項(xiàng)目7-集成電路的檢測與識別課件

7集成電路的檢測與識別

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通過對一個(gè)功率放大器的實(shí)際解剖，要求學(xué)生會識別集成電路的種類，熟悉常見集成電路的名稱，了解不同類型集成電路的作用，掌握常用集成電路的檢測方法。

知識要求:

（1）掌握集成電路的種類、作用與標(biāo)識方法。（2）掌握各種集成電路的主要參數(shù)。（3）掌握音樂集成電路的種類、作用與標(biāo)識方法

能力要求

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（1）能用目視法判斷、識別常見集成電路的種類，能正確說出各種集成電路的名稱。（2）對集成電路上標(biāo)識的型號能正確識讀，了解該集成電路的作用和用途。（3）能用目視法判斷識別音樂集成電路的種類，能正確使用音樂集成電路。（4）會用萬用表對集成電路進(jìn)行正確測量，并對其質(zhì)量做出評價(jià)。學(xué)習(xí)方法:

該項(xiàng)目通過對一個(gè)功率放大器進(jìn)行現(xiàn)場拆卸，對電路板上的集成電路進(jìn)行認(rèn)識；通過對各種類型的新集成電路進(jìn)行認(rèn)識，進(jìn)而學(xué)習(xí)集成電路指標(biāo)的標(biāo)注方法；使用萬用表對集成電路進(jìn)行在線測量和離線測量，達(dá)到能判別集成電路質(zhì)量好壞的目的。特別是需要準(zhǔn)備一些已經(jīng)確認(rèn)損壞的集成電路，對這些已經(jīng)損壞的集成電路進(jìn)行外觀識別和指標(biāo)測量。項(xiàng)目實(shí)施方法與步驟【項(xiàng)目實(shí)施目標(biāo)】（1）熟悉各種集成電路的類型和用途。（2）熟悉各種集成電路的封裝形狀和規(guī)格。（3）掌握用萬用表檢測集成電路的方法。項(xiàng)目相關(guān)知識集成電路是近40年來發(fā)展起來的高科技產(chǎn)品，其發(fā)展速度異常迅猛，從小規(guī)模集成電路（含有幾十個(gè)晶體管）發(fā)展到今天的超大規(guī)模集成電路（含有幾千萬個(gè)晶體管或近千萬個(gè)門電路）。集成電路的體積小、耗電低、穩(wěn)定性好，從某種意義上講，集成電路是衡量一個(gè)電子產(chǎn)品是否先進(jìn)的主要標(biāo)志

知識1集成電路的類型和封裝

常見集成電路的外形和封裝形式如圖7.1所示。集成電路按功能可分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路兩大類；按其制作與識別可分為半導(dǎo)體集成電路、薄膜集成電路、厚膜集成電路、混合集成電路等；按其集成度可分為小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI），它表示了在一個(gè)硅基片上所制造的元器件的數(shù)目。集成電路的封裝形式有晶體管式封裝、扁平封裝和直插式封裝。集成電路的管腳排列次序有一定的規(guī)律，一般是從外殼頂部向下看，從左下角按逆時(shí)針方向讀數(shù)，其中第一腳附近一般有參考標(biāo)志，如凹槽、色點(diǎn)等。圖7.1常見集成電路的外形和封裝形式）

（1）三端式集成穩(wěn)壓器

將許多調(diào)整電壓的元器件集成在體積很小的半導(dǎo)體芯片上即成為集成穩(wěn)壓器，使用時(shí)只要外接很少的元件即可構(gòu)成高性能的穩(wěn)壓電路。由于集成穩(wěn)壓器具有體積小、重量輕、可靠性高、使用靈活、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用。集成穩(wěn)壓器的種類很多，以三端式集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用最為普遍。常用的三端固定輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出為正電壓的W7800系列和輸出為負(fù)電壓的W7900系列。圖7.2所示為W7800系列的外形、電路符號及基本接法。W7800系列三端穩(wěn)壓塊的輸出電壓有5

V、6

V、9

V、12

V、15

V、18

V和24

V共7個(gè)檔次。型號（也記為W78××）的后兩位數(shù)字表示其輸出電壓的穩(wěn)壓值，如型號為W7805和W7812的集成塊，其輸出電壓分別為5

V和12

V。W7900系列的穩(wěn)壓塊其輸出電壓的檔次值與W7800系列相同，但其管腳編號與W7800系列不同。三端穩(wěn)壓塊的輸出電流按照型號的不同，有1.5

A、0.5

A、0.1

A3種。圖7.2W7800系列集成穩(wěn)壓器（2）三端固定輸出穩(wěn)壓集成電路的應(yīng)用電路圖7.2（c）所示為三端集成穩(wěn)壓器使用時(shí)的基本電路接法。外接電容器C1用以抵消因輸入端線路較長而產(chǎn)生的電感效應(yīng)，可防止電路自激振蕩。外接電容器C0可消除因負(fù)載電流躍變而引起輸出電壓的較大波動(dòng)。圖中ūl為整流濾波后的直流電壓，ūo為穩(wěn)壓后的輸出電壓。圖7.3（a）所示為用W7815和W7915組成的雙極性穩(wěn)壓電源輸出電路，可同時(shí)向負(fù)載提供+15

V和-15

V的直流電壓。圖7.3（b）所示為三端穩(wěn)壓器外接一個(gè)集成運(yùn)算放大器所組成的反相器，可將單極性電壓變?yōu)殡p極性輸出電壓。圖7.3雙極性正、負(fù)電壓輸出電路知識3常用數(shù)字集成電路

數(shù)字集成電路按結(jié)構(gòu)的不同可分為雙極型和單極型電路。其中雙極型電路有DTL、TTL、ECL、HTL等多種形式；單極型電路有JFET、NMOS、PMOS、CMOS4種形式。國產(chǎn)半導(dǎo)體集成電路的型號一般由5部分組成，各部分的符號及含義如表7.4所示。第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分中國制造器件類型器件系列品種工作溫度范圍封裝CT:TTLTTL電路分為:C:0℃～70℃⑤D：多層陶瓷雙列直插H:HTL54/74×××①G:?25℃～70℃F：多層陶瓷扁平E:ECL54/74H×××②L:?25℃～85℃B：塑料扁平C:CMOS54/74L×××③E:?40℃～85℃H：黑瓷扁平M:存儲器54/74S×××R:?55℃～85℃J：黑瓷雙列直插:微型機(jī)電路54/74LS×××④M:?55℃～125℃⑥P：塑料雙列直插F:線性放大器54/74AS×××S：塑料單列直插W:穩(wěn)壓器54/74ALS×××T：金屬圓殼D:音響電視電路54/74F×××K：金屬菱形B:非線性電路CMOS電路為：C：陶瓷芯片載體J:接口電路4000系列E：塑料芯片載體AD:A/D轉(zhuǎn)換器54/74HC×××G:網(wǎng)絡(luò)針棚陣列封裝DA:D/A轉(zhuǎn)換器54/74HCT×××…SC:通信專用電路SOIC:小引線封裝SS:敏感電路PCC:塑料芯片載體SW:鐘表電路LCC：陶瓷芯片載體SJ:機(jī)電儀電路SF:復(fù)印機(jī)電路…2．CMOS集成電路CMOS集成電路以單極型晶體管為基本元件制成，其發(fā)展迅速，主要是因?yàn)樗哂泄牡汀⑺俣瓤?、工作電源電壓范圍寬（如CC4000系列的工作電源電壓為3～18

V）、抗干擾能力強(qiáng)、輸入阻抗高、扇出能力強(qiáng)、溫度穩(wěn)定性好及成本低等優(yōu)點(diǎn)，尤其是它的制造與識別非常簡單，為大批量生產(chǎn)提供了方便。CMOS集成電路的型號和邏輯功能沒有直接聯(lián)系，但末2位數(shù)或3位數(shù)與TTL集成電路的末2位數(shù)或3位數(shù)相同者，其邏輯功能是一樣的，只是電源和有些參數(shù)不同而已。各種型號的CMOS集成電路的功能可查閱數(shù)字集成電路手冊。知識4集成電路的檢測1．集成電路的基本檢測方法集成電路的檢測分為在線檢測和脫機(jī)檢測。在線檢測是測量集成電路各腳的直流電壓，與集成電路各腳直流電壓的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，以此來判斷集成電路質(zhì)量的好壞。脫機(jī)檢測是測量集成電路各腳間的直流電阻，并與集成電路各腳間直流電阻的標(biāo)準(zhǔn)值相比較，從而判斷集成電路的好壞。如果測得的數(shù)據(jù)與集成電路資料上的數(shù)據(jù)相符，則可判斷該集成電路是好的。2．在線檢測的技巧在線檢查集成電路各引腳的直流電壓時(shí)，為防止表筆在集成電路各引腳間滑動(dòng)造成短路，可將萬用表的黑表筆與直流電壓的“地”端固定連接，方法是在“地”端焊接一段帶有絕緣層的銅導(dǎo)線，將銅導(dǎo)線的裸露部分纏繞在黑表筆上，放在電路板的外邊，防止與板上的其他地方連接。這樣用一只手握住紅表筆，找準(zhǔn)欲測量集成電路的引腳接觸好，另一只手可扶住電路板，保證測量時(shí)表筆不會滑動(dòng)。3．在線測量集成電路各腳的直流電流的技巧測量電流需要將表筆串聯(lián)在電路中，而集成電路引腳眾多，焊接下來很不容易。用一個(gè)壁紙刀將集成電路的引腳與印制板的銅箔走線之間刻一個(gè)小口，將兩個(gè)表筆搭在斷口的兩端，就可以方便地把萬用表的直流電流擋串接在電路中。測量完該集成電路引腳的電流后，再用焊錫將斷口連接起來即可。4．集成電路的替換檢測集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，引腳數(shù)目也比較多，要直接測出集成電路的好壞如果沒有專用設(shè)備是很難的，因此，當(dāng)集成電路整機(jī)線路出現(xiàn)故障時(shí)，檢測者往往用替換法來進(jìn)行集成電路的檢測。用同型號的集成塊進(jìn)行替換實(shí)驗(yàn)，是見效最快的一種檢測方法。但是要注意，若因負(fù)載短路的原因，使大電流I流過集成電路造成的損壞。在沒有排除負(fù)載短路故障情況下，用相同型號的集成塊進(jìn)行替換實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果是造成集成塊的又一次損壞，因此，替換實(shí)驗(yàn)的前提是必須保證負(fù)載不短路。

項(xiàng)目小結(jié)1．集成電路按功能可分為數(shù)字集成電路和模擬集成電路兩大類，各自應(yīng)用在不同的電路領(lǐng)域。2．模擬集成電路主要有集成運(yùn)算放大器、三端集成直流穩(wěn)壓器、集成功率放大器等。3．?dāng)?shù)字集成電路主要有TTL和CMOS兩大系列。TTL集成電路的電源電壓是5V，CMOS集成電路的電源電壓范圍比較寬，可為3～18

V。4．三端固定輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出為正電壓的78系列和輸出為負(fù)電壓的79系列。5．三端可調(diào)輸出式集成穩(wěn)壓器有輸出為正電壓的W117、W217、W31