DIP封装的技术特性、工艺实现指南
DIP(双列直插式封装)作为传统 IC 封装形式,凭借结构简单、成本低、插拔便捷的优势,至今仍广泛应用于工业控制、家电设备等领域。其引脚呈双列分布且直插外露,需结合 PCB 直孔焊接实现电气连接,需从结构设计、工艺控制、场景适配三方面保障性能与可靠性。
结构与引脚设计:引脚数量通常为 8-40 个,呈双列对称分布(间距 2.54mm 标准间距,特殊场景可定制 1.778mm 窄间距),引脚直径 0.4-0.6mm,长度 8-12mm,确保能插入 PCB 直孔(孔径比引脚大 0.1-0.2mm)并形成可靠焊接;封装本体多为陶瓷或塑料材质,塑料 DIP(PDIP)成本更低(约为陶瓷 DIP 的 1/3),适用于普通场景,陶瓷 DIP(CDIP)耐高温(长期使用温度 - 55℃至 125℃),适配工业高温环境。
电气与热性能:引脚直连结构使信号路径短(引脚长度<15mm),寄生电感较小(约 10-20nH),适用于低频信号(≤100MHz)传输;散热依赖引脚与 PCB 铜箔传导,塑料封装热导率约 0.2-0.3W/m・K,陶瓷封装约 15-20W/m・K,高功率芯片(>2W)需搭配散热片使用,避免结温过高(超过 150℃)。
二、DIP 封装的工艺实现流程
芯片固晶与键合:将 IC 芯片通过导电胶(银胶,电阻率<1×10⁻⁴Ω・cm)固定在封装底座(引线框架)上,导电胶厚度控制在 50-100μm,确保散热与电气导通;采用金丝键合(金丝直径 25-50μm)连接芯片焊盘与引线框架引脚,键合温度 150-200℃,压力 50-100g,键合强度需≥5g(拉力测试),避免虚焊导致接触不良。
封装成型与引脚处理:塑料 DIP 采用注塑成型(模具温度 180-220℃,注塑压力 50-80MPa),封装胶体厚度 2-3mm,确保完全包裹芯片与键合线,无气泡、飞边;陶瓷 DIP 采用烧结成型(温度 800-1000℃),气密性更优(漏气率<1×10⁻⁸atm・cm³/s);成型后对引脚进行裁切(长度精度 ±0.1mm)与镀锡处理(镀层厚度 5-10μm),增强焊接可焊性。
三、DIP 封装的工业场景适配
工业控制场景:如 PLC 模块、传感器信号处理芯片,采用陶瓷 DIP 封装(耐高温、抗振动),引脚间距 2.54mm,适配工业 PCB(厚度 1.6-2.0mm)的直孔设计,在 - 40℃至 85℃的工业环境中,平均无故障工作时间(MTBF)可达 50000 小时以上;直插结构便于后期维护,故障时可通过拔插更换芯片,降低维护成本。
家电设备场景:如洗衣机、空调的控制芯片,采用塑料 DIP 封装(成本低、批量生产性好),引脚数量 8-16 个,满足低频控制信号传输需求;搭配 PCB 直孔焊接(焊接温度 240-260℃,时间 3-5 秒),焊接良率达 99.5% 以上,适配家电批量生产(日产 10 万件以上)的效率需求。
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