1、论集成电路的检测及维护方法摘要：电子技术的发展，使集成电路的应用越来越广。那么，这对电子电路的检修与排除故障带来了一定的困难，因此，在检修电路时，就会遇到检测集成电路的问题。 关键词：集成电路；电子元件；测量；故障；维修 中图分类号：F407 文献标识码： A 引言 集成电路是将基本的逻辑门以及它们的组合可以完成某种逻辑操作的电路集成在一块基元的芯片或者电子电路。在电路中用字。IC。表示，即英文 Integrated- circuit 的缩写。在实际使用中，我们需要关心的是它的主要参数和引脚分析。参数是指电参数和使用时的极限参数，其中电参数包括典型工作电压下的静态工作电流、增益、最大输出功率。
2、极限参数包括电源电压、功耗、工作环境温度和储存温度的极限值。 一、集成电路的检测 我们在检测前要了解集成电路及其相关电路的工作原理，熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。具体如下： （一） 、确定检修参数 检修集成电路前，除要了解集成块本身外部和内部结构、电气性能参数、各引出脚的功能和正常使用电压、波形等外，还应了解它与外围元器件组成电路的原理。知道信号从那个引脚输人到集成电路内部， 对于信号在集成电路内部的处理知道结果就可以了; 而输出是从那个引脚到外电路的， 修理时要人为的输人一个信号以检查输出正确与否，如是放大还
3、是衰减。 （二） 、集成电路引脚的识别 集成电路封装形式多种多样，引脚识别方法也不一样。因此，在使用集成电路前，必须认真查对识别集成电路的引脚，确认电源、地、输入、输出、控制等引脚号，以免因接错而损坏器件。 引脚排列的一般规律为：圆形集成电路，识别时，面向引脚正视，从定位销顺时针方向依次为 1，2，3，4，。圆形多用于模拟集成电路。扁平和双列直插型集成电路，识别时，将文字符号标记正放(一般集成电路上有一圆点或一缺口，将缺口或圆点置于左方)，由顶部俯视，从左下脚起，按逆时针方向数，依次为 1，2，3，4，。扁平型多用于集成电路，双列直插型广泛应用于模拟和数字集成电路。 （三） 、集成电路不在线直
4、流电阻测量法 不在线直流电阻测量法是指集成电路没有装在印制电路板上或集成电路未与外围元件连接时，测量集成电路的各引脚对于地脚的正、反向电阻。具体测量方法是：首先，在集成电路手册上或技术资料中找到被测集成电路的型号，查到该集成电路各引脚对地接地脚的正、反向电阻的参考值；其次，用万用表 R*1K 档，一般不用 R*1 档测试，以防测试电流太大而损坏集成电路。测量前应欧姆校零，还要熟悉引脚的功能，正、反向电阻值。用万用表测量各脚与地之间的电阻值，并与正常值相比较，以判断不正常的部位。当然采用这种方法也必须事先知道正常时的电阻值。 （四） 、要选用内阻较大的测试仪表 例如测集成电路引脚的直流电压时，
5、应用表头内阻大于 20 K/V周的万用表， 否则会产生较大的测量误差。要使功率集成电路散热良好，不允许在不带散热片的情况下，处于大功率工作状态。引线要合理， 如要加接外围元器件来代替其内部已经要损坏的电路，应选用小型元器件，以免造成不必要的寄生祸合。 （五） 、测试时按照规范进行 在测试的时候不要因为测试人员的不慎造成引脚间短路，电压测量或用示波器探头测试波形时，表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路，可以选用各个端子短接的外接板对等价引脚进行测量。因为瞬间大电流对器件的冲击会导致集成电路的损害。 （六） 、在线直流电压测量法 这种方法是判断集成电路好坏的常用方法。它是用万用表的直流电
6、压档，测出各引脚对地的直流电压值，然后与标注的参考电压进行比较，并结合其内部和外围电路进行比较，据此来判断集成电路的好坏。采用这种方法，必须事先了解正常时的各脚直流电压(在强信号和弱信号两种状态下的直流电压)。实际检查时，因为各脚电压的变化较小，因而有时会错过不正常的部位；或有几个管脚的电压同时改变，使得判断困难。为此最好能事先了解该集成块的内部电路图，至少要有内部方框图，了解各脚的电压是由外部供给的还是内部送出的。这样，会给判断带来很大的方便，比较容易判断出故障的原因是由集成块内部还是其外围元器件引起的。 二、集成电路的性能检测 为了保证数字系统长期稳定可靠地工作，精心检测所采用的数字集成电
7、路器件是必不可少的步骤。这种检测包括对逻辑功能的检测和必要时对某些参数的检测。不仅在使用元器件前必须确切知道它的逻辑功能是否正常，而且在测试电路的过程中如果发现某些问题或故障时，还需要检测其逻辑功能。数字集成电路器件逻辑功能的检测分静态测量和动态测量两个步骤，应当遵循的原则是。 先静态，后动态。 。 （一） 、静态测试 静态测试的方法是：在规定的电源电压范围内，在输出端不接任何负载的情况下，将各输入端分别接入一定的电平。测量输入、输出端的高低电平是否符合规定值，并按真值表判断逻辑关系是否正确。静态测试可以用数字逻辑实验箱、逻辑电平笔、万用表等完成。 （二） 、动态测试 动态测试的方法是：在输入
8、端加入合适的脉冲信号，根据输入、输出波形分析逻辑关系是否正确。通常用示波器进行动态测试，观察其输入、输出波形与标准波形是否相同。 三、电路故障分析方法 电路故障分析对检查故障具有决定性指导作用，没有正确的电路故障分析过程和结果，就不会获得检修的成功，这里说明电路故障分析在检查过程中运用步骤和方法： 有了相对具体的电路部分后，通过电路图在这些电路中找出测试点，决定是检测电压还是检测电流或其它参数，根据所测数据进行故障分析，确定这一电路是否正常；检查故障分析过程中，首先遇到具体故障现象，根据故障现象先从整体上进行电路故障分析，即通过具体的故障现象定位电路出现故障的地方；有了上述分析结果，再回到电路
9、中对所怀疑元器件进行针对性的检测和确定，最终结合电路图定性出现的问题；对于不正常的电路进行深层次分析，具体到元器件是否损坏、性能是否恶劣、有否开路或电路故障。 四、具体集成电路检测和故障分析 集成电路 O CL 功放电路图如下图所示。检查分析如下： 检查这种电路时，将扬声器先与电路断开，以防检查过程中的操作不当损坏扬声器。注意：当测量输出引脚直流电压不为 0V 时，还应该检查扬声器是否已经损坏。首先检查集成电路的输出引脚直流电压，正常时为 0V ；若不为 0V 再测量正、负电源引脚上的直流电压是否相等，不等时间差电源电路或电源引脚上的滤波电容；测量两个电源引脚上直流电压正常之后，测量集成电路的
10、其他引脚的直流电压。如果测量输出引脚直流电压为 0V ，还要测量正、负电源引脚上的直流电压是否有活是否正常。 五、集成电路使用的注意事项 集成电路使用时，电源电压要符合要求。TTL 电路为+5V，CMOS 电路为 318V，电压要稳，滤波要好。集成电路使用时，要考虑系统的工作速度，工作速度较高时，宜用 TTL 电路(工作频率1MHz)；工作速度较低时，应用 CMOS 电路。集成电路使用时，不允许超过其规定的极限参数。集成电路插装时，要注意管脚序号，不能插错。CMOS 集成电路多余的输入端绝对不能悬空，要根据逻辑关系进行处理。输出端不允许与电源或地短路，输出端不允许并联使用。集成电路焊接时，不得使用大于 45W的电烙铁，连续焊接的时间不能超过 10 秒。 结束语 综上所述，我们即可准确地检测出集成电路的有关性能指标，正确地使用集成电路，使电路系统正常运行。 参考文献 1 高泽涵.电子电路故障诊断技术M.西安:西安电子科技大学出版社,2000,11. 2 邓木生.电子技能训练M.北京:机械工业出版社,2002,9. 3 王慧玲.电子技术实验-低频、高频、数字、集成M.北京:机械工业出版社,2004,2.
