ディップパッケージの包括的なガイド - 履歴、種類、特性、参照

電子機器の歴史を通じて、開発者はコンポーネントの小型化を一貫して優先してきました。これらのコンポーネントのいくつかを半導体材料の単一のチップに配置し、マイクロチップ時代の始まりをマークする努力が重要なブレークスルーが行われました。徐々に、マイクロサーキット - 長いピンを備えた小さな長方形のレンガは、電子回路の一般的なコンポーネントに対応します。この記事では、一般的なタイプのマイクロサーキットであるデュアルインラインパッケージ（DIP）の基本について説明します。DIPについてご質問がある場合は、ご覧ください。

目次
1.デュアルインラインパッケージ（DIP）とは何ですか？
2.ディップの歴史
3.ディップ構造の分類
4.ディップチップの種類
5.ピンカウントと間隔
6.オリエンテーションとピン番号
7.ディップの利点と短所
8.ディップの特性
9.ディップのアプリケーション
10. DIPとSMTの主な違い

1.デュアルインラインパッケージ（DIP）とは何ですか？

ディップパッケージ

ディップパッケージとしても知られるデュアルインラインパッケージは、統合回路パッケージの一種です。ディップソケットに挿入できるピンヘッダーとして知られる両側に2列の平行金属ピンを備えた長方形の形状を備えています。パッケージには、両側のピンの総数が番号が付けられています。たとえば、DIP 8チップは8つのピンがあり、各側に4つのピンがあることを示します。以下は、DIP14統合回路の概要図です。

2.ディップの歴史

DIPパッケージは、1970年代から表面マウントテクノロジーの出現までの主流のテクノロジーでした。この技術は、印刷回路基板（PCB）への接続のために、リードフレームとして知られる半導体を囲む2列の平行ピンを備えたプラスチックケースを使用しました。

実際のチップは、ボンディングワイヤを介してPCBに接続できる2つのリードフレームに接続されました。

Fairchild Semiconductorは1964年にDIPを作成し、初期の半導体設計でマイルストーンをマークしました。このパッケージング方法は、樹脂でチップを密閉することができ、高い信頼性と低コストを確保することができるために人気になりました。多くの初期の重要な半導体製品は、このパッケージを使用していました。DIPの機能は、チップを、リードボンディングテクノロジーの適用であるワイヤを介して外部リードフレームに接続しています。

Intel 8008マイクロプロセッサは、初期のマイクロプロセッサテクノロジーの開発を表す、DIPパッケージ製品の古典的な例の1つです。したがって、小さなクモに似た半導体は、しばしばディップパッケージングテクノロジーを使用していました。

3.ディップ構造の分類

- 多層セラミックデュアルインラインディップ
- 単層セラミックデュアルインラインディップ
- リードフレームディップ（ミクログラス密閉タイプ、プラスチックシール構造、セラミック低溶融ガラス包装タイプを含む）

4.ディップチップの種類

1.プラスチックディップ（PDIP）：PDIPは、2つの平行な列のピンで構成されるプラスチックで作られた最も人気のあるチップ変更であり、ICの断熱と保護を提供します。それは、より一般的に穴のインストール作業で使用されます。

2.セラミックディップ（CDIP）：CDIPチップはセラミックで作られています。構造的には、PDIPから大きな違いはありません。材料の特殊性は、熱膨張係数であり、電気性能の向上と耐熱性、湿気抵抗、耐衝撃性を提供します。したがって、温度の変動は重大な機械的応力を引き起こすことはありません。これは、回路の機械的強度に有益であり、導体剥離のリスクを減らします。CDIPチップは、厳しい産業環境で動作するデバイスにアプリケーションを拡張します。

3. Skinny Dip（SDIP）：SDIPの名前は小さなディップから来ています。ピン間の距離を減らすことで達成される小さなチップに適しています。

5.ピンカウントと間隔

ディップ構造図

ディップパッケージは、JEDEC標準に続き、ピン間隔は0.1インチ（2.54 mm）です。ピンの数に応じて、ピンの2列間の距離は通常0.3インチ（7.62 mm）または0.6インチ（15.24 mm）であり、0.4インチ（10.16 mm）と0.9インチ（22.86 mm）を含む一般的な距離が少なくなります。また、一部のパッケージには、0.07インチ（1.778 mm）の特別なピン間隔があり、列間隔は0.3インチ、0.6インチ、または0.75インチです。

パッケージサイズは、デバイスの容量と熱散逸効率に直接関係しています。小さなディップパッケージの電力は低く、大きなパッケージはより高い電力を処理できます。DIPパッケージを選択するには、使用環境と電力のニーズを考慮する必要があります。

ディップパッケージには常に偶数のピンがあり、列間隔は8〜24ピンの範囲で、4〜28ピンの範囲です。0.6インチの列間隔パッケージには、一般的に24、28ピン、32、40、36、48、または52ピンがあります。Motorola 68000やZilog Z180などのCPUには、最大64個のピンがあり、ディップパッケージの最大値があります。

6.オリエンテーションとピン番号

ディップピンアウト

コンポーネントを識別する場合、ノッチが上向きになっている場合、左上ピンはピン1で、他のピンは反時計回り方向に番号が付けられています。時々、ピン1にドットが付いていることもあります。ディップパッケージのピンレイアウトは、デバイスの機能とアプリケーションに密接に関連しており、デバイスの種類によって異なる場合がありますが、一般的なPIN配置は似ています。

たとえば、DIP14 ICの場合、識別スロットが上向きになっている場合、左側のピンは上から下に1〜7に番号が付けられ、右側のピンは下から上まで8〜14に番号が付けられています。。

7.ディップの利点と短所

利点：

1.はんだが簡単：スルーホール取り付けテクノロジーにより、ディップパッケージは手動または自動のはんだ付けに比較的簡単になります。
2.アクセシビリティ：ディップパッケージピンは簡単にアクセスでき、簡単なテスト、トラブルシューティング、挿入が可能になります。
3.信頼性：DIPパッケージは、スルーホールの取り付けにより安全な機械的接続を提供し、機械的応力と振動に耐性があります。

短所：

1.フロージのフットプリント：両側に配置されたピン距離とピンと同じピン距離とピンのために、ディップパッケージは製造が簡単ですが、チップの内部レイアウトの圧縮を助長しない大きな領域を占有します。

2.クロストークになりやすい：製造プロセスの制限とケーシングの構造により、EMC保護が良好ではなく、高周波回路でクロストークのリスクをもたらします。

3.消費電力の高い：ほとんどのシステムでは、ディップパッケージの問題は比較的大きな消費電力です。スペースを効率的に利用することはできず、スペースの制限は電子デバイスの誤動作につながる可能性があります。

8.ディップの特性

ディップパッケージは、プリントサーキットボード（PCB）のスルーホールのはんだ付けに適しているため、簡単に処理できます。チップとパッケージの体積比が大きくなるため、全体的なサイズが大きくなります。4004、8008、8086、8088などの初期のCPUは、このパッケージングフォームを使用して、マザーボードスロットに挿入したり、マザーボードにはんだ付けしたりしました。

SDIP（Shrink Dip）はDIPのバリアントであり、ピン密度はDIPの6倍です。DIPは、次の電気特性を備えたDIPスイッチも指します。

1.電気寿命：各スイッチは、24V DC電圧と25mA電流の下で2000回前後に移動することによりテストされます。
2.非頻度のスイッチング電流定格：100 MA、50 VDC電圧抵抗。
3. DCスイッチ定格電圧と電流：25MA、DC24Vに耐える。
4.接触抵抗：最大50MΩ：（a）初期値。（b）テスト後、最大値は100MΩであることがわかりました。
5.絶縁抵抗：最小絶縁抵抗は100mohm、500V DCです。
6.誘電強度：500VAC/1分;
7.極静電容量：5 pf（最大）;
8.レイアウト：シングルピンラジオ：DS（S）、DP（L）。

さらに、映画のデジタル面に関しては、
DIP（デジタル画像プロセッサ）は、二次的な実用的な画像を指します

9.ディップのアプリケーション

浸漬

統合サーキットは、多くの場合、ディップパッケージ、ディップスイッチ、LED、7セグメントディスプレイ、棒グラフディスプレイ、リレーを使用します。コンピューターと電子デバイスのコネクタは、一般的にディップパッケージングフォームを採用しています。

1964年、クイック半導体のブライアントバックロジャースは、長方形の形状の現在のディップパッケージに非常に似た最初の14ピンディップパッケージコンポーネントを発明しました。初期のラウンドコンポーネントと比較して、長方形の設計により、ボードのコンポーネント密度が向上します。DIPパッケージングコンポーネントは、自動アセンブリに適しており、数十から数百のICSをボードにはんだ付けし、自動テスト装置で検出し、手動操作を削減します。DIPコンポーネントは内部統合回路よりも大きくなりますが、20世紀の終わりまでに、Surface Mount Technology（SMT）はシステムのサイズと重量を削減し始めました。それにもかかわらず、DIPコンポーネントは、特に簡単に挿入して交換するためにブレッドボードと組み合わせた場合、回路プロトタイプ設計で依然として役立ちます。