检测集成电路

项目九　集成电路的识别与检测

任务一　认识集成电路

任务描述

在现代电子产品中，很多电路板上都有集成电路，集成电路已成为电子产品中的核心元件。随着科技的发展，集成电路生产工艺水平的提高，集成度越来越大，从小规模、中规模、大规模集成电路发展到超大规模集成电路，规模越大，功能越强。集成电路的种类多，外部特征各有不同，只有通过对集成电路表面的型号、参数的识别，才能真正认识集成电路。

任务分析

本任务就是通过观察集成电路，了解集成电路的作用、种类、封装形式及命名规则，清楚集成电路的形状、引脚识别，了解集成电路的类型，从而认识集成电路。

任务实施

集成电路是现代任何一种电子设备中不可缺少的一种元件。集成电路是一种采用特殊工艺将晶体管、电阻、电容等元件集成在硅芯片上而形成的具有特定功能的器件。它在电路中的作用是各种各样的。

活动一　认识集成电路型号命名及种类

记一记　国家标准中集成电路的型号命名由5个部分构成。各部分的含义见表9-1。其命名规则如下：

表9-1　国家标准中集成电路的型号命名及含义

例如，肖特基4输入与非门CT54S20MD。其中，C—符合国家标准，T—TTL电路，54S20—肖特基双4输入与非门，M—－55～125℃，D—多层陶瓷双列直插封装。

读一读　集成电路的分类见表9-2。

表9-2　集成电路的分类

活动二　认识常见的集成电路

集成电路（IntegratedCircuit）是一种微型电子器件或部件。它是采用一定的工艺将一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构。其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”表示。集成电路具有体积小、质量轻、引出线和焊接点少、寿命长、可靠性高、性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工业、民用电子设备（如收录机、电视机、计算机等）方面得到广泛的应用，同时在军事、通信、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

读一读　常用集成电路外形及特点见表9-3。

表9-3　常见集成电路外形及特点

活动三　集成电路的引脚识别及封装

看一看　各种不同的集成电路引脚有不同的识别标记和不同的识别方法，掌握这些标记及识别方法，对于使用、选购、维修测试是极为重要的。集成电路的引脚排列次序有一定规律，一般是从外壳顶部向下看，从左下角按逆时针方向读数。其中，第一脚附近一般有参考标志，如缺口、凹坑、斜面、色点等（见表9-4）。

表9-4　集成电路第1引脚标记

常见的集成电路的外形有金属圆形封装、扁平陶瓷封装、单列直插式封装、双列直插式封装、四列扁平式封装、三脚封装等（见图9-1）。常见集成电路封装形式及引脚识别见表9-5。

图9-1　常见集成电路

表9-5　集成电路封装形式及引脚识别

集成电路的引出脚数目虽然很多，但引出脚的排列顺序具有一定的规律。在使用集成电路时，可按排列规律正确识别集成电路的引出脚。

技能训练

练一练

将工位上的10只集成电路做好序号标记后识读，并按要求填入表9-6中。

表9-6　集成电路引脚识读

续表

说一说

说出识别常用集成电路引脚的方法。

知识拓展

集成电路的发展

1947年，贝尔实验室的肖特莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑。我国集成电路产业诞生于20世纪60年代，共经历了3个发展阶段：1965—1978年，以计算机和军工配套为目标，以开发逻辑电路为主要产品，初步建立集成电路工业基础及相关设备、仪器、材料的配套条件；1978—1990年，主要引进美国二手设备，改善集成电路装备水平，在“治散治乱”的同时，以消费类整机作为配套重点，较好地解决了彩电集成电路的国产化；1990—2000年，以“908工程”“909工程”为重点，以CAD为突破口，抓好科技攻关和北方科研开发基地的建设，为信息产业服务，在这段时期集成电路行业取得了新的发展。集成电路产业是对集成电路产业链各环节市场销售额的总体描述，它不仅仅包含集成电路市场，也包括IP核市场、EDA市场、芯片代工市场、封测市场，甚至延伸至设备、材料市场。

学习评价

表9-7　任务一学习评价表

续表

任务二　检测集成电路

任务描述

在电子产品中，集成电路起着至关重要的作用，集成电路一旦出现故障将直接影响电子产品的正常工作。因此，集成电路的检测是电子产品生产、维修中不可缺少的环节。在实际中，可用万用表进行检测、判断集成电路的性能。集成电路的基本检测方法可分为在线检测和脱机检测两种。检测时，事先要了解正常时集成块的基本功能，各脚对地电阻和直流工作电压，然后用万用表测量集成块各脚与地之间的电阻和直流电压，并与正常值进行比较，从而发现不正常的部位。如果测得的数据与集成电路资料上数据相符，则可判定集成电路是好的；反之，需进行代换处理。

任务分析

本任务就是通过对集成电路在线检测与脱机检测，学会使用万用表检测集成电路的基本方法，并通过检测判别其性能。

任务实施

学一学　集成电路的检测方法见表9-8。

表9-8　集成电路的检测方法

续表

技能训练

做一做

练习测试一块集成电路的正反向电阻，将测试结果填入表9-9中。

表9-9　集成电路检测

知识拓展

语音集成电路

电子制作中经常用到音乐集成电路和语言集成电路，一般称为音乐片和语言片。它们一般都是软包封，即芯片直接用黑胶封装在一小块电路板上。语音IC一般还需要少量外围元件才能工作，它们可直接焊到这块电路板上。

别看语音IC应用电路很简单，但是它确确实实是一片含有成千上万个晶体管芯片的集成电路。其内部含有振荡器、节拍器、音色发生器、ROM、地址计算器及控制输出电路等。音乐片内可存储一首或多首世界名曲，价格很便宜。音乐门铃都是用这种音乐片装的，其成本很低。

不同的语言片内存储了各种动物的叫声、简短语言等，价格要比音乐片贵些。但因为内容有趣，如会说话的计算器、倒车告警器、报时钟表等，其应用越来越多。语音电路尽管品种不少，但不能根据用户随时的要求发出声音，这是因为商品化的语音产品采用掩膜工艺，发声的语音是固定的，使成本得到了控制。

一般语音集成电路的生产厂家都可以定制语音的内容，但因为要掩模，要求数量千片以上。近年来出现的OTP语音电路解决了这一问题。OTP即一次性可编程，就是厂家生产出来的芯片里面是空的，内容由用户写入（需开发设备），一旦固化好，再也不能擦除，信息也就不会丢失。它的出现为开发人员试制样机提供了方便，特别适合于小批量生产。

学习评价

表9-10　任务二学习评价表

【项目技能考核评价标准】

集成电路的识别与检测技能考核评价标准表