DIP包裝元件是1970及1980年代微電子學(xué)產(chǎn)業(yè)的主流。在21世紀(jì)初的使用量逐漸減少,被像是PLCC及SOIC等表面貼裝技術(shù)的封裝所取代。表面貼裝技術(shù)元件的特性適合量產(chǎn)時使用,但在電路原型制作時比較不便。由于有些新的元件只提供表面貼裝技術(shù)封裝的產(chǎn)品,因此有許多公司生產(chǎn)將SMT元件轉(zhuǎn)換為DIP包裝的轉(zhuǎn)接器,可以將表面貼裝技術(shù)封裝的IC放在轉(zhuǎn)接器中,像DIP包裝元件一樣的再接到面包板或其他配合直插式元件的電路原形板(像洞洞板)中。

對于像EPROM或是GAL之類的可編程元件而言,DIP封裝的元件由于方便由外部燒錄設(shè)備燒錄資料(DIP封裝元件可以直接插入燒錄設(shè)備對應(yīng)的DIP插座),仍盛行了一段時間。不過隨著在線燒錄(ISP)技術(shù)的普及,DIP封裝元件方便燒錄的好處也就不再重要。在1990年代,超過20只引腳的元件可能還有DIP封裝的產(chǎn)品。而二十一世紀(jì)時,許多新的可編程元件已都是SMT封裝,不再提供DIP封裝的產(chǎn)品。

安裝方式

DIP封裝元件可以用通孔插裝技術(shù)的方式安裝在電路板上,也可以利用DIP插座安裝。利用DIP插座可以方便元件的更換,也可以避免在焊接時造成元件過熱的情形。一般插座會配合體積較大或是單價較高的集成電路使用。像測試設(shè)備或燒錄器等,常常需要安裝及拆下集成電路的場合,會使用零抗力的插座。DIP封裝元件也可以配合面包板使用,面包板一般是作為教學(xué)、開發(fā)設(shè)計或元件設(shè)計而使用。

結(jié)構(gòu)

雙列直插封裝芯片的封裝一般是由塑膠或陶瓷制成。陶瓷封裝的氣密性良好,常用在需要高可靠度的設(shè)備。不過大部分的雙列直插封裝芯片都是使用熱固性樹脂塑膠。一個不到2分鐘的固化周期,可以生產(chǎn)上百個的芯片。

引腳數(shù)及間距

常用的DIP封裝符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn),二引腳之間的間距(腳距)為0.1吋[cùn](2.54毫米)。二排引腳之間的距離(行間距、row spacing)則依引腳數(shù)而定,最常見的是0.3吋(7.62毫米)或0.6吋(15.24毫米)。其他較少見的距離有0.4吋(10.16毫米)或0.9吋(22.86毫米),也有一些包裝是腳距0.07吋(1.778毫米),行間距則為0.3吋、0.6吋或0.75吋。

蘇聯(lián)及東歐國家使用的DIP封裝大致接近JEDEC標(biāo)準(zhǔn)。但腳距使用公制的2.5毫米,而不是來自英制的0.1吋(2.54毫米)。

DIP封裝的引腳數(shù)恒為偶數(shù)。若行間距為0.3吋,常見的引腳數(shù)為8至24,偶爾也會看到引腳數(shù)為4或28的包裝。若行間距為0.6吋,常見的引腳數(shù)為24、28、32或40,也有引腳數(shù)為36、48或52的包裝。摩托羅拉68000及Zilog Z180等CPU的引腳數(shù)為64,這是常用DIP封裝的最大引腳數(shù)。

其他衍生的封裝

SOIC(Small Outline IC)是一種很常用的表面貼裝技術(shù)封裝方式,特別常在消費性電子及個人電腦中使用。SOIC可視為是標(biāo)準(zhǔn)IC的PDIP封裝的縮小版,其排針也是在元件的二側(cè)。而SOJ(Small Outline J-)及SOP(Small Outline Package)系列的封裝方式也是和DIP封裝類似的表面貼裝技術(shù)封裝方式。

參考資料 >

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