Çift hat içi paket - Dual in-line package

PDIP (Plastik DIP) olarak da bilinen 0,3" genişliğinde 14 pimli plastik DIP paketlerinde (DIP-14N) 4000 serisi mantık IC'leri
CDIP (Seramik DIP) olarak da bilinen 0.6" genişliğinde seramik DIP-40, DIP-32, DIP-28, DIP-24 paketlerinde EPROM IC'ler
0,3" genişliğinde 16 pimli (DIP-16N) ayak izine sahip 8 kontaklı DIP anahtarı

Olarak mikroelektronik , bir çift sıralı paketi ( DIP veya DIL ), bir bir elektronik bileşen paketi dikdörtgen gövde ve elektrik bağlantı pimleri iki paralel sıra ile. Paket, bir baskılı devre kartına (PCB) delikten monte edilebilir veya bir prize takılabilir. Çift sıralı format, 1964 yılında Fairchild Ar- Ge'de Don Forbes, Rex Rice ve Bryant Rogers tarafından dairesel transistör tarzı paketlerde bulunan sınırlı sayıda kablonun entegre devrelerin kullanımında bir sınırlama haline geldiği zaman icat edildi . Giderek karmaşıklaşan devreler, daha fazla sinyal ve güç kaynağı kablosu gerektiriyordu ( Rent kuralında gözlemlendiği gibi ); sonunda mikroişlemciler ve benzer karmaşık cihazlar, bir DIP paketine yerleştirilebilecek olandan daha fazla uç gerektirdi ve bu da daha yüksek yoğunluklu çip taşıyıcılarının geliştirilmesine yol açtı . Ayrıca kare ve dikdörtgen paketler, baskılı devre izlerini paketlerin altına yönlendirmeyi kolaylaştırdı.

Bir DIP, genellikle bir DIP n olarak adlandırılır ; burada n , toplam pin sayısıdır. Örneğin, iki sıra yedi dikey uçlu bir mikro devre paketi bir DIP14 olacaktır. Sağ üstteki fotoğraf üç DIP14 IC'yi göstermektedir. Ortak paketlerin en az üç ve en fazla 64 müşteri adayı vardır. Transistör, anahtar, ışık yayan diyot ve direnç dizileri gibi birçok analog ve dijital entegre devre türü DIP paketlerinde mevcuttur. Şerit kablolar için DIP fişleri, standart IC soketleri ile kullanılabilir.

DIP paketleri genellikle , cihaz kalıbını destekleyen ve bağlantı pimleri sağlayan kalay, gümüş veya altın kaplama kurşun çerçeve etrafına preslenmiş opak kalıplanmış epoksi plastikten yapılır . Bazı IC türleri, yüksek sıcaklık veya yüksek güvenilirliğin gerekli olduğu veya cihazın paketin içine optik bir pencereye sahip olduğu yerlerde seramik DIP paketlerinde yapılır. Çoğu DIP paketi, pimleri panodaki deliklerden geçirerek ve yerinde lehimleyerek bir PCB'ye sabitlenir. Test armatürlerinde olduğu gibi parçaların değiştirilmesi gerektiğinde veya değişiklikler için programlanabilir cihazların çıkarılmasının gerektiği durumlarda, bir DIP soketi kullanılır. Bazı soketlerde sıfır yerleştirme kuvveti mekanizması bulunur.

DIP paketinin varyasyonları arasında sadece tek bir pin sırasına sahip olanlar, örneğin bir direnç dizisi , muhtemelen ikinci pin sırasının yerine bir ısı emici sekmesi içerenler ve dört sıra pinli, iki sıra, kademeli, her biri üzerinde tipler bulunur. paketin yan tarafı. DIP paketlerinin yerini çoğunlukla PCB'de delik açma masrafını ortadan kaldıran ve daha yüksek ara bağlantı yoğunluğuna izin veren yüzeye monte paket türleri almıştır.

Uygulamalar

Cihaz türleri

Dört DIP IC, bir DIP LED çubuk grafik ekran (sol üst) ve bir DIP 7 segmentli LED ekran (sol alt) içeren lehimsiz bir devre tahtası üzerinde çalışan bir prototip devre .

DIP'ler yaygın olarak entegre devreler (IC'ler) için kullanılır . DIP paketlerindeki diğer cihazlar arasında direnç ağları, DIP anahtarları , LED segmentli ve çubuk grafik ekranlar ve elektromekanik röleler bulunur .

Şerit kablolar için DIP konektör fişleri, bilgisayarlarda ve diğer elektronik ekipmanlarda yaygındır.

Dallas Semiconductor, bir IC çipi ve değiştirilemeyen 10 yıllık lityum pil içeren entegre DIP gerçek zamanlı saat (RTC) modülleri üretti.

Konfigürasyon değişiklikleri, isteğe bağlı özellikler veya kalibrasyon için bileşen gruplarının kolayca çıkarılması gereken yerlerde ayrı bileşenlerin lehimlenebileceği DIP başlık blokları kullanıldı.

kullanır

Orijinal ikili hat paketi, 1964 yılında Fairchild Semiconductor için çalışırken Bryant "Buck" Rogers tarafından icat edildi. İlk cihazların 14 pimi vardı ve bugün olduğu gibi görünüyordu. Dikdörtgen şekil, entegre devrelerin önceki yuvarlak paketlerden daha yoğun paketlenmesine izin verdi. Paket, otomatikleştirilmiş montaj ekipmanına çok uygundu; bir PCB, puanlar veya yüzlerce IC ile doldurulabilir, daha sonra devre kartındaki tüm bileşenler bir seferde bir dalga lehimleme makinesinde lehimlenebilir ve çok az insan emeği ile otomatik test makinelerine aktarılabilir. DIP paketleri, içlerindeki entegre devrelere göre hala büyüktü. 20. yüzyılın sonunda, yüzeye monte paketler, sistemlerin boyutunda ve ağırlığında daha fazla azalmaya izin verdi. DIP yongaları, bir devre tahtasında ne kadar kolay yerleştirilebildikleri ve kullanılabildikleri için devre prototipleme için hala popülerdir .

DIP'ler, 1970'lerde ve 1980'lerde mikro elektronik endüstrisinin ana akımıydı. DIP'ler yaygın olarak kullanılmaya devam etse de, plastik kurşunlu çip taşıyıcı (PLCC) ve küçük hatlı entegre devre (SOIC) gibi ortaya çıkan yeni yüzeye montaj teknolojisi (SMT) paketleri nedeniyle 21. yüzyılın ilk on yılında kullanımları azaldı. 1990'lar boyunca ve 2011 yılı geçtikçe hala önemli ölçüde kullanılmaya devam ediyor. Bazı modern yongalar yalnızca yüzeye montajlı paket türlerinde mevcut olduğundan, bir dizi şirket, bu yüzeye montaj cihazlarının (SMD) açık delikli devre tahtaları ve lehimli prototipleme panoları (örn. stripboard ve perfboard ). (SMT, genel olarak prototipleme için oldukça problem, en azından bir rahatsızlık oluşturabilir; SMT'nin seri üretim için avantajlar olan özelliklerinin çoğu, prototipleme için zorluklardır.)

EPROM'lar ve GAL'ler gibi programlanabilir cihazlar için , DIP'ler, harici programlama devresi ile kolay kullanımları nedeniyle uzun yıllar popülerliğini korudu (yani, DIP cihazları, programlama cihazındaki bir sokete basitçe takılabilir.) Ancak, Sistem İçi Programlama ile ( ISP) teknolojisi artık en son teknolojidir, DIP'lerin bu avantajı da hızla önemini kaybetmektedir.

1990'lar boyunca, 20'den az ucu olan cihazlar, daha yeni formatlara ek olarak bir DIP formatında üretildi. 2000'den beri, daha yeni cihazlar genellikle DIP formatında mevcut değildir.

Montaj

DIP'ler, delikten lehimleme veya soketlere monte edilebilir . Soketler, bir cihazın kolayca değiştirilmesini sağlar ve lehimleme sırasında aşırı ısınmadan kaynaklanan hasar riskini ortadan kaldırır. Genellikle soketler, soketten çok daha pahalı olan yüksek değerli veya büyük IC'ler için kullanıldı. Test ekipmanı veya EPROM programlayıcılar gibi cihazların sık sık takılıp çıkarılacağı yerlerde, sıfır yerleştirme kuvveti soketi kullanılacaktır.

DIP'ler ayrıca eğitim, tasarım geliştirme veya cihaz testi için geçici bir montaj düzenlemesi olan breadboard'larla birlikte kullanılır. Bazı hobiciler, tek seferlik inşaat veya kalıcı prototipleme için, DIP'lerle noktadan noktaya kablolama kullanır ve bu yöntemin bir parçası olarak fiziksel olarak ters çevrildiğinde görünümleri, yöntem için gayri resmi "ölü böcek stili" terimine ilham verir.

Yapı

Çift sıralı paket (DIP) IC'nin yandan görünümü
Temaslı çift sıralı (DIP) entegre devre metal bant tabanı

Bir IC çipi içeren bir DIP'nin gövdesi (gövdesi) genellikle kalıplanmış plastik veya seramikten yapılır. Seramik muhafazanın hermetik yapısı, son derece yüksek güvenilirliğe sahip cihazlar için tercih edilir. Bununla birlikte, DIP'lerin büyük çoğunluğu, bir epoksi kalıp bileşiğinin ısıtıldığı ve cihazı kapsüllemek için basınç altında aktarıldığı bir termoset kalıplama işlemi ile üretilir. Reçineler için tipik kürlenme döngüleri 2 dakikadan azdır ve tek bir döngü yüzlerce cihaz üretebilir.

Uçlar, paketin üst ve alt düzlemlerine paralel olarak dikiş boyunca paketin uzun kenarlarından çıkar ve yaklaşık 90 derece aşağı doğru bükülür (veya biraz daha az, onları paket gövdesinin merkez hattından biraz dışa doğru açılı bırakarak) . ( Tipik bir DIP'ye en çok benzeyen SMT paketi olan SOIC , boyut ölçeğine bakılmaksızın temelde aynı görünür, ancak büküldükten sonra uçlar paketin alt düzlemine paralel hale gelmek için eşit bir açıyla tekrar yukarı doğru bükülür. ) Seramik (CERDIP) paketlerde, iki yarıyı birbirine sızdırmaz bir şekilde kapatmak için bir epoksi veya harç kullanılır ve içerideki IC kalıbını korumak için hava ve nem geçirmez bir sızdırmazlık sağlar . Plastik DIP (PDIP) paketleri genellikle kabloların etrafındaki plastik yarıların eritilmesi veya yapıştırılmasıyla kapatılır, ancak plastiğin kendisi genellikle neme karşı bir şekilde gözenekli olduğundan ve işlem arasında iyi bir mikroskobik sızdırmazlık sağlayamadığından yüksek derecede hermetiklik elde edilemez. kablolar ve plastik çevre etrafındaki tüm noktalarda. Bununla birlikte, kirleticiler genellikle, cihazın kontrollü bir ortamda makul bir özenle onlarca yıl boyunca güvenilir bir şekilde çalışabilmesi için hala yeterince iyi tutulur.

Paketin içinde, alt yarıda gömülü uçlar bulunur ve paketin merkezinde IC kalıbının yapıştırıldığı dikdörtgen bir boşluk, oda veya boşluk bulunur. Paketin uçları, çevre boyunca ortaya çıktıkları konumlardan, kalıbı çevreleyen dikdörtgen bir çevre boyunca noktalara paketin içinde çapraz olarak uzanır ve kalıpta ince temaslar haline gelmek üzere gittikçe incelir. Ultra ince bağlantı telleri (çıplak insan gözüyle zar zor görülebilir), bu kalıp çevre kontakları ve kalıbın üzerindeki bağlantı pedleri arasına kaynaklanır, her bir bağlantı pedine bir kablo bağlanır ve mikro devreler ile harici DIP uçları arasında son bağlantı yapılır. . Bağ telleri genellikle gergin değildir, ancak malzemelerin termal genleşmesi ve büzülmesi için gevşekliğe izin vermek için hafifçe yukarı doğru kıvrılır; tek bir bağ teli kopar veya ayrılırsa, tüm IC işe yaramaz hale gelebilir. Paketin üst kısmı, tüm bu hassas grubu, bağ tellerini ezmeden, yabancı maddeler tarafından kontaminasyondan koruyarak kaplar.

Genellikle, bir şirket logosu, alfanümerik kodlar ve bazen kelimeler, üreticisini ve türünü, ne zaman yapıldığını (genellikle bir yıl ve bir hafta numarası olarak), bazen nerede yapıldığını ve diğer özel bilgileri tanımlamak için paketin üzerine basılır. (belki revizyon numaraları, üretim tesisi kodları veya kademeli kimlik kodları.)

Tüm kablo uçlarının, kalıp çevresinden paketin çevresinde iki sıraya kadar tek bir düzlemde temelde radyal bir düzende yerleştirilmesi gerekliliği, daha yüksek kurşun sayımlarına sahip DIP paketlerinin kurşun sıraları arasında daha geniş aralıklara sahip olmasının ana nedenidir. , ve pratik bir DIP paketinin sahip olabileceği potansiyel müşteri sayısını etkin bir şekilde sınırlar. Birçok bağ pedine sahip çok küçük bir kalıp için bile (örneğin, 32 uç gerektiren 15 invertörlü bir çip), yayılan kabloları dahili olarak yerleştirmek için daha geniş bir DIP gerekli olacaktır. Bu, PGA'lar gibi dört taraflı ve çok sıralı paketlerin tanıtılmasının nedenlerinden biridir ( 1980'lerin başlarında).

Büyük bir DIP paketi ( Motorola 68000 CPU için kullanılan DIP64 gibi ), paketin içinde pimler ve kalıp arasında uzun uçlara sahiptir, bu da böyle bir paketi yüksek hızlı cihazlar için uygun hale getirmez .

Diğer bazı DIP cihazları türleri çok farklı şekilde oluşturulmuştur. Bunların çoğu, kalıplanmış plastik muhafazalara ve doğrudan paketin altından dışarı uzanan düz uçlara veya uçlara sahiptir. Bazıları için, özellikle LED ekranlar için, muhafaza genellikle altı/arkası açık, kabloların çıktığı sert yarı saydam bir epoksi malzeme ile doldurulmuş (içerdiği elektronik bileşenlerin etrafı) içi boş bir plastik kutudur. DIP anahtarları gibi diğerleri, plastikteki kalıplanmış deliklerden veya çentiklerden çıkan kablolar ile bir dizi kontak ve küçük mekanik parçalar etrafında birbirine geçirilen, kaynak yapılan veya yapıştırılan iki (veya daha fazla) plastik mahfaza parçasından oluşur.

Varyantlar

Birkaç PDIP ve CERDIP. Ön plandaki büyük CERDIP, NEC 8080AF ( Intel 8080 uyumlu) mikroişlemcidir.

IC'ler için, çoğunlukla ambalaj malzemesi ile ayırt edilen çeşitli DIP varyantları mevcuttur:

  • Seramik Çift Hat İçi Paket (CERDIP veya CDIP)
  • Plastik Çift Sıralı Paket (PDIP)
  • Shrink Plastic Dual In-line Package (SPDIP) – 0,07 inç (1,778 mm) kurşun aralığı ile PDIP'nin daha yoğun bir versiyonu.
  • Skinny Dual In-line Paket (SDIP veya SPDIP) – Bazen 0,300 inç (veya 300 mil ) genişliğinde "dar" bir DIP'yi ifade etmek için kullanılır , normalde açıklama gerektiğinde, örneğin genellikle gelen 24 pinli veya daha fazla DIP için Geniş DIP paketinde "geniş" 0.600. "Dar" bir DIP paketi için tipik bir tam spesifikasyon örneği, 300 mil gövde genişliği, 0,1 inç (2,54 mm) pin aralığı olacaktır.

EPROM'lar , parçanın ultraviyole ışıkla silinmesine izin vermek için çip kalıbının üzerinde dairesel bir şeffaf kuvars penceresi ile üretilen seramik DIP'lerde satıldı . Çoğu zaman, aynı çipler, tek seferlik programlanabilir (OTP) sürümler olarak daha ucuz penceresiz PDIP veya CERDIP paketlerinde de satıldı . Mikrodenetleyiciler ve EPROM bellek içeren diğer cihazlar için pencereli ve penceresiz paketler de kullanıldı. Pencereli CERDIP paketli EPROM'lar, ortam ışığına maruz kalma yoluyla yanlışlıkla silmeyi önlemek için pencereyi kaplayan yapışkan bir etiketle birçok erken IBM PC klonunun BIOS ROM'u için kullanıldı .

Kalıplanmış plastik DIP'lerin maliyeti seramik paketlerden çok daha düşüktür; 1979'da yapılan bir araştırma, plastik bir 14 pinli DIP'nin maliyetinin yaklaşık 0,063 ABD Doları ve seramik bir paketin maliyetinin 0,82 ABD Doları olduğunu gösterdi.

Tek sıralı

Tek hat içi paket (SIP veya SIL) cihazları için paket örneği

Bir tek hat içi paket ( SIP veya SIL ), bağlantı pimleri bir satır bulunmaktadır. DIP kadar popüler değildir, ancak ortak bir pim ile RAM yongalarını ve çoklu dirençleri paketlemek için kullanılmıştır . Tipik maksimum pin sayısı 64 olan DIP'lerle karşılaştırıldığında, SIP'ler daha düşük paket maliyetleriyle tipik maksimum pin sayısı 24'e sahiptir.

Tek sıralı paketin bir çeşidi, bir ısı emici tırnağı için kurşun çerçevenin bir kısmını kullanır. Bu çok uçlu güç paketi , örneğin ses güç amplifikatörleri gibi uygulamalar için kullanışlıdır.

Dört sıralı

QIP paketinde Rockwell 6502 tabanlı bir mikro denetleyici

Rockwell , 1973'te tanıtılan PPS-4 mikroişlemci ailesi ve 1990'ların başlarında bazıları daha yüksek uç sayılarına sahip diğer mikroişlemciler ve mikro denetleyiciler için kademeli sıralar halinde oluşturulmuş 42 uçtan oluşan dörtlü bir hat içi paket kullandı .

Bazen QIL paketi olarak adlandırılan QIP, bir DIL paketi ile aynı boyutlara sahiptir, ancak her iki taraftaki uçlar, dört satır lehim pedine (bir DIL ile iki yerine) uyacak şekilde alternatif bir zikzak konfigürasyonunda bükülür. QIL tasarımı, iki nedenden dolayı paket boyutunu artırmadan lehim pedleri arasındaki boşluğu artırdı:

  1. İlk önce daha güvenilir lehimlemeye izin verdi . Şu anda kullanımda olan çok daha yakın lehim pedi aralığı göz önüne alındığında, bu bugün garip görünebilir, ancak 1970'lerde, QIL'in en parlak dönemi olan komşu lehim pedlerinin DIL yongaları üzerinde köprülenmesi zaman zaman bir sorundu,
  2. QIL ayrıca 2 lehim pedi arasında bir bakır parça çalıştırma olasılığını da artırdı . Bu, o zamanki standart tek taraflı tek katmanlı PCB'lerde çok kullanışlıydı.

Bazı QIL paketli IC'ler , HA1306 gibi ısı emici sekmeler eklemişti.

Intel ve 3M , mikroişlemci yoğunluğunu ve ekonomisini artırmak için 1979'da tanıtılan seramik kurşunsuz dörtlü hat içi paketi ( QUIP ) geliştirdi. Seramik kurşunsuz QUIP, yüzeye monte kullanım için tasarlanmamıştır ve bir priz gerektirir. Intel tarafından iAPX 432 mikroişlemci yonga seti için ve Zilog tarafından Z8 mikro denetleyicinin Z8-02 harici-ROM prototipleme sürümü için kullanıldı .

Kurşun sayısı ve aralığı

JEDEC standartlarına uygun, yaygın olarak bulunan DIP paketleri , 0,1 inç (2,54 mm) (JEDEC MS-001BA) arasında bir kurşun aralığı (kurşun aralığı) kullanır. Sıra aralığı, en yaygın 0,3 inç (7,62 mm) (JEDEC MS-001) veya 0,6 inç (15,24 mm) (JEDEC MS-011) ile kurşun sayılarına bağlı olarak değişir. Daha az yaygın olan standartlaştırılmış sıra aralıkları, 0,4 inç (10,16 mm) (JEDEC MS-010) ve 0,9 inç (22,86 mm) ve 0,07 inç (1,778 mm) kurşun ile 0,3 inç, 0,6 inç veya 0,75 inç sıra aralığını içerir. saha.

Eski Sovyetler Birliği ve Doğu bloku ülkeleri benzer paketler kullandılar, ancak metrik pimler arası boşluk 0,1 inç (2,54 mm) yerine 2,5 mm'ydi.

Potansiyel müşteri sayısı her zaman eşittir. 0,3 inç boşluk için tipik uç sayıları 8, 14, 16, 18 ve 28'dir; daha az yaygın olan 4, 6, 20 ve 24 kurşun sayısıdır. Çift sayıda kabloya sahip olmak için, bazı DIP'lerin kullanılmamış bağlı olmayan (NC) kabloları dahili çipe sahiptir veya çoğaltılmıştır, örneğin iki topraklama pimi. 0,6 inç boşluk için tipik kurşun sayıları 24, 28, 32 ve 40'tır; daha az yaygın olan 36, 48, 52 ve 64 müşteri adayı sayısıdır. Motorola 68000 ve Zilog Z180 gibi bazı mikroişlemciler 64'e varan kurşun sayıları kullandı; bu, genellikle bir DIP paketi için maksimum müşteri adayı sayısıdır.

Oryantasyon ve kurşun numaralandırma

Pin numaralandırması saat yönünün tersine

Şemada gösterildiği gibi, uçlar Pin 1'den ardışık olarak numaralandırılmıştır. Paketteki tanımlayıcı çentik üstteyken, Pin 1 cihazın sol üst köşesidir. Bazen Pin 1, bir girinti veya boya nokta işaretiyle tanımlanır.

Örneğin, çentik üstte olacak şekilde 14 uçlu bir DIP için, sol uçlar 1'den 7'ye (yukarıdan aşağıya) numaralandırılmıştır ve sağ uç sırası 8'den 14'e (alttan üste) numaralandırılmıştır.

Bölünmüş LED ekranlar , röleler veya kablo uçlarını ısı emici kanatçıkla değiştirenler gibi bazı DIP aygıtları bazı uçları atlar; kalan müşteri adayları, tüm pozisyonların olası satışları varmış gibi numaralandırılır.

Çentik, paketin yönünün insan tarafından görsel olarak tanımlanmasına ek olarak, otomatik çip yerleştirme makinelerinin, mekanik algılama yoluyla çipin doğru yönelimini doğrulamasını sağlar.

Torunları

PDIP (Küçük Anahat IC), özellikle tüketici elektroniği ve kişisel bilgisayarlarda, şu anda çok popüler olan bir yüzeye monte paket, esasen standart IC PDIP, bir SMT cihazı ikinci bir varlık kılan temel farkı büzüşen versiyonudur plastik muhafazanın alt düzlemine paralel olarak düzleştirmek için uçları bükün. Adlarında "SOP" ("Small Outline Package" için) bulunan SOJ (Small Outline J-lead) ve diğer SMT paketleri, orijinal ataları olan DIP'nin diğer akrabaları olarak kabul edilebilir. SOIC paketleri, DIP'nin yarısına sahip olma eğilimindedir ve SOP, bunun yarısı, DIP'nin dörtte biri kadardır. (sırasıyla 0,1"/2,54 mm, 0,05"/1,27 mm ve 0,025"/0,635 mm)

Pin ızgara dizisi (PGA) paketlerinin DIP'den evrimleştiği düşünülebilir. Çoğu DIP gibi aynı 0,1 inç (2,54 mm) pin merkezlerine sahip PGA'lar, 1980'lerin başından 1990'ların ortasına kadar mikroişlemciler için popülerdi. Intel 80286 ila P5 Pentium işlemcileri içeren kişisel bilgisayar sahipleri, genellikle anakartlardaki ZIF soketlerine takılan bu PGA paketlerine en aşina olabilir . Benzerlik, bir PGA soketinin bazı DIP cihazlarıyla fiziksel olarak uyumlu olabilmesine rağmen, bunun tersi nadiren doğrudur.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar