Qualcuno utilizza ancora i componenti DIP?

Guardatevi intorno in qualsiasi laboratorio di elettronica di un college o università, e troverete sicuramente alcuni componenti in package dual inline (DIP) abbandonati. I corsi di elettronica che includono una componente pratica utilizzano ancora in larga misura componenti DIP. Sono economici, possono essere facilmente montati su breadboard senza saldatura e hanno numeri di parte comuni tra i vari fornitori. Date queste premesse, ha senso che i componenti DIP siano così ampiamente utilizzati in ambito educativo e nei kit di elettronica per hobbisti.

Guardando poi allo spazio professionale del design e della produzione elettronica, i componenti sono per lo più montati in superficie, e anche se un IC è un componente through-hole, potrebbe non essere in un componente DIP. Quindi, ci si chiede: qualcuno utilizza ancora i componenti DIP nei progetti professionali?

Potrebbe sorprendere, ma ci sono ancora componenti DIP che vengono ampiamente utilizzati, semplicemente non supportano le tecnologie più recenti. Le tecnologie legacy introdotte decenni fa richiedono ancora manutenzione, e questi sistemi probabilmente utilizzavano un discreto numero di componenti DIP.

Perché i Componenti DIP Sono Ancora Utilizzati

I componenti DIP sono ben noti, e di solito sono i primi circuiti integrati con cui i progettisti entrano in contatto nei loro corsi di ingegneria. Molti componenti comuni sono disponibili come componenti DIP, inclusi:

• Op-amp, comparatori e trigger di Schmitt
• Microcontrollori di piccole dimensioni
• Memorie (EEPROM e Flash)
• Semiconduttori discreti (ad es., array di diodi e MOSFET)
• Driver per porte logiche, driver per LED o driver di linea
• Controllori per convertitori DC/DC
• Optoaccoppiatori
• Relè
• Interruttori
• Rete di resistori

La maggior parte dei produttori di semiconduttori rende disponibili i propri componenti anche in versione DIP, e alcuni di questi sono eccellenti sostituti diretti tra diversi produttori. Questo perché hanno configurazioni dei pin e set di funzionalità comuni, oltre a prezzi comparabili.

I componenti DIP sono ancora ampiamente utilizzati sia in sistemi legacy che in nuovi sistemi, inclusi quelli che utilizzano tecnologie miste (SMD e through-hole). Le applicazioni si possono trovare in sistemi audio, sistemi ad alta potenza e sistemi ad alta affidabilità. I progetti più vecchi che non sono stati rivisti, ma che svolgono ancora compiti critici, continueranno a includere componenti DIP a causa della vasta disponibilità di queste parti da parte di più fornitori.

Svantaggi dei Componenti DIP

Con così tante opzioni per i componenti DIP, perché non tutti i prodotti utilizzano ancora dispositivi DIP? Ci sono diverse ragioni per questo, e la maggior parte di esse si ricollega a un singolo fattore: la dimensione dei componenti DIP. I componenti DIP sono molto grandi rispetto a quasi tutti i pacchetti SMD. In termini di densità di I/O, ogni pacchetto SMD ha una densità maggiore; è possibile inserire più piedini (e quindi segnali) in uno spazio più piccolo con i pacchetti SMD rispetto ai componenti DIP.

Considerate il pacchetto DIP-14 mostrato di seguito; le dimensioni sono elencate nel disegno, e la lunghezza del componente è di 1,9 cm. Supponiamo che questo pacchetto avesse una forma quadrata con 7 piedini allineati su ciascun lato; avremmo un totale di 28 piedini. Un pacchetto QFN con le stesse dimensioni avrebbe 192 piedini intorno ai bordi, e un pacchetto BGA potrebbe avere ben oltre 1000 piedini a seconda del suo passo tra le sfere. I pacchetti DIP semplicemente non possono competere con questi moderni pacchetti SMD in termini di conteggio e densità di I/O.

Il pacchetto stesso non può supportare le rapide transizioni logiche richieste nei protocolli di calcolo moderni. Questo è dovuto alle parassiticità del pacchetto (capacitanza pin-pacchetto e dei lead), che limitano la larghezza di banda del canale disponibile e rallentano notevolmente le transizioni del segnale. Sebbene sia vero che due dei principali fattori che spingono verso l'elettronica di dimensioni ridotte sono la densità delle funzionalità e il costo, l'altro grande fattore è che l'aumento delle prestazioni (velocità e potenza) si ottiene con dispositivi più piccoli. Questo è un altro ambito in cui i componenti DIP semplicemente non possono competere.

Vantaggi dei Componenti DIP

Sebbene l'elettronica moderna semplicemente non funzionerebbe con i componenti DIP, queste parti hanno i loro vantaggi. Ho evidenziato i principali vantaggi sopra; si dividono in quattro aree:

• Disponibilità da più fornitori
• Compatibilità con più fornitori
• Costo comparabile agli IC SMD
• Molto facili da posizionare e saldare a mano

Questi fattori dovrebbero illustrare perché può essere molto più facile supportare un sistema più vecchio costruito con componenti DIP piuttosto che ricostruire un vecchio sistema con i componenti più recenti. In alcuni casi, parti di un vecchio sistema si guastano e necessitano di riparazione; il lavoro di rielaborazione con componenti DIP in sistemi legacy è molto semplice e può spesso essere eseguito sul posto. Alcuni sistemi legacy continuano a generare milioni di dollari di valore e sarebbe proibitivamente costoso riprogettarli, quindi spesso è preferibile mantenere i sistemi più vecchi con componenti DIP piuttosto che iniziare una ristrutturazione totale.

Riassunto

Nonostante il fatto che i componenti DIP siano più vecchi e non abbiano una forte presenza nei nuovi sistemi, godono ancora di un ampio utilizzo, in particolare nel supporto dei sistemi legacy. Sono anche facilmente sostituibili in caso di guasto in un sistema legacy, sia dissaldandoli da una scheda che sostituendoli in un socket DIP. Basandoci su questi punti, non dovremmo aspettarci che i componenti DIP scompaiano tanto presto.

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