DIP Package: A Comprehensive Guide to the Dual In-line Package

回路システムの初期段階では集積回路 (IC chip) was commonly encased in diverse proprietary packages, resulting in challenges with component interchangeability and impeding large-scale production. Recognizing this issue, Fairchild Semiconductor took a significant step in 1964 by introducing the concept of the 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 Package Overview

The Evolution of DIP Packaging

The DIP evolved as the next innovation after the “TO” packages and the more unreliable “flat packs.” The development of the DIP should go down through the credits of Fairchild Semiconductor and Bryant “Buck” Rogers of the United States of America in the year 1964. The DIP offered an ease of automation of assembly and testing that marked a major breakthrough. Before the advent of surface-mount technology (SMT), the DIP remained the leading technology of IC packaging throughout the 1970s and the early 1980s that powered the first wave of the home computers and various industrial machines. Though its supremacy may have diminished with the growth of SMT技術, its valuable application still prevails.

Naming Rules and International Standards

DIP packages are standardized by organizations across the world such as JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) and IPC (Association Connecting Electronics Industries). The standard names of these packages take the form of “DIP-n,” with ‘n’ being the total pin numbers. A typical timer IC called the “555 timer” comes with an 8-pin layout called DIP-8. JEDEC specifications (ref. MS-001) contain the details of the precise dimensions of the packages.

What is a DIP (Dual Inline Package)?

DIPとは dual inline packageとも呼ばれる。 DIL (Dual In-Line)(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 packages find widespread usage in various electronic components within PCBA projects, including microcontrollers, memory chips, operational amplifiers, and digital logic ICs. They provide a convenient and reliable means of connecting IC chips to printed circuit boards.

What is DIP Assembly?

ディップアッセンブリー entails the 大量生産 of solder connections by immersing a PCB with mounted components into a tin pot. The package’s pins are arranged in parallel, facing downward and protruding from the bottom plane of the package. Sufficient pin length is provided to enable insertion through holes in the PCB and subsequent soldering on the other side. This process typically follows SMT, thus ディップ・コンポーネント soldering is also referred to as “DIP soldering” or “DIP post-soldering.”

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 Package Structure and Characteristics

Basic Components of DIP Package

A typical DIP package comprises the following:

Body: The packaging material that insulates the silicon chip below consists of epoxy plastic (PDIP) or ceramic (CDIP).
Leads/Pins: Two rows of parallel tin or gold-plated pins that offer both mechanical and electrical continuity.
Keying Notch: A small notch or dot on one corner of the chip package that identifies the orientation of Pin 1.

Pin Arrangement and Common Specifications

Pin numbers are assigned sequentially in a counterclockwise manner, beginning with the pin next to the keying notch. Various pin numbers used are 8, 14, 16, 18, 20, 28, and 40; of these, the most common packages are DIP-8 と DIP-14.

Standard Dimensions

The determining dimension here is the pin pitch, the length of the centre-to-centre span between the pins. This dimension must remain at the standard of 0.1 inches (2.54 mm) on every standard DIP package. The row spacing, the length of the centre-to-centre span across the rows of pins, depends on the pin count, but again on an increment of multiples of 0.1 inches.

Thermal Characteristics

Packages of the DIP type tend to have higher thermal resistance than the more modern packages. Heat transfer occurs via the pins into the PCB and then through the rest of the package. Some may incorporate a ヒートシンク if the application requires more power.

Electrical Performance Advantages

The relatively strong, lengthy pins of the DIP packaging type contribute significantly to the mechanical strength of the package and its resistance to temperature and mechanical stress. The DIP-type packaging also supports relatively low parasitic inductance levels that may compare favorably with tiny SMD packages.

Common Types of DIP Packages

ピーディーアイピー

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

という言葉がある。スポットディップ” stands for “Shrink Small Outline Package,” also known as “収縮プラスチックデュアルインラインパッケージ.” It represents an advancement over the conventional DIP chip package, is a widely used packaging style for integrated circuits. The key distinction between DIP and SPDIP lies in their size. SPDIP packages have reduced physical dimensions, enabling greater component density on circuit boards and efficient space utilization. As a result, SPDIP offers improved miniaturization while maintaining the functionality and performance of the IC.

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) represents a specialized variant of the DIP package integrated circuits format, distinguished by its utilization of ceramic material instead of plastic. The CerDIP package is particularly suitable for ICs that demand heightened reliability, exceptional thermal performance, or robust resistance to adverse environmental conditions.

メタルDIP

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： In certain cases, a DIP PCB assembly may integrate a metal heat sink or a metal layer affixed to the top of the plastic or ceramic body. This metal layer aids in dissipating heat generated by the integrated circuit, thereby improving its thermal performance.
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。

Pros & Cons of DIP

メリット

プロトタイピング & Breadboarding Friendly: The big pin pitch makes the IC ideal for breadboarding; thus, it’s the IC of preference when it comes to education and development projects.
High Mechanical Strength: The through-hole mounting offers a very strong mechanical attachment to the board and thus suits applications that involve vibration and stress.
Ease of Repurposing/Repairing: Chips can easily be removed and replaced with the help of human assembly skills. This makes debugging or small-scale production extremely easy.
Proven Reliability: Its track record of deployment under harsh conditions proves its reliable nature.

デメリット

Larger Size & Weight: This is the major disadvantage. DIP packages have a much larger area requirement on the PCB as compared with their SMD packages.
Limited Pin Count: Effectively restricted only up to 64 pins, so that it cannot accommodate complex ICs that have I/Os of several hundred.
Performance Limitations: Parasitic capacitance and inductance are introduced because of the lengthy signal cables.
Challenges of automation: Though this type of assembly can easily be automated using THT inserting machines, the アセンブリプロセス is relatively slower and more costly than the HS SMD assembly process.

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）: 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。
Quad Flat No-leads (QFN): This package features pins on the bottom surface that connect to the PCB through pads. QFN packages offer a lower profile height, superior heat dissipation performance, and are well-suited for applications with space constraints and 熱管理 requirements.
小型集積回路（SOIC）： Widely recognized as a common replacement for DIP packages, SOIC packages strike a balance between cost and performance, making them a popular choice in various PCB applications.
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。

特徴	DIP (THT)	SOP/SOIC (SMD)	QFP (SMD)	QFN (SMD)	BGA (SMD)
Mounting Technology	Through-Hole	表面実装	表面実装	表面実装	表面実装
Pin Pitch	2.54 mm	1.27 mm & smaller	0.8mm, 0.5mm & smaller	Leadless	Solder Balls
PCB Area	Very Large	ミディアム	Medium to Large	小型	Very Small
Profile Height	高	低	低	非常に低い	低
Pin Count Range	Low (≤ 64)	Low to Medium	Medium to High	Low to Medium	非常に高い
熱性能	フェア	良い	良い	エクセレント	エクセレント
Rework Difficulty	Easy	中程度	中程度	困難	Very Difficult
主な用途	Prototyping, High-Rel	General Purpose	Microcontrollers, ASICs	Power Management, RF	CPUs, FPGAs, GPUs

Relationship between DIP and THT

DIP packages cannot exist independently of the Through-Hole Technology (THT) process:

Component Insertion: The DIP pins are inserted into the holes on the PCB that are pre-drilled. This used to happen with the help of automated machines.
ウェーブソルダリング: Wave soldering involves passing the board over a wave of molten tin amalgam that flows up into the plated holes on the board side, thus guaranteeing a smooth interface between the board and the various components.
Selective Soldering: On boards containing a mix of SMD and THT circuits, a solder fountain robot can effectively place the THT only after the SMD component reflowing step is finished.

Design Considerations & Soldering Requests for DIP in PCB

PCB Pad & Drill Design:

Drill Hole Size: Usually a few mils more than the pin diameter so that the pins can be readily inserted into the holes. On average, the size of the holes should usually be 4-6 mils.
PCBパッド diameter: should at least be 1.5 times the diameter of the holes drilled. This will make the annular ring stronger.
Pin Spacing: Exactly designed for a grid of 0.1″ (2.54 mm).

Layout & Routing Tips:

Ensure proper pin clearance so that there are no 短絡回路.
Use wider PCBトレース on power pins.
Special analog circuits may benefit greatly if shielded with a grounding plane.

Common Soldering Defects:

Solder Bridges: Between the soldered connections of nearby pins.
冷間はんだ接合: A dull-looking cracked area due to lack of sufficient heat.
Insufficient wetting: This occurs when the solder doesn’t wet the pad or pin properly because of contamination.

DIP Socket Selection Guide

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：

Standard Sockets

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 (Zero Insertion Force) Sockets

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。

Low Profile Sockets

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。

High-Reliability Sockets

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。

Anti-Aging Sockets

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。

Programmable Sockets

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。

The selection criteria of DIP socket type match the pin count and pitch. Consider the socket’s material (high-temperature for wave soldering), profile height, and contact plating (gold for better conductivity and corrosion resistance).

Industry Applications of DIP

Legacy systems: Main component of older computers (like the Intel 8088 or the Z80), game systems, and early arcades.
Education & DIY: The standard set used with Arduino shields, breadboard projects, and electronics kits.
Industrial Control Systems: Most industrial microcontrollers and interface chips remain available with a DIP packaging method due to their ability to offer a reliable lifecycle with ease of maintenance.
Current Equipment: で使用される。電源 units, relay cards, automobiles, and other applications if the IC needs low pin count packaging and the benefits of the THT assembly technology are of particular value.

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 has been serving the electronic industry for many years and has a wealth of knowledge in DIP processing. As the best ターンキーPCB組立サービス 当社は、中国に設立された合弁会社であり、電力制御業界のみならず、溶接機業界やエネルギー業界においても多くのプロジェクトを手がけてきました。これらのプロジェクトに共通するのは、PCBAにおけるDIP処理の割合が比較的大きいということです。プリント基板（PCB）に対する特定の要求がある場合、当社のプロセスエンジニアがDIPアセンブリ技術について詳しく説明します。納期厳守はもちろん、最も重要なこととして、最高の顧客サービスを保証します。DIPプラグインは、重要な PCBアセンブリ and determines the quality of the PCBA processing. Next, let us show you our capabilities:

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はじめとする SMD部品, DIP components, integrated circuits, etc.
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；
In addition to 品質管理, FS Technology also pays attention to staff training, and currently has 300+ professional production staff;
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;
Before the plug-in, checks are done on the surface cleanliness of 電子部品 to detect oil stains, paint and other problems;
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 guarantee services: manual testing, AOI testing, X-RAY testing, aging testing, フライングプローブテスト等々。

結論

Dual inline 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。 FSテクノロジー.

FAQs about DIP Package

Is DIP an outdated technology?

Not at all. While it’s no longer the first choice for mass-produced, miniaturized 家電, it remains highly relevant and widely used for prototyping, education, and in industries that value reliability and ease of maintenance over small size.

What is the maximum pin count for a DIP package?

While 64-pin DIPs exist, they are rare and mechanically unwieldy. The practical upper limit is around 40 pins. For higher pin counts, SMD packages like QFP or BGA are necessary.

Can I solder a DIP package by hand?

Absolutely. DIP packages are one of the easiest IC packages to hand-solder using a soldering iron, and they are equally easy to desolder with a solder sucker. This is a key reason for their enduring popularity.

What is the difference between DIP and SOP?

The primary difference is the mounting technology. DIP is a through-hole package, while SOP (Small Outline Package) is its surface-mount counterpart. SOP is much smaller and has a lower profile but is harder to hand-solder and lacks the mechanical strength of a through-hole connection.

Why do some DIP packages have a window?

The window is made of transparent quartz and allows UV light to pass through to erase the data on an EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) chip, making it reusable.

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