Creative Commons BY-NC-ND 2.5Questo sito e tutto il suo contenuto sono distribuiti sotto la licenza Creative Commons Attribuzione - Non Commerciale - Non opere derivate 2.5 Italia e con le condizioni d'uso definite nel disclaimer: siete pregati di leggere entrambi questi documenti prima di usufruire dei contenuti di questo sito. Per alcuni contenuti è necessaria una registrazione gratuita: non è necessario pagare e non è necessario accumulare punteggi per accedere agli articoli e scaricare i sorgenti: basta solo essere onesti. Se volete che questo sito continui a rimanere attivo, a contribuire ogni giorno alla diffusione della cultura libera, non copiate il materiale per ripubblicarlo in altri luoghi. Se volete partecipare su settorezero e rendere le vostre idee, i vostri progetti, fruibili da tutti senza limitazioni potete farlo tranquillamente.

I Packages Dual-In-Line dei circuiti integrati: capiamo le differenze tra DIP, PDIP, SPDIP e SDIP

Autore: Giovanni Bernardo | Data pubblicazione: 21 gennaio 2011
Categorie: dsPIC / PIC24 Elettronica PICmicro 10/12/16 PICmicro 18

Acquistando un circuito integrato (mi rivolgo soprattutto agli utilizzatori dei prodotti della Microchip, come me), e trovandosi di fronte alla scelta del package, si può rimanere spiazzati nel momento in cui troviamo la dicitura SPDIP. Ho difatti letto di alcuni utenti che chiedevano in giro se era necessario utilizzare degli adattatori per poter prototipare con questi integrati, distribuiti solo in formato SPDIP, sulle breadboard o sulle millefori.

Giusto per fare qualche esempio: il PIC16F886, il dsPIC33FJ128GP802, il PIC24FJ64GB004 e tutti i picmicro a 24 e a 28 pin vengono dichiarati come in formato SPDIP, eppure il formato è un semplice PDIP con passo standard da 2.54″

La domanda è più che lecita dal momento che la maggior parte degli integrati che utilizziamo, compresi quelli a 40 pin, sono generalmente distribuiti nel formato indicato come PDIP o come DIP seguito dal numero di pin (es.: DIP8, DIP14 ecc). Facciamo quindi un po’ di chiarezza cercando anche di dare il giusto significato ai termini normalmente utilizzati. Inizio quindi col dare alcune definizioni che potrebbero risultare banali o scontate, ma è meglio fissarle bene nella mente.

Unità di misura

Le unità di misura più utilizzate nel disegno dei circuiti elettronici e dei package dei componenti sono essenzialmente due: millimetri (mm) e pollici (indicati con doppio apice: oppure con il corrispettivo termine inglese: inch o inches). 1 pollice = 2.54cm, 0.1 pollici = 2.54mm. Un sottomultiplo del pollice, molto utilizzato, è il mil. 1 mil equivale ad un millesimo di pollice: 100mil = 0.1″ = 2.54mm. Tenete quindi bene a mente queste semplici conversioni in quanto ci saranno molto utili.

Lead Pitch

Letteralmente potrebbe essere tradotto come passo dei piedini. Con questo termine si fa esclusivamente riferimento alla distanza tra un pin ed il successivo. Tanto per intenderci: gli integrati che intendiamo utilizzare sulle breadboard o sulle millefori devono avere un lead pitch di 2.54mm (o di 0.1″ o di 100mil). Talvolta questo parametro è indicato semplicemente come pitch.

Immagine tratta da Wikipedia

Lead Count

Con lead count viene indicato il numero di pin dell’integrato.

Organismi di standardizzazione

In ambito elettronico, gli organismi che, tra le altre cose, si occupano della standardizzazione dei packages dei circuiti integrati, sono essenzialmente 3:

  • JEDEC – Joint Electronic Device Engineering Council. Sito
  • JEITA – Japan Electronics and Information Technology Association. Sito
  • IEC – International Electtrotechnical Commission. Sito

Non essendoci un unico organismo a dettar legge, è facile immaginare che in alcuni punti è possibile creare molta confusione e che ogni produttore può scegliere di aderire ad una commissione piuttosto che a un altra o ancor peggio far di testa propria creando ancor più confusione nei consumatori. Personalmente, in questa trattazione, faccio riferimento agli standard imposti dal JEDEC, che pare essere l’organizzazione più seguita e comunque sia il suo sito mi è risultato quello di più semplice consultazione . Inoltre tutti i documenti distribuiti dal JEDEC sono gratuiti previa registrazione. La commissione che si occupa della standardizzazione delle misure “meccaniche” esterne dei circuiti integrati è la JC-11. In particolare, la sottocommissione che si interessa dei packages plastici per i circuiti integrati è la JC-11.11, la pubblicazione con l’elenco dei package registrati è indicata come JEP95.

Per accedere ai documenti dello JEDEC è necessaria la registrazione, se non siete registrati, i link che ho indicato vi porteranno sempre nella home page.

DIP e PDIP

La sigla DIP sta per Dual In-line Package, ed identifica un package in cui i piedini di collegamento (leads) si trovano distribuiti su due file parallele. La sigla DIP, quindi, dovrebbe essere utilizzata in maniera generica e non fare riferimento alla distanza tra un pin ed il successivo nè alla distanza tra le due righe parallele di pin sebbene molti produttori usano le denominazioni DIPn.

Altri produttori ancora scrivono DIL anzichè DIP

Gli integrati nei formati DIP, poi, possono avere il corpo in materiale ceramico (CERDIP – CERamic DIP) o in materiale plastico (PDIP – Plastic DIP). Questi due formati hanno già alcune specifiche ben precise, ovvero dei “numeri” ben definiti. Mi soffermerò unciamente sul formato PDIP che è sicuramente quello più diffuso.

Il formato PDIP (ovvero indicato semplicemente come PDIP e basta, senza aggiungere ulteriori aggettivi), in particolare, ha un lead pitch di 100mils, ovvero i piedini sono distanziati tra loro 2.54mm: è questo il passo utilizzato sulle breadboard o sulle millefori.

Vecchio coprocessore matematico 80287 (FPU). Affiancava gli 80286: all'epoca il coprocessore matematico risiedeva un chip a parte a differenza delle CPU più recenti in cui l'FPU è inclusa. Questo integrato ha un corpo ceramico. Il formato è un CERDIP con corpo da 600mil, 40 pin con passo da 0.1"

La distanza tra le 2 righe di pin è correlata alla larghezza dell’integrato e viene indicata con diversi termini a seconda dei produttori, ad esempio:

  • Shoulder to Shoulder width (larghezza tra spalla e spalla, riferito alla spalla -cioè all’angolo- che il pin crea quando fuoriesce dall’integrato e si piega verso il basso)
  • Body Width (larghezza del corpo)
  • Row spacing (spaziatura delle righe).

Questi sono tutti modi con cui indicare la stessa cosa! Le due larghezze classiche per il formato PDIP classico sono 300mil e 600mil (esiste anche la spaziatura da 400mil). Nel formato da 300mil si trovano integrati con un numero di pin da 8 a 28 (nei formati da 8, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 28 pin – standard JEDEC MS-001).

Anche i formati PDIP 300mil da 4 e 6 pin, tipici di molti fotoaccoppiatori, dovrebbero rientrare in questa tipologia anche se sul documento MS-001 non vengono contemplati.

Circuiti integrati nel formato PDIP da 300mil, con passo da 0.1"

Nel formato da 600mil si trovano gli integrati con numeri di pin  24, 28, 40 e 48 (JEDEC MS-011).

Esiste anche il formato da 42 pin, ma non è standardizzato dallo JEDEC. Utilizzano questo package alcuni microcontrollori della Freescale: http://www.freescale.com/files/shared/doc/package_info/98ASB42767B.pdf

Circuiti integrati nel formato PDIP da 600mil, con passo da 0.1"

Circuito integrato PDIP da 600mil (a sinistra) a confronto con uno da 300 mil (a destra). La differenza risiede nella "larghezza" dell'integrato ed entrambi hanno un lead pitch di 0.1"

Altri integrati nel formato da 600mil con passo da 0.1". L'integrato in cima ha un package di ben 48pin. L'integrato più piccolo, l'ultimo della fila, ha il corpo ceramico ed è quindi un CERDIP, gli altri sono in materiale plastico e quindi sono PDIP. Vedete che c'è anche una vecchia BIOS Award che altro non è che un'EPROM

Per quanto riguarda il numero di pin, si potrebbero anche trovare circuiti integrati con numeri di pin differenti da quelli elencati, ma ovviamente sempre in numero pari (inteso come totale!).

Prego di focalizzare l’attenzione sul fatto che i numeri di pin 24 e 28 possono rientrare in entrambe le categorie: ovvero abbiamo un formato a 24 o a 28 pin largo 300mil e un formato a 24 o 28 pin largo 600mil, a differenza degli altri numeri di pin che possono essere solo da 300mil o solo da 600mil; questa precisazione è particolarmente importante per capire ciò che verrà dopo.

Riassumendo: quando troviamo un integrato il cui formato viene indicato come:

  • PDIP 300mil
  • PDIP 600mil
  • PDIP (senza ulteriori indicazioni)

siamo sicuri (o meglio: dovremmo essere sicuri) che il passo dei piedini è di 2.54mm. Alcuni produttori, come detto su, usano indicare i formati DIP in maniera generica come DIPn (la Atmel usa PDIPn) dove n indica il numero di pin. In questi casi, in assenza di ulteriori indicazioni, è ragionevole pensare che si fa riferimento ad un package con un passo da 2.54mm.

SPDIP

L’acronimo SPDIP (dove la parte finale PDIP sta sempre per Plastic Dual In-line Package) viene utilizzato in maniera differente da alcuni produttori di circuiti integrati dal momento che non ha una definizione standardizzata ufficialmente: è questa la cosa che crea confusione. SPDIP, difatti, può essere utilizzato per indicare due diverse tipologie di package PDIP:

  • Shrink PDIP (PDIP ristretto) – Questo formato non può essere utilizzato sulle breadboard e sulle millefori in quanto ha un lead pitch di 0.07″ (1.778mm). I pin in pratica si trovano più ravvicinati rispetto ai package classici a cui siamo abituati. L’attributo Shrink messo vicino alla sigla PDIP, quindi, ha un senso ben preciso: il formato in questione è PDIP in tutto e per tutto con la sola differenza del passo dei pin (e quindi, di conseguenza, anche delle loro dimensioni).Il package Shrink PDIP lo si può trovare con un body width di 300mil (JEDEC MS-019), 600mil (JEDEC MS-020) e 750mil (JEDEC MS-021).

Entrambi questi integrati hanno un corpo da 600mil. L'integrato superiore è da 40 pin e ha un lead pitch di 0.1". L'integrato inferiore ha un numero di pin superiore (42) e ha un lead pitch di 0.07" : questo è il formato Shrink PDIP, indicato da alcuni produttori come SPDIP

SHRINK PDIP vs PDIP

  • Skinny PDIP (PDIP magro) – Questo formato può essere utilizzato sulle breadboard e sulle millefori in quanto il lead pitch è quello classico da 0.1″ (2.54mm). Il perchè viene definito “magro” lo vedremo dopo.

Lo JEDEC indica il formato Shrink per esteso: ovvero come PDIP Shrink, e questo sicuramente evita di fare confusione. Sui documenti della JEDEC il termine SPDIP, fino ad ora, non esiste formalmente, per cui sarebbe ragionevole pensare che il termine SPDIP dovrebbe essere utilizzato per indicare un formato “Shrink” dal momento che questo tipo di formato è comunque contemplato da un organismo di standardizzazione.

La definizione Skinny, invece, non è contemplata dallo JEDEC. La Microchip, in particolare, con l’acronimo SPDIP fa sempre riferimento al formato Skinny PDIP (mentre il formato Shrink viene indicato dalla Microchip per esteso: Shrink PDIP), quindi se troviamo un picmicro in questo formato, possiamo stare tranquilli: possiamo usarlo sulla breadboard.

Ma se il lead pitch del formato SPDIP (inteso come Skinny-PDIP) della Microchip (e suppongo pure di altri produttori) è sempre da 2.54mm, perchè non viene semplicemente chiamato PDIP ed è stato messo l’attributo “Skinny” alla denominazione?

Il motivo è presto detto: questa indicazione di formato viene adottata da Microchip per gli integrati a 24 e 28 pin prodotti con una larghezza del corpo di 300mil. Abbiamo difatti visto che i formati da 24 e 28 pin sono standardizzati sia in un package da 300mil che in uno da 600mil, quindi, probabilmente, alla Microchip hanno deciso di adottare il termine SPDIP, che non ha un’assegnazione precisa, per distinguere i package 24/28pin stretti (300mil) da quelli 24/28 pin larghi (600mil). In particolare i picmicro da 24/28 pin sono sempre nel formato Skinny da 300mil.

Entrambi questi integrati hanno 28 pin ed un lead pitch di 0.1". Quello superiore ha un corpo da 600mil e quello inferiore ha un corpo da 300mil. La microchip identifica gli integrati da 24 e 28 pin con corpo da 300mil come SPDIP in cui, però, la S sta per "Skinny" ovvero "magro"

Lo skinny pdip è quindi unicamente riferito, per quanto riguarda Microchip, agli integrati da 24 e 28 pin prodotti con larghezza di 300mil anzichè 600. Per noi non cambia assolutamente niente: il passo è sempre da 2.54mm e non abbiamo problemi a usarli sulle breadboard. Per altri produttori, invece, il formato SPDIP potrebbe fare riferimento allo Shrink-PDIP per quanto detto sopra.

SDIP

In tutto questo ambaradàn, c’è anche chi classifica il package degli integrati come SDIP. Alcuni produttori usano la sigla SDIP per indicare il package Skinny, altri per indicare il package Shrink. La Fairchild, ad esempio, usa la denominazione SDIP per indicare il package in formato Shrink.

Creiamo ancora un po’ di confusione con gli integrati russi!

Alcuni integrati prodotti nella ex unione sovietica e in stati dell’est europeo classificati come PDIP o CERDIP, hanno un passo da 2.5mm anzichè da 2.54mm. Quei 0.04mm fanno molta differenza nei package più lunghi (non si nota per niente nei package a basso numero di pin) e qualcuno riesce comunque ad adattarli  nei normali zoccoli piegando i piedini in malo modo. Fortunatamente questo estremo fuori-standard pare sia limitato ai circuiti integrati molto vecchi.

Una vecchia CPU Russa (integrato bianco) a confronto con una CPU 8086 standard. Entrambi gli integrati hanno 40 pin ma come vedete la CPU sovietica ha i pin posti ad una distanza leggermente inferiore: 2.5mm anzichè 2.54mm. Foto per gentile concessione di Igor Vishnevsky, presente nell'articolo Size Does Matter, che illustra appunto la curiosa spaziatura utilizzata dagli integrati russi

Conclusioni

Solo per quanto riguarda Microchip, allora, possiamo stare tranquilli: la S di SPDIP sta per “Skinny” e siamo sicuri di avere un pic micro che possiamo usare sulla breadboard in quanto ha un passo da 2.54mm.

Per altri produttori la S di SPDIP o di SDIP potrebbe invece stare per “Shrink”, quindi fate sempre attenzione a quello che acquistate e in caso di dubbi consultate sempre il datasheet in cui devono essere chiaramente indicate le misure o il posto in cui reperirle o chiedere informazioni. In questi casi, però, generalmente nelle pagine in cui vengono elencati o descritti i singoli circuiti integrati  spesso è indicato il passo dell’integrato, per cui se nella descrizione è scritta una frase del tipo 0.07″ pitch vuol dire che il passo dei pin non è 2.54mm e quindi non possiamo usare quel formato sulla breadboard.

Se troviamo invece una dicitura del tipo 300mil o 600mil, questa fa riferimento alla larghezza del corpo dell’integrato e per noi questa scelta è ininfluente in quanto lo stesso integrato non viene mai prodotto in entrambe le larghezze.

Bibliografia

L'articolo ti è piaciuto o ti è stato utile per risolvere un problema? SettoreZero è realizzato soltanto con contenuti originali: tutti gli articoli sono curati con passione dagli autori e nulla viene copiato da altri siti. Supporta e mantieni in vita SettoreZero con una donazione: basta soltanto un caffè o una birra. Puoi supportare SettoreZero anche con uno dei progetti elencati nella sezione servizi o partecipare anche tu con un tuo articolo/progetto personale.

Se desiderate che SettoreZero continui a rimanere gratuito e fruibile da tutti, non copiate il nostro materiale e segnalateci se qualcuno lo fa.

Puoi andare alla fine dell'articolo e lasciare un commento. I trackback e i ping non sono attualmente consentiti.

  1. #1 da Francesco il 28 gennaio 2011

    Davvero interessante riesci sempre a cogliere tutti gli aspetti di un argomenti e li metti a disposizione dei tuoi utenti, sei davvero mitico. Considera che aspetto sempre con molta impazienza ogni tua nuova pubblicazione. A presto e non farmi aspettare troppo :D

  2. #2 da Luigi il 5 febbraio 2011

    ottimo e utile lavoro. grazie!!!

Devi essere collegato per lasciare un commento.

  1. Ancora nessun trackback
settorezero.com e il logo Zroid™ ©2007÷2015 Giovanni Bernardo - E' vietata la copia e la distribuzione anche parziale dei contenuti di questo sito web senza l'esplicito consenso dell'autore.
I contenuti di settorezero.com sono distribuiti sotto una licenza Creative Commons Attribuzione-Non Commerciale-Non Opere derivate 2.5 Italia a cui vanno aggiunte le condizioni d'uso definite nel disclaimer.
settorezero.com e tutti i suoi contenuti sono tutelati dalla legge sul diritto d'autore per cui i trasgressori sono perseguibili a norma di legge. Settorezero fa uso dei cookie leggi l'informativa estesa.
Creative Commons BY-NC-ND 2.5
Il tema di questo sito è basato sul tema Fusion per wordpress, realizzato originariamente da digitalnature e fa uso del plugin Wassup per il computo delle statistiche. Per contattare l'autore siete pregati di utilizzare la sezione contatti.
Per essere aggiornato con tutte le novità di settorezero.com seguici anche anche su Facebook Twitter Tumblr Blogspot Youtube.