集成電路使用常識(shí)
一、集成電路引腳的識(shí)別
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/78140.htm集成電路的引腳較多,如何正確識(shí)別集成電路的引腳則是使用中的首要問(wèn)題。下面介紹幾種常用集成電路引腳的排列形成。
單列直插型集成電路的識(shí)別標(biāo)記,有的用倒角,有的用凹坑。這類集成電路引腳的排列方式也是從標(biāo)記開始,從左向右依次為1、2、3……如圖18-2(b)、(c)所示。
扁平型封裝的集成電路多為雙列型,這種集成電路為了識(shí)別管腳,一般在端面一側(cè)有一個(gè)類似引腳的小金屬片,或者在封裝表面上有一色標(biāo)或凹口作為標(biāo)記。其引腳排列方式是:從標(biāo)記開始,沿逆時(shí)針?lè)较蛞来螢?/span>1、2、3……如圖18-2(d)所示。但應(yīng)注意,有少量的扁平封裝集成電路的引腳是順時(shí)針排列的。
雙列直插式集成電路的識(shí)別標(biāo)記多為半圓形凹口,有的用金屬封裝標(biāo)記或凹坑標(biāo)記。這類集成電路引腳排列方式也是從標(biāo)記開始,沿逆時(shí)針?lè)较蛞来螢?/span>1、2、3……如圖18-2(e)、(f)。
二、數(shù)字集成電路使用注意事項(xiàng)
數(shù)字集成電路在電子產(chǎn)晶中使用得十分廣泛,但因其功能及結(jié)構(gòu)的特殊性,如果使用不當(dāng),極易損壞。下面介紹一下CMOS電路和TTL電路在使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)。
1.CMOS集成電路使用注意事項(xiàng)
(1)CMOS電路的柵極與基極之間有一層絕緣的二氧化硅薄層,厚度僅為0.1~0.2μm。由于CMOS電路的輸入阻抗很高,而輸入電容又很小,當(dāng)不太強(qiáng)的靜電加在柵極上時(shí),其電場(chǎng)強(qiáng)度將超過(guò)105V/com。這樣強(qiáng)的電場(chǎng)極易造成柵極擊穿,導(dǎo)致永久性損壞。因此防止靜電對(duì)保護(hù)CMOS集成電路是很重要的,要求在使用時(shí)注意以下兒點(diǎn):
①人體能感應(yīng)出幾十伏的交流電壓,人衣服的摩擦也會(huì)產(chǎn)生上千伏的靜電,故盡量不要用手接觸CMOS電路的引腳。
②焊接時(shí)宜使用20W內(nèi)熱式電烙鐵,電烙鐵外殼應(yīng)接地。為安全起見,也可先拔下電烙鐵插頭,利用電烙鐵余熱進(jìn)行焊接。焊接的時(shí)間不要超過(guò)5秒。
③長(zhǎng)期不使用的CMOS集成電路,應(yīng)用錫紙將全部引腳短路后包裝存放,待使用時(shí)再拆除包裝。
④更換集成電路時(shí)應(yīng)先切斷電源。
⑤所有不使用的輸入端不能懸空,應(yīng)按工作性能的要求接電源或接地。
⑥使用的儀器及工具應(yīng)良好地接地。
(2)電源極性不得接反,否則將會(huì)導(dǎo)致CMOS集成電路損壞。使用IC插座時(shí),集成電路引腳的順序不得插反。
(3)CMOS集成電路輸出端不允許短路,包括不允許對(duì)電源和對(duì)地短接。
(4)在CMOS集成電路尚未接通電源時(shí),不允許將輸入信號(hào)加到電路的輸入端,必須在加電源的情況下再接通外信號(hào)電源,斷開時(shí)應(yīng)先關(guān)斷外信號(hào)電源。
(5)接線時(shí),外圍元件應(yīng)盡量靠近所連引腳,引線應(yīng)盡量短捷。避免使用平行的長(zhǎng)引線,以防引入較大的分布電容形成振蕩。若輸入端有長(zhǎng)引線和大電容,應(yīng)在靠近CMOS集成電路輸入端接入一個(gè)10kΩ限流電阻。
(6)CMOS集成電路中的Vnn表示漏極電源電壓極性,一般接電源的正極。Vss表示源極電源電壓,一般接電源的負(fù)極。
2.使用TTL電路時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
①TTL集成電路不像CMOS集成電路那樣有較寬的電源電壓范圍,它的電壓范圍很窄一般為4.5~5.5V。典型值Vcc=5V,使用時(shí)Vcc不得超出范圍。
②輸入信號(hào)不得高于Vcc,也不得低于地(GND)電位。
三、集成電路的檢測(cè)及故障查尋
1.集成電路的檢測(cè)
集成電路是由多個(gè)元器件組成的,因此不能采用簡(jiǎn)單的方法來(lái)判斷其好壞,一般可用下列幾種方法進(jìn)行質(zhì)量判定。
(1)電阻測(cè)試法
電阻測(cè)試適用于非在路集成電路的測(cè)試,對(duì)于在路集成電路,如有必要,也可從電路上拆下后再進(jìn)行測(cè)試。
電阻測(cè)試法實(shí)際上是一個(gè)元器件的質(zhì)量比較法。首先測(cè)試質(zhì)量完好的單個(gè)集成電路各;l腳對(duì)其接地端的阻值并做好記錄,然后測(cè)試待測(cè)單個(gè)集成電路各引腳對(duì)其接地端的阻值,將測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較,以判斷被測(cè)集成電路的好壞。
這種方法一般可準(zhǔn)確地判斷集成電路質(zhì)量的好壞,但應(yīng)注意的是,這種比較不是阻值數(shù)值要絕對(duì)相等,而是要求變化規(guī)律相同,阻值的差異對(duì)半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)是正常的。例如,某型號(hào)集成電路阻值標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)為2.6kΩ、4.8kΩ、1.2kΩ和9.6kΩ,而被檢測(cè)集成電路測(cè)得的阻值為2.8kΩ、5.1kΩ、1.6kΩ和10.8kΩ,雖然兩者的阻值數(shù)值有差異,但由于變化規(guī)律是相同的,應(yīng)該認(rèn)為該集成電路是好的。如果測(cè)得其中某引腳阻值出現(xiàn)反向變化,則可懷疑該集成電路有問(wèn)題。
測(cè)量阻值可用萬(wàn)用表進(jìn)行,萬(wàn)用表應(yīng)置于R×1k擋比較安全。
(2)在路集成電路的質(zhì)量判斷
在路集成電路的質(zhì)量判斷常采用在路電壓差別法。當(dāng)集成電路供電端電壓正常時(shí),集成電路各引腳電壓有兩種情況:一是有的引腳電壓數(shù)據(jù)取決于外部條件及外接元件;二是有的引腳電壓數(shù)據(jù)是由集成電路內(nèi)部給出的。如果在路測(cè)得的電壓與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的規(guī)定有較大的差異,應(yīng)首先確認(rèn)外部條件及外接元件是否正常,在排出外部條件及外接元件有質(zhì)量問(wèn)題后,大多數(shù)情況下可確認(rèn)集成電路已損壞。
在路電壓的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)有兩種,若圖紙上只給出一種,常為靜態(tài)電壓,即通電后無(wú)輸入信號(hào)時(shí)測(cè)得的電壓值;如圖紙中給出兩個(gè)電壓數(shù)據(jù),則括號(hào)內(nèi)的為動(dòng)態(tài)輸入電壓,即通電后有輸入信號(hào)時(shí)測(cè)得的電壓值。
2.集成電路查找故障的方法
無(wú)論什么集成電路,在整機(jī)上查找故障原因確實(shí)比分立元件電路要困難得多,但如果按下列方法查找,還是會(huì)很快查出故障原因的。
①由于集成電路在電路中往往充當(dāng)一個(gè)功能電路,了解集成電路的內(nèi)部功能是非常有必要的。它可以幫助判斷電路中的故障是在集成電路內(nèi)部,還是由外接元件引起的,這樣有助于分析故障產(chǎn)生的原因。
②電壓測(cè)量判斷法。對(duì)懷疑有故障的集成電路引腳電壓進(jìn)行測(cè)量,將測(cè)量結(jié)果與規(guī)定值或經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較,然后通過(guò)邏輯推斷查出故障可能存在的部位。此后,首先對(duì)該部位的外圍元件進(jìn)行檢查,以確定是外接元件和電路的故障還是集成電路本身出了故障。值得指出的是,測(cè)量電壓時(shí)要細(xì)心,防止由于粗心大意造成集成電路引腳短路,使故障擴(kuò)大。
⑧信號(hào)檢查法。使用信號(hào)源及示波器檢查輸入及輸出信號(hào)是否符合要求。對(duì)于數(shù)字集成電路來(lái)說(shuō),主要是通過(guò)信號(hào)查清邏輯關(guān)系;對(duì)于運(yùn)算放大器來(lái)說(shuō),要弄清放大特性。故障產(chǎn)生的部位往往在正常與不正常信號(hào)電壓的兩測(cè)試點(diǎn)之間,然后應(yīng)重點(diǎn)檢查該部位的外圍元件及電路,找出故障產(chǎn)生的根源。
①對(duì)可疑的集成電路,判斷是否有故障的最快辦法,是用同型號(hào)的好的集成電路替代試驗(yàn)。
⑤外圍電路的短路和開路也常是形成故障的原因,應(yīng)用萬(wàn)用表逐點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)的檢查。
⑥必要時(shí)可將集成電路從整機(jī)上拆下,用集成電路測(cè)試儀進(jìn)行最終的判斷。
四、拆除集成電路的方法
在電路檢修時(shí),往往需要從印制電路板上拆卸集成電路。由于集成電路的引腳多而密,拆卸起來(lái)很困難,拆卸不好時(shí)還會(huì)損壞集成電路及印制電路。下面介紹幾種拆卸集成電路的方法。
1.吸錫器吸錫拆卸法
使用吸錫器吸錫拆卸集成電路是一種常用的專業(yè)方法,使用的工具為吸、焊兩用電烙鐵。拆卸集成電路時(shí),只要將加熱的兩用烙鐵頭放在被拆卸集成電路引腳的焊點(diǎn)上,待焊點(diǎn)熔化后錫便會(huì)被吸入吸錫器內(nèi),待全部引腳上的焊錫吸完后,集成電路便可方便地從印制電路板上取下。無(wú)吸錫器時(shí)可采用下面的方法。
2.專用電烙鐵頭拆卸法
專用電烙鐵頭的形狀如圖18-3所示。使用專用的電烙鐵頭可以對(duì)集成電路各引腳焊點(diǎn)同時(shí)加熱,待焊點(diǎn)熔化后,便可從印制板下輕輕取下集成電路。
3.空心針頭拆卸法
市場(chǎng)上出售的拆卸電子元件的空心針頭可用來(lái)拆卸集成電路。首先選擇合適的空心針頭,以針頭的內(nèi)徑能正好套住集成電路引腳為宜。拆卸時(shí)一邊用電烙鐵熔化集成電路引腳上的焊點(diǎn),一邊用空心針頭套住引腳旋轉(zhuǎn),等焊錫凝固后拔出針頭,這樣引腳便會(huì)和印制電路板完全分開。待各引腳按上述辦法與印制電路板脫開后,集成電路便可輕易拆下。
4.電烙鐵毛刷拆卸法
拆卸集成電路時(shí),用電烙鐵將集成電路引腳上的焊點(diǎn)加熱熔化,趁機(jī)用小毛刷掃掉熔化的焊錫,這樣便可使集成電路的引腳和印制電路板分離。待所有引腳與印制電路板分離后,便可用“一”字形螺絲刀輕輕地撬下集成電路。采用此方法時(shí)應(yīng)注意掃下的焊錫,不要使其連接在印制電路板其他部位,以防形成電路短接。
評(píng)論