PCBAプロジェクトを支援するDIPパッケージ総合ガイド

回路システムの初期段階では 集積回路 (ICチップ)は、一般的に多様な独自パッケージに包まれており、部品の互換性に課題があり、大規模生産の妨げとなっていた。 この問題を認識したフェアチャイルドセミコンダクターは1964年、次のようなコンセプトを導入し、大きな一歩を踏み出した。 DIPパッケージ.これは IC用標準パッケージング・ソリューション は当初、小型フォームファクタ集積(SSI)デバイスの要件に対応する14ピンパッケージとして開発されました。FS Technologyは、お客様のPCBAプロジェクトを支援するため、このパッケージ形態に関する包括的な説明を提供することを目的としています。

DIPとは?

DIPとは デュアル・インライン・パッケージとも呼ばれる。 DIL (Dual In-Line)の略で、電子部品のパッケージング、特に集積回路やその他の電子機器に用いられる標準化されたパッケージング形式である。長方形のシェルに2列の平行な電気接続ピンで構成される。PCBA業界では、国によって専門用語が異なる場合がある。例えば、中国では、プラグインを含む組み立て方法を ディップアッセンブリー よりも THTアセンブリ.

DIP ICパッケージは、マイクロコントローラー、メモリーチップ、オペアンプ、デジタルロジックICなど、PCBAプロジェクト内のさまざまな電子部品で広く使用されています。DIPパッケージは、ICチップをプリント回路基板に接続する便利で信頼性の高い手段を提供します。

高品質のPCBA基板を製造するためには、検査、試験、実装、はんだ付けなど、多くの手間がかかります。DIPは、コスト削減、精度向上、生産性向上に貢献することが知られています。PCBAの全工程を通じて、より簡単で迅速な組み立てと検査を実現します。

DIPアッセンブリは、部品を実装したプリント基板を錫鍋に浸してはんだ接続を大量生産する。パッケージのピンは下向きに平行に配置され、パッケージの底面から突出している。十分なピンの長さがあるため、プリント基板の穴に挿入し、反対側ではんだ付けすることができます。この工程は通常SMT(表面実装技術)に従って行われるため、DIP部品のはんだ付けは「DIPはんだ付け」または「DIPポストはんだ付け」とも呼ばれる。

この包装方法は、一般的に次のような用途に採用されている。 中小 集積回路で、通常100ピン前後である。DIP形式でパッケージされたCPUチップは、2列のピンを備えており、DIPチップソケットに挿入する必要がある。あるいは、対応するはんだ穴のある回路基板に直接挿入することもできる。DIP PCBA技術でチップを抜き差しする際には、ピンの損傷を避けるために注意が必要です。

DIP ICパッケージスタイル

ディップ・パッケージの種類

ピーディーアイピー

PDIPコンポーネント

ピーディーアイピーの略である。プラスチックデュアルインラインパッケージは、電子部品に使用されるパッケージの一種です。PDIPに使用される主な材料はプラスチックで、電気絶縁性に優れ、軽量でコストパフォーマンスに優れています。これらの特性は、PCBAボードの信頼性向上に貢献しています。PDIPパッケージのプラスチック材料としては、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性プラスチックが一般的に採用されています。

スポットディップ

直感的なSPDIPコンポーネントサイズ

SPDIP」は「Shrink Small Outline Package」の略で、「シュリンクスモールアウトラインパッケージ」とも呼ばれる。収縮プラスチックデュアルインラインパッケージ."これは、従来のDIP チップパッケージDIPは、集積回路に広く使用されているパッケージスタイルである。DIPとSPDIPの主な違いは、そのサイズにある。SPDIPパッケージは物理的寸法が小さく、回路基板上の部品密度を高め、スペースを効率的に利用できる。その結果、SPDIPはICの機能と性能を維持しながら小型化を実現します。

シンジップ

SDIPは"シュリンクデュアルインラインパッケージSDIPパッケージは、SPDIPパッケージと類似しているが、物理的サイズが小さいICパッケージである。SDIPパッケージは、SPDIPパッケージと同様に、2列のピンまたはリードが長辺に沿って配置された長方形の形状をしています。しかし、SDIPパッケージはよりコンパクトに設計されており、より高い部品密度と基板スペースの最適利用を可能にしています。この小型化は、電子設計の効率化と小型化に貢献します。

サーディップ

があります。 サーディップ (セラミック・デュアル・インライン・パッケージ)は、DIPパッケージ集積回路フォーマットの特殊な変形であり、プラスチックの代わりにセラミック材料を使用することで区別される。CerDIPパッケージは、高い信頼性、卓越した熱性能、または劣悪な環境条件に対する堅牢な耐性を必要とするICに特に適しています。

CerDIPの特筆すべき特徴を以下に示す:

  • 高い信頼性: CerDIPパッケージのセラミック材料の実装は、湿気、化学薬品、極端な温度変化などの環境要素に対する優れた耐性をもたらし、プラスチックパッケージの能力を凌駕します。その結果、CerDIPは、航空宇宙、軍事、産業部門など、長期的な信頼性と性能が不可欠な重要な用途で幅広く採用されています。
  • 熱への配慮: CerDIPパッケージのセラミック組成は、効率的な放熱を可能にし、動作中に大きな熱を発生するICに適しています。熱伝導率の向上により、動作温度の低温維持が容易になり、集積回路の信頼性向上と長寿命化に貢献します。

メタルDIP

メタルDIP部品

メタルDIP」という用語は、エレクトロニクス業界では広く認知されておらず、特定のパッケージタイプや規格を表すものではない。しかし、その名前から、金属部品や機能を組み込んだDIP PCBパッケージを意味する可能性があります。

従来のDIPパッケージは通常、プラスチックまたはセラミックのボディに金属製のリードまたはピンで構成されています。これらのピンやリードは一般的に銅や鋼のような金属合金から作られており、導電性と機械的安定性を提供します。しかし、パッケージの主要ボディは、通常、プラスチックまたはセラミック材料で構成されています。

DIPには、熱性能の向上や電磁波シールドの提供など、特定の目的のために金属部品や機能を組み込んだバリエーションがあることに注意することが重要である。以下はその一例である:

メタルクラッド・ディップ: 場合によっては、DIP PCBアセンブリは、金属ヒートシンクまたはプラスチックまたはセラミックボディの上部に貼り付けられた金属層を統合することができます。この金属層は、集積回路から発生する熱の放散を助け、熱性能を向上させます。

シールドDIP: 特定のDIPは、電磁干渉(EMI)シールドを提供するために、金属缶やカバーの形で金属シールドを組み込むことがあります。このシールドは、集積回路や周辺部品の動作に干渉する可能性のある電磁信号の送受信を緩和するのに役立ちます。

これらのバリエーションは、標準的なデュアル・インライン・パッケージというよりは、特定の特性を向上させたり、特定のアプリケーション要件を満たすように設計された、従来のDIP設計の変更として理解されるべきである。

PCBAプロジェクトにDIPパッケージは必要か

メリット

  • プロトタイピングの合理化: PCBAプロジェクトの初期段階では、試作と開発が重要な役割を果たします。DIPパッケージ形式は、スルーホール設計によりこの段階を簡素化し、メーカーがPCB上で部品を簡単に抜き差しできるようにします。また、設計プロセス全体を通して回路のテストや修正が容易になります。
  • 幅広い互換性: DIPは過去に広く採用され、数多くの電子部品がDIP形式で利用できるようになりました。この互換性により、部品の交換やアップグレードが容易になり、標準ブレッドボードやプロトタイピングボードとのシームレスな統合が可能になります。
  • 耐久性の向上: DIP PCBAは一般に、以下のようなPCBAと比較して堅牢性を示す。 SMTアセンブリ.DIP部品はリード線が太いため、プリント基板の穴に挿入することができ、機械的安定性と機械的ストレスへの耐性が向上します。この特性は、振動や機械的衝撃を受けるアプリケーションに適しています。
  • 効果的な放熱: ディップコンポーネント特にセラミック製や金属製のボディを採用したものは、一部の製品に比べ放熱性に優れている。 SMD部品.スルーホール実装構成は、部品周囲のエアフローを改善し、効率的な熱伝達を促進し、過熱のリスクを軽減します。

デメリット

  • 拡張寸法: DIPは一般にSMDに比べて物理的サイズが大きいという特徴があり、スペースに制約のある設計では制約となることがあります。また、フットプリントが大きいため、PCBAボード上の部品密度が低下する可能性があります。
  • 手動での組み立てが必要: プリント基板にDIP部品を取り付けるには、手作業によるはんだ付けが必要で、特に以下のような場合、時間と労力がかかる。 ハイボリュームプリント基板アセンブリ.対照的に、SMT PCBアセンブリは、自動ピックアンドプレースマシンによって達成することができ、より速く、より費用対効果の高い製造プロセスを可能にします。
  • ピン数の制限: デュアル・インライン・パッケージは一般的にピン数が制限されており、この制約は、多ピン数が要求される複雑な集積回路を扱う場合には欠点となり得る。
  • シグナルインテグリティに関する考慮事項: DIP IC部品の特徴であるリードの延長とスルーホール実装は、インダクタンスやキャパシタンスなどの寄生効果をさらにもたらす可能性があり、特に高周波においてシグナルインテグリティに影響を与える可能性があります。より短い相互接続と最適化されたレイアウトを特徴とする表面実装パッケージは、多くの場合、優れた高周波性能を提供します。

DIPパッケージの代替品

電子機器の小型化が進む中、従来のDIPパッケージに代わる様々な新技術が登場している。これらの技術には、小型化、ピン数の増加、電気的・熱的性能の向上、高集積化などの利点があります。これらの技術を効果的に活用することで、電子機器の小型化、高速化、高集積化の要求に対応することができます。以下に注目すべき例を挙げる:

  • チップ・スケール・パッケージ(CSP): 別ピンを必要とせず、チップを回路基板に直接実装できる超小型パッケージ。これにより、大幅な小型化と高集積化を実現。
  • ボール・グリッド・アレイ(BGA): ビーゲー は、PCBとチップ間の強固なはんだ接続を確立するためにボールジョイントを採用しています。これにより、チップのピン密度を高めることができ、電気的性能の向上と機能性の向上を実現します。
  • クワッド・フラット・ノー・リード(QFN): このパッケージは、底面にパッドを介してPCBに接続するピンを備えている。 QFNパッケージ は、高さが低く、放熱性能が優れており、スペースに制約があり、熱管理が必要なアプリケーションに適しています。
  • 小型集積回路(SOIC): DIPパッケージの一般的な代替品として広く認知されているSOICパッケージは、コストと性能のバランスが取れており、様々なアプリケーションで人気のある選択肢となっています。
  • システム・イン・パッケージ(SiP): SiP技術は、チップ、コンデンサ、抵抗などの複数のコンポーネントを1つのパッケージに統合し、完全な機能モジュールを形成します。SiPパッケージは、異なる機能間のシームレスな調整を必要とする高度に統合されたプロジェクトに最適です。
  • 3Dパッケージング: この技術は、スペース効率と統合性を高めるために、複数のパッケージ層を一緒に積み重ねるものである。垂直方向の寸法を利用することで、3Dパッケージは基板スペースを節約しながら、より高い部品密度を可能にします。

DIPコンポーネントパッケージのソケット選択

DIPソケットは、DIP部品とプリント回路基板との着脱可能な接続を確立する上で重要な役割を果たします。はんだ付けの必要がなく、部品の抜き差しが容易に行えるため、部品の交換やテストが頻繁に行われる用途で非常に重宝されています。DIPソケットの主な種類をご紹介します:

  • 標準ソケット: これらのソケットは最も一般的に使用され、8、14、16、20、24、28、40など、さまざまなDIPパッケージサイズに対応するため、さまざまなサイズとピン構成があります。これらのソケットは、DIPリードを確実に保持するスプリングコンタクトまたは金属クリップ付きのプラスチックボディで構成されています。
  • ZIF(ゼロ挿入力)ソケット: DIP部品の抜き差し時のストレスを最小限に抑えるよう特別に設計されています。ソケットの接点を開閉するレバーまたはアクチュエータを備えており、コンポーネントを簡単に挿入または取り外すことができます。ZIFソケットは、繊細でデリケートなDIPを扱う場合に特に有益です。
  • ロープロファイルソケット: これらのソケットはフォームファクターが小さいため、スペースに制約のあるアプリケーションに最適です。標準のDIPパッケージ・ソケットと同じピン配置を維持しながら、高さが低いため、PCB上のスペースを効率的に利用できます。
  • 高信頼性ソケット: 堅牢な電気接続と長期信頼性を必要とするアプリケーションの厳しい要件を満たすよう設計されたこれらのソケットには、強化された接点材料や設計が組み込まれています。安定した電気接続を確保し、より高い挿抜サイクルに耐え、環境要因に優れた耐性を示します。
  • アンチエイジング・ソケット: バーンインソケットとしても知られるこのソケットは、DIPのエージング試験用に特別に設計されています。高温環境にも耐えることができ、試験プロセス中に信頼性の高い電気的接続を提供します。
  • プログラマブル・ソケット: しばしば「ユニバーサル」または「コンフィギュラブル」ソケットと呼ばれるこれらのソケットは、異なるピン構成をサポートするように設計されており、DIPコンポーネントのプログラミングや再プログラミングを容易にします。これらのソケットは、開発およびプロトタイピング環境で幅広く使用されています。

DIP PCBAプロセス

について PCBAメーカーデュアル・インライン・パッケージ・コンポーネントの回路基板への取り付けには、通常、手動または自動のDIPプラグイン・マシンが使用されます。組み立て工程では、細部にまで細心の注意を払い、以下のステップを遵守する必要があります:

  1. オリエンテーションの識別: DIP コンポーネントを調べて、一方の端にあるノッチまたはドットを見つけます。このマークは通常1番ピンを示しています。 コンポーネントの向き.PCBにも、正しい配置位置を示す対応するマークがあることを確認してください。
  2. リードの予備曲げ(オプション): 部品のリード線が長すぎたり、あらかじめ曲げられていない場合は、指やペンチを使って軽く直角に曲げることができる。こうすることで、リード線とPCBの穴の位置が合わせやすくなり、はんだ付けの際に部品を所定の位置に固定しやすくなります。
  3. 手動挿入: リード線を対応する穴に合わせ、部品をPCB上に配置する。部品に軽く圧力をかけ、隣接するパッドが曲がったり重なったりせずに、すべてのリードが穴を通るようにしてください。
  4. DIPプラグインマシン: 設計と部品表(BoM)ファイルに基づいてPCBアセンブリプログラムを開発し、マシンを起動してDIP PCBAアセンブリプロセスを自動的に完了します。
  5. 手動はんだ付け: はんだごてを適切な温度に熱し、こて先をパッドとリードの両方に当てて良好な接触を確立する。滑らかで光沢のある接続が形成されるまで、少量のはんだ線を接合部に導入する。リード線ごとにこの作業を繰り返す。
  6. はんだ付け機: 一方 リフローはんだ付け 特定のケースで採用されることもある、 ウエーブソルダリング は、一般的にDIP部品に使用されます。部品のピンは通常、大きなピッチで一直線に並んでおり、ウェーブはんだ付けはPCBAプロジェクトのコストを削減する費用対効果の高いソリューションを提供します。
  7. リードのトリミング: すべてのリード線がはんだ付けされたら、プライヤーまたはフラットノーズプライヤーを使用して、はんだ接合部付近のリード線の余分な長さを切り取ります。トリミング中に基板や近くの部品を傷つけないように注意してください。
  8. 清掃と点検: 洗浄剤またはイソプロピルアルコールを使用して、PCBAボードからフラックス残渣を取り除きます。はんだ接合部が適切に形成され、ブリッジ(短絡)やドライジョイントがないことを確認するため、はんだ接合部を検査する。必要に応じて再加熱し、満足のいかない接続を再加工してください。

なぜFSテクノロジー電子DIPアセンブリなのか

FSテクノロジーは長年にわたりエレクトロニクス業界に貢献しており、DIP処理に関する豊富な知識を持っています。最高の ターンキーPCB組立サービス は中国に設立され、溶接機、エネルギー産業、電力制御産業など多くのプロジェクトに携わってきました。これらのプロジェクトの共通テーマは、PCBAにおけるDIP処理の割合が比較的大きいことです。お客様のプリント基板に具体的なご要望があれば、当社のプロセスエンジニアがDIP加工についてご相談に応じます。 エレクトロニック 組立技術を徹底的に追求します。納期厳守はもちろんのこと、最も重要なこととして、最高のカスタマーサービスをお約束します。 DIPプラグインは、PCBアセンブリの重要な部分であり、PCBA処理の品質を決定します。 次に、我々の能力をお見せしよう:

ディップ組立ラインスケール

  • スルーホール加工からDIP PCBアセンブリまで充実した設備;
  • 包括的 基板部品調達 SMD部品、DIP部品、集積回路などを含む。
  • 7つの全自動DIP PCBAライン(プラグイン、リペア、手はんだ線、鉛フリーはんだポットなどを含む)で、月産25,000個(最低)のDIP普通製品を量産可能;
  • 品質管理だけでなく、FSテクノロジーはスタッフの教育にも力を入れており、現在300人以上の専門的な生産スタッフがいます。
  • 手動組み立てと自動組み立ての共存;
  • セラミックデュアルインラインパッケージ(CERDIPまたはCDIP)
  • プラスチックディップラインパッケージ(PDIP)
  • シュリンクプラスチック・デュアルインラインパッケージ(SPDIP)
  • Kinny Dual In-line Package (SDIPまたはSPDIP)
  • その他

品質保証

  • DIPパススルー率を厳密に管理する。
  • 生産性と品質を管理するために、厳しいトレーニングを受けた従業員が働いています。
  • の信頼性を確保するための厳格なIPQCとQA LOTのサンプリング基準。 ディップ処理;
  • プラグインの前に、電子部品の表面の清浄度をチェックし、油汚れや塗装などの不具合を検出します。
  • プラグインの際には、電子部品がPCBA上で閉じていることを確認し、凹凸がないようにし、はんだ付けパッドがよく見えるようにする;
  • 電子部品の表面に直接表示がある場合は、正しい向きで差し込まれていることを確認するようにしています。
  • プラグイン部品やプリント基板の電源強度に注意し,過剰な強度による破損がないようにします。
  • 電子部品は、どのプリント基板/フレームからもはみ出さないようにし、電子部品間の高さや間隔にも気を配っています。
  • 複数 PCBテスト 保証サービス:マニュアルテスト、AOIテスト、X-RAYテスト、エージングテスト、フライングプローブテストなど。

結論

DIPパッケージングは、PCBA業界において豊かな遺産を持ち、今日も利用され続けています。DIP挿入は手作業が多く、疲労やその他の要因による故障率が高くなる可能性があるにもかかわらず、電子機器加工業界は依然としてDIP技術に大きく依存しています。現在、SMDの採用は市場の約70%を占めている。しかし、以下のような大型部品を含むプロジェクトで自動挿入を実現するのは困難である。 産業用制御盤は依然として困難である。その結果、DIP処理技術は継続的に進歩しており、FSテクノロジー社に代表されるように、自動DIP組立装置における顕著な発展が大量生産を可能にしている。

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