集成電路的焊接方法精選(九篇)

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第1篇：集成電路的焊接方法范文

關(guān)鍵詞：焊接技術(shù)；貼片；質(zhì)量檢測

貼片器件在電子系統(tǒng)中的應用非常廣泛，已成為廣大電氣工作人員的首選。近幾年來，無論是在航空航天領域，還是在機械生產(chǎn)領域，貼片都被相關(guān)設計者所重視，并且成為大部分電子設備的核心器件。而我國軍方所用的電子設備比民用電子設備所需的要求更高，所應用的試驗環(huán)境更加惡劣，所以需要生產(chǎn)出可靠性高、質(zhì)量更好的貼片器件來滿足軍方和社會的需求。要想生產(chǎn)出符合要求的貼片器件，就必須對焊接的技術(shù)和質(zhì)量進行研究，分析重要的工藝生產(chǎn)、控制環(huán)節(jié)。因而，我們必須對其手工焊接技術(shù)進行分析，并且對其焊接質(zhì)量進行檢驗。

1 手工焊接

1.1 步驟

在生產(chǎn)企業(yè)里，焊接貼片器件主要靠自動焊接設備，但在維修電子產(chǎn)品或研究單件制作樣機時，檢測和焊接貼片元器件都可能用到手工操作。手工焊接的步驟如下：

（1）焊接材料準備。焊錫絲一般使用0.5～0.8mm的活性焊錫絲，也可以用焊錫膏。要使用腐蝕性小，免清洗的助焊劑。

（2）工具準備。要用專用鑷子和恒溫電烙鐵，電烙鐵功率不超過20W。如果提高要求，最好有熱風工作臺和專用維修站。

（3）焊接。焊接電阻，電容等兩端元器件時，一種方法是先在焊盤上涂覆助焊劑，并在基板上點一點專用膠水，將元器件固定在預定位置上，先焊好一端后，再焊另一端。另一種方法是先在一個焊盤上鍍錫，鍍錫后電烙鐵不要離開焊盤，快速用鑷子夾著元器件放在焊盤上，焊好一個腳后，再焊另一個引腳。焊接集成電路時，先把器件放在預定位置上，用少量焊錫焊住器件的2個對腳，使器件準確固定，然后將其他引腳涂上助焊劑，依次焊接。如果技術(shù)水平過硬，可以用H型電烙鐵進行“托焊”，即沿著器件引腳，把烙鐵頭快速往后托，焊接速度快，提高效率。

1.2 手工焊接的不足之處

手工焊接雖然簡單、靈活、容易操作，不會受到外界因素的影響，但是本身卻存在著一些不足之處。

（1）沒有標準的時間量來控制焊接、吸錫過程，都是依靠焊操作術(shù)人員的經(jīng)驗和直覺來判斷。貼片器件的焊接時間不宜過長，一般控制在幾秒鐘，否則會將集成電路損壞，而焊接時間不足則會出現(xiàn)虛焊。

（2）手工焊接不能夠精確掌握焊接的質(zhì)量，容易出現(xiàn)連焊、虛焊等情況。焊接技術(shù)人員只憑借自身的經(jīng)驗，沒有精確控制焊接時的焊錫量，所以焊接過程中可能出現(xiàn)：焊錫量過多，造成連焊的現(xiàn)象，最終出現(xiàn)斷路；焊錫量過少會造成虛焊，使個別的引腳脫焊。虛焊比較難發(fā)現(xiàn)，可能不會在測試初期顯現(xiàn)出來，但很可能在任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障。

（3）手工焊接有較多局限性。電阻，電容等兩端元器件和簡單的集成電路可以手工焊接完成，但象BGA方式封裝的大型集成電路手工焊接沒辦法完成，必須用專用貼片設備。

2 貼片器件的拆除及返修

產(chǎn)品檢測失效的元器件一般都會采用手工拆除的方法來拆除貼片器件，通常有以下幾種拆除法：

（1）拉線拆除法。拉線法是采用一根粗細、長短合適的漆包線，利用漆包線來切割溶化后的焊錫進行拆除。將線條的一端清理干凈加上焊錫，從拆除部位的引腳底部穿過，并將其焊接在適當?shù)暮更c上，另一端用手拿著，用電烙鐵對引腳進行加熱，并且用適當?shù)牧Χ认蛏侠岚€，等引腳焊錫完全融化之后，就可以將引腳脫離出電路板。其他部位的引腳拆除與其相同，等所有的引腳都離開電路板之后，就可以將之完全拆除。拉線拆除法雖然比較慢，但是準確度非常高。

（2）分離拆除法。分離法拆除貼片器件可以說成是一種破壞法，利用適當?shù)墓ぞ邔⒓呻娐匪闹艿囊_直接剪斷，然后用鑷子將集成塊拆除，再用鑷子和電烙鐵的尖頭將引腳一個個拆除。這種方法最適合長貼片器件，能夠很好地保護印制板，但是拆除下來的芯片卻會受到極大的破壞，可能會失效，因此這種方法只建議在特殊情況使用。

（3）用專用加熱頭拆焊元器件。一般想要拆焊晶體管和集成電路，要專用的加熱頭，用S型和L型加熱頭可以拆焊SOT晶體管和SO，SOL封裝的集成電路。

（4）用熱風工作臺拆焊。近年來，各種熱風工作臺已經(jīng)在電子產(chǎn)品維修行業(yè)中普及。熱風工作臺的熱風筒上可以裝配各種專用的熱風嘴，用于拆卸不同尺寸，不同封裝方式的芯片。

3 貼片器件焊接質(zhì)量檢驗方法

3.1 目視檢測法

目測檢測貼片手工焊接質(zhì)量必須采用相關(guān)的放大設備，就是將手工焊接之后的電路板進行清洗，清洗干凈之后放在高放大倍數(shù)的顯微鏡設備下，通過放大鏡來直接觀測芯片引腳的手工焊接狀況，但是無法直接觀測出虛焊的情況。

3.2 性能測試法

性能測試法是檢查手工焊接之后芯片的性能指標參數(shù)，通過加電測試法檢測芯片在電路板中的功能用途，功能正常的情況可以初步認定為合格產(chǎn)品，無法實現(xiàn)功能的情況則直接判斷為不合格產(chǎn)品。這種檢測方法無法發(fā)現(xiàn)深層次的虛焊，只能通過各種環(huán)境試驗同步考核虛焊情況。

3.3 直接檢查引腳法

直接檢查引腳法需要借助相關(guān)的工具，如，細橡膠棒（橡膠棒的兩頭必須是圓潤光滑的，不能鋒利）。用細橡膠棒的頭部輕輕撥動手工焊接的引腳，檢測其手工焊接是否合格。一般情況下，焊接質(zhì)量越好的引腳，越難將其撥動，而虛焊及脫焊等情況，可以直接將其撥動，很容易發(fā)現(xiàn)這些不合格的焊接。這種檢測方法必須掌握好撥動的力度，否則會直接造成引腳損傷。

以上這些焊接檢測方法都是用在大型貼片焊接質(zhì)量檢測之上，很多情況下都是使用兩種方法結(jié)合檢測焊接質(zhì)量。

4 結(jié)束語

目前，我國手工焊接質(zhì)量檢測技術(shù)不是很完美，其中存在著許多缺點，過于依靠經(jīng)驗和直覺，無法做到精確。因此，相關(guān)的設計人員應該加大對貼片器件手工焊接技術(shù)及其檢測技術(shù)的研究力度，尋找出完美無缺陷的質(zhì)量檢測技術(shù)，為檢測人員減少工作壓力。同時，應該將現(xiàn)代高科技應用到焊接技術(shù)中，對其進行改進創(chuàng)新，尋找更為精確的焊接技術(shù)。

參考文獻

第2篇：集成電路的焊接方法范文

關(guān)鍵詞：集成電路 直流電阻檢測法 總電流測量法 對地交、直流電壓測量法

中圖分類號：TN407 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）08-0208-01

1 集成電路的特點及分類

集成電路時在一塊極小的硅單晶片上，利用半導體工藝制作上許多晶體二極管、三極管、電阻、電容等元件，并連接成能完成特定電子技術(shù)功能的電子線路。從外觀上看，它已成為一個不可分割的完整的電子器件。

集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優(yōu)點，同時成本低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、計算機等方面得到廣泛的應用，同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應用。用集成電路來裝配電子設備，其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍，設備的穩(wěn)定工作時間也可大大提高。

集成電路按其功能、結(jié)構(gòu)的不同，可以分為模擬集成電路、數(shù)字集成電路和數(shù)/?；旌霞呻娐啡箢悺?/p>

集成電路按集成度高低的不同可分為小規(guī)模集成電路、中規(guī)模集成電路、大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路、特大規(guī)模集成電路和巨大規(guī)模集成電路。

2 集成電路的檢測

集成電路常用的檢測方法有在線測量法和非在線測量法（裸式測量法）。

在線測量法是通過萬用表檢測集成電路在路（在電路中）直流電阻，對地交、直流電壓及工作電流是否正常，以判斷該集成電路是否損壞。這種方法是檢測集成電路最常用和實用的方法。

非在線測量法是在集成電路未接人電路時，用萬用表測量接地引腳與集成電路各引腳之間對應的正、反向直流電阻值，然后將測量數(shù)值與已知的同型號正常集成電路各引腳的直流電阻值相比較，來確定它是否正常。非在線測量法測量一般把紅表筆接地、黑表筆測量定義為正向電阻測量；把黑表筆接地、紅表筆測量定義為反向電阻測量，選用的是指針式萬用表，這也是行業(yè)中的俗定。下面介紹幾種常用的檢測方法。

2.1 直流電阻檢測法

直流電阻檢測法適用于非在線集成電路的測試。直流電阻檢測法是一種用萬用表直接測量元件和集成電路各引腳之間的正、反向直流電阻值，并將測量數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)相比較，來判斷是否有故障的一種方法。

直流電阻測試法實際上是一個元器件的質(zhì)量比較法。首先用萬用表的歐姆檔測試質(zhì)量完好的單個集成電路各引腳對其接地端的阻值并做好記錄，然后測試待測單個集成電路各引腳對其接地端的阻值，將測試結(jié)果進行比較，來判斷被測集成電路的好壞。

當集成電路工作失效后，各引腳電阻值會發(fā)生變化，如阻值變大或者變小等。“鼎足檢測法”要查出這些變化，根據(jù)這些變化判斷故障部位，具體方法如下。

（1）通過查找相關(guān)資料，找出集成電路各引腳對地電阻值。

（2）將萬用表置于相應的歐姆檔，測量待測集成電路每個引腳與接地引腳之間的阻值，并與標準阻值進行比較。當所測對地電阻值與標準阻值基本相符時表示被測集成電路正常；如果出現(xiàn)某引腳或全部引腳對地電阻值與標準阻值相差太大時，即可認為被測集成電路已經(jīng)損壞。

在路測量時，測量直流電阻之前要先斷開電源，以免測試時損壞萬用表。

2.2 總電流測量法

該法是通過檢測集成電路電源進線的總電流，來判斷集成電路好壞的一種方法。由于被測集成電路內(nèi)部絕大多數(shù)為直接耦合，所以當被測集成電路出現(xiàn)損壞時（如某一個PN結(jié)擊穿或開路），會引起后級飽和與截止，使總電流發(fā)生變化。所以通過測量總電流的方法可以判斷集成電路的好壞。也可測量電源通路中電阻的電壓降，用歐姆定律計算出總電流。

2.3 對地交、直流電壓測量法

這是一種在通電情況下，用萬用表直流電壓擋對直流供電電壓、元件的工作電壓進行測量，檢測集成電路各引腳對地直流電壓值，并與正常值相比較，進而壓縮故障范圍，找出損壞元件的測量方法。

對于輸出交流信號的輸出端，此時不能用直流電壓法來判斷，要用交流電壓法來判斷。檢測交流電壓時要把萬用表置于“交流檔”，然后檢測該腳對電路“地”的交流電壓。如果電壓異常，則可斷開引腳連線，測量接線端電壓，以判斷電壓變化是由元件引起的，還是由集成電路引起的。

對于一些多引腳的集成電路，不必檢測每一個引腳的電壓，只要檢測幾個關(guān)鍵引腳的電壓值即可大致判斷故障位置。開關(guān)電源集成電路的關(guān)鍵是電源腳VCC、激勵脈沖輸出腳VOUT、電壓檢測輸人腳和電流檢測輸人端IL。

第3篇：集成電路的焊接方法范文

[關(guān)鍵詞]芯片 封裝技術(shù) 技術(shù)特點

我們經(jīng)常聽說某某芯片采用什么什么的封裝方式，在我們的電腦中，存在著各種各樣不同處理芯片，那么，它們又是采用何種封裝形式呢?并且這些封裝形式又有什么樣的技術(shù)特點以及優(yōu)越性呢?在本文中，作者將為你介紹幾個芯片封裝形式的特點和優(yōu)點。

一、DIP雙列直插式封裝

DIP是指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路(IC)均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。DIP封裝的芯片在從芯片插座上插拔時應特別小心，以免損壞引腳。

DIP封裝具有以下特點：(1)適合在PCB(印刷電路板)上穿孔焊接，操作方便。(2)芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。Intel系列CPU中8088就采用這種封裝形式，緩存和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。

二、QFP塑料方型扁平式封裝和PFP塑料扁平組件式封裝

QFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規(guī)?；虺笮图呻娐范疾捎眠@種封裝形式，其引腳數(shù)一般在100個以上。用這種形式封裝的芯片必須采用SMD將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點，即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。PFP方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是長方形。

QFP/PFP封裝具有以下特點：(1)適用于SMD表面安裝技術(shù)在PCB電路板上安裝布線。(2)適合高頻使用。(3)操作方便，可靠性高。(4)芯片面積與封裝面積之間的比值較小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用這種封裝形式。

三、PGA插針網(wǎng)格陣列封裝

PGA芯片封裝形式在芯片的內(nèi)外有多個方陣形的插針，每個方陣形插針沿芯片的四周間隔一定距離排列。根據(jù)引腳數(shù)目的多少，可以圍成2~5圈。安裝時，將芯片插入專門的PGA插座。為使CPU能夠更方便地安裝和拆卸，從486芯片開始，出現(xiàn)一種名為ZIF的CPU插座，專門用來滿足PGA封裝的CPU在安裝和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把這種插座上的扳手輕輕抬起，CPU就可很容易、輕松地插入插座中。然后將扳手壓回原處，利用插座本身的特殊結(jié)構(gòu)生成的擠壓力，將CPU的引腳與插座牢牢地接觸，絕對不存在接觸不良的問題。而拆卸CPU芯片只需將插座的扳手輕輕抬起，則壓力解除，CPU芯片即可輕松取出。PGA封裝具有以下特點：(1)插拔操作更方便，可靠性高。(2)可適應更高的頻率。Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用這種封裝形式。

四、BGA球柵陣列封裝

隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，對集成電路的封裝要求更加嚴格。這是因為封裝技術(shù)關(guān)系到產(chǎn)品的功能性，當IC的頻率超過100MHz時，傳統(tǒng)封裝方式可能會產(chǎn)生所謂的“CrossTalk”現(xiàn)象，而且當IC的管腳數(shù)大于208 Pin時，傳統(tǒng)的封裝方式有其困難度。因此，除使用QFP封裝方式外，現(xiàn)今大多數(shù)的高腳數(shù)芯片(如圖形芯片與芯片組等)皆轉(zhuǎn)而使用BGA封裝技術(shù)。BGA一出現(xiàn)便成為CPU、主板上南/北橋芯片等高密度、高性能、多引腳封裝的最佳選擇。

BGA封裝技術(shù)又可詳分為五大類：(1)PBGA基板：一般為2~4層有機材料構(gòu)成的多層板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV處理器均采用這種封裝形式。(2)CBGA基板：即陶瓷基板，芯片與基板間的電氣連接通常采用倒裝芯片的安裝方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro處理器均采用過這種封裝形式。(3)FCBGA基板：硬質(zhì)多層基板。(4)TBGA基板：基板為帶狀軟質(zhì)的1~2層PCB電路板。(5)CDPBGA基板：指封裝中央有方型低陷的芯片區(qū)。

BGA封裝具有以下特點：(1)I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳之間的距離遠大于QFP封裝方式，提高了成品率。(2)雖然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善電熱性能。(3)信號傳輸延遲小，適應頻率大大提高。(4)組裝可用共面焊接，可靠性大大提高。

BGA封裝方式經(jīng)過十多年的發(fā)展已經(jīng)進入實用化階段。1987年，日本西鐵城公司開始著手研制塑封球柵面陣列封裝的芯片。而后，摩托羅拉、康柏等公司也隨即加入到開發(fā)BGA的行列。1993年，摩托羅拉率先將BGA應用于移動電話。同年，康柏公司也在工作站、PC電腦上加以應用。直到五六年前，Intel公司在電腦CPU中(即奔騰II、奔騰III、奔騰IV等)，以及芯片組中開始使用BGA，這對BGA應用領域擴展發(fā)揮了推波助瀾的作用。目前，BGA已成為極其熱門的IC封裝技術(shù)，其全球市場規(guī)模在2000年為12億塊，預計2005年市場需求將比2000年有70%以上幅度的增長。

五、CSP芯片尺寸封裝

隨著全球電子產(chǎn)品個性化、輕巧化的需求蔚為風潮，封裝技術(shù)已進步到CSP。它減小了芯片封裝外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封裝尺寸就有多大。即封裝后的IC尺寸邊長不大于芯片的1.2倍，IC面積只比晶粒大不超過1.4倍。

CSP封裝又可分為四類：(1)傳統(tǒng)導線架形式，代表廠商有富士通、日立、Rohm、高士達等等。(2)硬質(zhì)內(nèi)插板型，代表廠商有摩托羅拉、索尼、東芝、松下等等。(3)軟質(zhì)內(nèi)插板型，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表廠商包括通用電氣(GE)和NEC。(4)晶圓尺寸封裝：有別于傳統(tǒng)的單一芯片封裝方式，WLCSP是將整片晶圓切割為一顆顆的單一芯片，它號稱是封裝技術(shù)的未來主流，已投入研發(fā)的廠商包括FCT、Aptos、卡西歐、EPIC、富士通、三菱電子等。

CSP封裝具有以下特點：(1)滿足了芯片I/O引腳不斷增加的需要。(2)芯片面積與封裝面積之間的比值很小。(3)極大地縮短延遲時間。CSP封裝適用于腳數(shù)少的IC，如內(nèi)存條和便攜電子產(chǎn)品。未來則將大量應用在信息家電、數(shù)字電視、電子書、無線網(wǎng)絡WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手機芯片、藍芽等新興產(chǎn)品中。

六、MCM多芯片模塊

為解決單一芯片集成度低和功能不夠完善的問題，把多個高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多層互聯(lián)基板上用SMD技術(shù)組成多種多樣的電子模塊系統(tǒng)，從而出現(xiàn)MCM多芯片模塊系統(tǒng)。MCM具有以下特點：(1)封裝延遲時間縮小，易于實現(xiàn)模塊高速化。(2)縮小整機/模塊的封裝尺寸和重量。(3)系統(tǒng)可靠性大大提高。

第4篇：集成電路的焊接方法范文

關(guān)鍵詞：電路原理；元器件；集成電路；調(diào)試；故障查找；虛焊；布線；可記憶門鈴

中圖分類號：TM925

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）23-0050-02

1　可記憶門鈴電路原理

圖1 可記憶門鈴電路原理圖

可記憶門鈴具有記憶功能，當有人按過門鈴后，發(fā)光二極管就保持長時間顯示狀態(tài)，直到主人按復位開關(guān)熄滅。門鈴由4.5～9V電池供電，也可用交流電源供電。圖中所示的12V直流電源即可通過橋式整流電路獲得，靜態(tài)耗電流僅數(shù)毫安。K1是門鈴按鈕開關(guān)，K2是清除記憶燈的復位開關(guān)。IC2為RS觸發(fā)器。平時IC2第四腳通過R5接地，故處于零輸入狀態(tài)，揚聲器無聲。按K2一下使IC1輸出高電平，LED不發(fā)光。當客人按下K1時，則IC2產(chǎn)生音頻震蕩，同時通過D1給IC1加上高電平，第3腳輸出低電平，LED點亮表示有客人來過。K1斷開后D1反偏截止，使IC1保持低電平輸出，LED維持點亮狀態(tài)，直到主人來按一下K2才能使LED熄滅。555和R5、R6、R7、D2、D3、C5、C6組成多諧振蕩器，當K1在關(guān)斷情況下，555的第4腳呈低電平，使555處于強制復位狀態(tài)，第3管腳輸出呈低電平。當K1閉合，電源通過D2對C5快速充電至VCC，555的第4腳呈高電平，555振蕩器起振，震蕩頻率為：fc1＝1.44/（RD+2R7）×C6，其中RD為D2、D3的直流導通電阻，約500Ω，此時充電回路為VCCD2D3R7C3；放電回路為R7C6芯片內(nèi)部；震蕩頻率約為1230Hz。當K1復位后，由于C5上電壓仍為高電平，震蕩器繼續(xù)震蕩，直到C5上的電壓降到小于0.4V，555被強制復位停振。此時，充電時間常數(shù)增大，放電時間常數(shù)增大，放電時間常數(shù)仍為R7、C6，此時的振蕩頻率為：fc2＝1.44/（RD+2R7）C6，約為680Hz左右。這樣該門鈴在按鈕被按下時發(fā)出“?！甭?，按鈕被放開時發(fā)出“咚”聲，非常悅耳。

2　元器件安裝的技術(shù)要求

表1　元器件列表

名稱 型號 數(shù)量

集成電路 7805，NE555 1，1

三極管 9013 4

發(fā)光二極管 紅色 1

二極管 IN4148 3

電阻 10k，100k，20k， 150k，330k 2，2，2，1，1

電解電容 100uF，4.7uF，0.1uF 1，1，1

電位器 510kΩ 1

電容 10nF 2

電解電容 100uF 5

揚聲器 1

復位常開開關(guān) 紅色　黃色 1，1

元器件在印刷電路板上規(guī)則排列，元器件軸線方向盡量一致，并與板的四邊垂直或平行，使得元器件排列規(guī)范，版面整齊美觀，對于安裝調(diào)試和維修比較方便。單面印刷電路板，元器件只能安裝在沒有印刷電路的一面，元器件的引腳通過安裝孔焊接在印刷導線的接點上。在手工布線時，因集成電路管腳較多，有意將NE555安排在四點焊盤相連的左半面；普通電阻、二極管占四點排列，三極管9013占三點排列，選擇合適的位置，便于導線連接，既不相交又不迂回太遠。紙上布線時不需要為揚聲器專門準備空間，揚聲器可在板子上采用立式焊接，不會占多少空間。選擇一塊獨立的空間放置電源電路，便于之后檢查。根據(jù)原理圖順序?qū)⒏鱾€元器件從左至右依次排開，盡量使電路緊湊、密集，縮短導線。

3　調(diào)試

定義：電廠機組、變電站或某項設備在安裝過程中及安裝結(jié)束后移交生產(chǎn)前，按設計和設備技術(shù)文件規(guī)定進行調(diào)整、整定和一系列試驗工作的總稱。在我們此次實習中調(diào)試應該是在加作品之前對作品的各項指標進行調(diào)整。但是可記憶門鈴沒有可以調(diào)節(jié)的參數(shù)，所以只需要檢查電路接線是否正確，焊接是否有誤。

故障查找：檢查元器件的選用和使用是否正確；各器件接電源和地線的極性是否符合要求；電解電容的極性、二極管和三極管的管腳、集成電路的引腳有無錯接、漏接、互碰等情況；布線是否合理；焊點有無脫落等。

故障產(chǎn)生原因：焊接出現(xiàn)虛焊，短路；開關(guān)焊的過低，不能被完全地按下去；導線少焊、多焊。

解決方法：重新焊接，檢查線路。

第5篇：集成電路的焊接方法范文

筆者所在學院也開設了該門課程，原來的教學方案是先學習相關(guān)電子電路知識，介紹使用的設備，設計了幾個實驗，讓學生完成幾個實驗的焊接、調(diào)試。在目前全國均在推行一體化課程改革過程中，筆者通過設計一個整體項目，分模塊實施，讓學生按照一個項目的模式來學習。在具體教學中，分拆了一個個任務，采用任務引領型課程的方式，讓學生逐步掌握課程知識和技能。這里采用了“多功能數(shù)字鐘”的設計與制作為項目總目標。

一、整體設計思路

以綜合實訓多功能項目數(shù)字鐘為任務引領，將項目分成6個模塊，每個模塊都以實訓內(nèi)容帶動相關(guān)理論知識的學習。前期采用化整為零的方式，將綜合實訓項目分成6個模塊來實施，分別進行制作、調(diào)試、測試，并將相關(guān)理論知識融合在實訓項目中，使學生在實訓中感悟理論。6個模塊分別包括：振蕩器電路、分頻器電路、分秒計數(shù)器電路、小時計數(shù)器電路、顯示譯碼電路、校時電路。6個模塊分別調(diào)試完成后，就要采用積零為整的方式，將6種模塊合在一起，完成數(shù)字鐘主體電路的制作與調(diào)試，最后設計并組裝一個多功能數(shù)字鐘電子產(chǎn)品。

二、材料工具準備

預計用到的集成電路包括：（1）74LS48：BCD―7段譯碼驅(qū)動器，用來驅(qū)動共陰極的數(shù)碼管顯示器；（2）74LS74：雙D觸發(fā)器；（3）74LS191：單時鐘4位同步加/減可逆計數(shù)器，是BCD碼十進制計數(shù)器；（4）74LS92：二―六―十二進制計數(shù)器異步計數(shù)器；（5）74LS90：二―五―十進制計數(shù)器異步計數(shù)器；（6）555：集成定時器，因內(nèi)部有三個5千歐電阻而得名；（7）BS202：7段發(fā)光共陰數(shù)碼管，每段的驅(qū)動電流最大為15mA。

其他常用的電阻、二極管、三極管若干。

主要工具設備有示波器、萬用表、數(shù)字實驗臺和直流穩(wěn)壓電源等電子儀器設備。

三、項目實施要點

首先是檢查各元件。電阻、電容、各集成芯片，檢查各邏輯功能。在插接安裝階段，要注意以下幾點：（1）集成電路的插接應認清方向，不要倒插，所有集成電路的插入方向要保持一致，注意引腳不要彎曲；（2）元器件的位置要根據(jù)電路的各部分功能確定元器件在PCB板上的位置，相互有影響或產(chǎn)生干擾的元器件應盡可能分開或屏蔽，輸入級與輸出級之間要盡量安排遠一些；（3）連接用的導線要緊貼電路板，避免接觸不良，連線不允許跨接在集成電路器件上，一般從集成電路器件周圍通過，盡量做到橫平豎直，導線就盡可能短一些，避免交織混雜在一起；（4）接地的處理，線路組裝時，電路之間要共地。

其次是調(diào)試。要對照電路圖檢查電路元器件連接是否正確，器件引腳、二極管方向、電容極性、電源線、地線是否接對，焊接是否牢固。要按功能模塊分別調(diào)試，步驟可分為：（1）首先調(diào)整振蕩電路部分，以為其他電路提供標準的時鐘脈沖信號；（2）然后調(diào)整控制電路的分頻器；（3）調(diào)整信號處理電路、計數(shù)、譯碼、顯示；（4）調(diào)整按時電路。

最后是產(chǎn)品組裝。主體電路安裝調(diào)試完成后，將其放置在一個外殼盒里，在此可以讓學生自己動手設計這個外殼盒并將其組裝好，最終完成一個DIY數(shù)字鐘電子產(chǎn)品。

四、技能考核方案

直接采用一體化考核方式，在每個模塊設置考核環(huán)節(jié)，占50%，最后整體設備制作及答辯占50%。其中，模塊考核主要包括以下幾項：（1）元件的檢查與選擇；（2）按照給出的線路正確接線；（3）電路的調(diào)試，主要考核主要工具設備（如示波器、萬用表、數(shù)字實驗臺和直流穩(wěn)壓電源）的使用；（4）電路測試，主要檢查模塊功能是否滿足要求；（5）簡述電路的工作原理，考核對相關(guān)知識的掌握程度。每個任務模塊按ABC等級評定，A是指能高質(zhì)、高效地完成此能力目標的全部內(nèi)容，并能解決遇到的特殊問題；B指能按時完成此能力目標的全部內(nèi)容； C指能在老師或同學的幫助下完成此能力目標的全部內(nèi)容。

五、教學過程

第6篇：集成電路的焊接方法范文

【關(guān)鍵詞】集成電路；應用

一、引言

集成電路技術(shù)作為微電子技術(shù)的一個重要門類和組成部分，其技術(shù)發(fā)展遵循著著名的摩爾定律，僅僅需要1.5年的時間就能夠?qū)⑾嗤阅艿碾娐穳嚎s到原有體積的一半，而進40年來，集成電路的體積幾乎縮小了30000倍。當前，頂尖的集成電路研發(fā)技術(shù)掌握在少數(shù)幾個發(fā)達國家的研究機構(gòu)手中，而與集成電路息息相關(guān)的IC產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被高度整合，從設計，到制造，到封裝再到測試，已經(jīng)形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈，集成電路的廣泛應用不斷地推動著科技的進步，也不斷地改變著人類的生活。本文將討論集成電路的原理，分析集成電路的發(fā)展，最后討論集成電路的應用。

二、集成電路概述

微電子學是一種結(jié)合了電子學以及材料物理學的綜合學科，該學科的主要研究認為是將半導體材料進行適當處理，制造出微型電子電路、微型電子系統(tǒng)以滿足各種應用需要?；谖㈦娮蛹夹g(shù)發(fā)展起來的集成電路技術(shù)主要囊括了材料技術(shù)、電路技術(shù)、集成封裝技術(shù)等幾個門類，主要通過將晶體管器件、電阻器件、電容器件等按照電路原理高度集成在一起，從而實現(xiàn)電路的某種功能，從集成電路輸入輸出關(guān)系來看，集成電路一般可以分為模擬集成電路和數(shù)字集成電路兩種。

三、常見集成電路舉例

1.74LS138譯碼器

74LS139集成電路是常見的兩個2線－4線譯碼器，共有54/74S139和54/74LS139兩種線路結(jié)構(gòu)型式，當選通端（G1）為高電平，可將地址端（A、B）的二進制編碼在一個對應的輸出端以低電平譯出。若將選通端（G1）作為數(shù)據(jù)輸入端時，74LS139還可作數(shù)據(jù)分配器。A、B譯碼地址輸入端，高電平觸發(fā)；芯片的G1、G2為選通端，低電平觸發(fā)有效；Y0～Y3為譯碼輸出端。

2.74ls244緩沖器

74LS244是一種3態(tài)8位緩沖器，一般用作總線驅(qū)動器。74LS244芯片沒有鎖存的功能，地址鎖存器就是一個暫存器，74LS244根據(jù)控制信號的狀態(tài)，將總線上地址代碼暫存起來。8086/8088數(shù)據(jù)和地址總線采用分時復用操作方法，即用同一總線既傳輸數(shù)據(jù)又傳輸?shù)刂贰?/p>

當微處理器與存儲器交換信號時，首先由CPU發(fā)出存儲器地址，同時發(fā)出允許鎖存信號ALE給鎖存器，當鎖存器接到該信號后將地址/數(shù)據(jù)總線上的地址鎖存在總線上，隨后才能傳輸數(shù)據(jù)。

3.555定時器

555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件，是最常見的定時器集成電路。一般用雙極性工藝制作的稱為555，用CMOS工藝制作的稱為7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器556/7556。555定時器的電源電壓范圍寬，可在4.5V～16V工作，7555可在3～18V工作，輸出驅(qū)動電流約為200mA，因而其輸出可與TTL、CMOS或者模擬電路電平兼容。一般來說，555定時器的功能實現(xiàn)由比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制RS觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當5腳懸空時，則電壓比較器C1的同相輸入端的電壓為2VCC/3，C2的反相輸入端的電壓為VCC/3。若觸發(fā)輸入端TR的電壓小于VCC/3，則比較器C2的輸出為0，可使RS觸發(fā)器置1，使輸出端OUT=1。如果閾值輸入端TH的電壓大于2VCC/3，同時TR端的電壓大于VCC/3，則C1的輸出為0，C2的輸出為1，可將RS觸發(fā)器置0，使輸出為0電平。

555的應用：

（1）構(gòu)成施密特觸發(fā)器，用于TTL系統(tǒng)的接口，整形電路等；

（2）構(gòu)成多諧振蕩器，組成信號產(chǎn)生電路，振蕩周期：T=0.7（R1+2R2）C；

（3）構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用于定時延時整形及一些定時開關(guān)中。

555應用電路采用以上三種方式中的1種或多種組合起來可以組成各種實用的電子電路，如定時器、分頻器、脈沖信號發(fā)生器、元件參數(shù)和電路檢測電路、玩具游戲機電路、音響告警電路、電源交換電路、頻率變換電路、自動控制電路等。

四、集成電路發(fā)展

電路工藝是集成電路技術(shù)中最為基礎的部分，主要涉及到擴散技術(shù)、氧化技術(shù)、光刻腐蝕技術(shù)以及薄膜再生技術(shù)等方面。上世紀六十年代末，微電子研究人員充分研究了氧化二硅系統(tǒng)的電性質(zhì)，完成了界面物理研究的理論儲備，緊接著科學家通過控制鈉離子玷污的手法，配合使用高純度的材料，成功實現(xiàn)了MOS集成電路的生產(chǎn)，由于MOS電路在工藝上易于控制、功耗很低、集成度高、可裁剪性強等優(yōu)點，當前半導體工業(yè)中，絕大多數(shù)的集成電路有使用MOS或者CMOS結(jié)構(gòu)。

制版技術(shù)方面的關(guān)鍵技術(shù)的光刻技術(shù)，光刻技術(shù)最初被使用在照相術(shù)上面，上世紀五十年代末被應用到半導體技術(shù)中，仙童公司巧妙地使用光刻技術(shù)實現(xiàn)了集成電路的圖形結(jié)構(gòu)。使用光刻技術(shù)制造的器件相互連接時可以不使用手工焊接技術(shù)，而是采用真空金屬蒸發(fā)技術(shù)，使用光刻技術(shù)實現(xiàn)電路的繪制。近年來，隨著光刻技術(shù)的發(fā)展，光刻技術(shù)的加工精度已經(jīng)達到超深亞微米數(shù)量級。

電路設計方面。1971年，Intel公司第一臺微處理器的發(fā)明是集成電路技術(shù)對人類做出的最大貢獻之一，微處理器的發(fā)明開辟了計算機時代的新紀元。微處理器的發(fā)明帶動了以CMOS為基礎的超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)的發(fā)展，也帶動了智能化電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，是信息技術(shù)的基礎原件和實物載體。近年來，隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，科學家將量子隧穿效應技術(shù)應用到集成電路領域，推動了信息化社會的進程。

工藝材料方面。隨著材料科學的不斷發(fā)展，很多新材料技術(shù)和新物力技術(shù)不斷地被應用到集成電路領域當中，鐵電存儲器和磁阻隨機存儲器就是其中的代表。當前集成電路技術(shù)的發(fā)展突顯出一些新的特征，主要表現(xiàn)在從一維向多維發(fā)展，向材料技術(shù)、微電子技術(shù)、器件技術(shù)以及物理技術(shù)提出了更高的要求，集成電路的發(fā)展也正因為如此遭遇瓶頸，物理規(guī)律的限制、材料科學的限制、技術(shù)手法的限制。不過與此同時，寬禁帶的SiC、GaN以及AIN等材料擊穿電壓值高、禁帶值高、抗輻射性能好，應經(jīng)被廣泛應用，所制造器件在高頻工作狀態(tài)、高溫狀態(tài)以及大功率狀態(tài)下性能優(yōu)異，是集成電路的發(fā)展方向。

五、結(jié)語

集成電路是上世紀人類社會最偉大的發(fā)明之一，集成電路的廣泛應用不斷地推動著科技的進步，也不斷地改變著人類的生活。本文系統(tǒng)分析了集成電路的原理，列舉了幾種常見集成電路，并對集成電路的發(fā)展進行了討論和研究。

參考文獻

[1]張允炆.半導體技術(shù)[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社,2004.

[2]李祁鎮(zhèn).集成電路概述[M].北京:清華大學出版社,2003.

[3]韓周子.數(shù)字集成電路概述[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.

[4]方寒.淺談集成電路的發(fā)展[M].中國科技縱橫,2003.

第7篇：集成電路的焊接方法范文

關(guān)鍵詞： 集成運算放大器 封裝樣式 使用注意事項

一、集成運算放大器的分類

集成運算放大器可以按照人們的不同需求進行多種劃分，具體有以下幾種類別。

1.按照集成運算放大器的參數(shù)分類

（1）通用型運算放大器

通用型運算放大器就是以通用為目的而設計的。這類器件的主要特點是價格低廉、產(chǎn)品量大、面廣，其性能指標適合一般性的使用。如mA741（單運放）、LM358（雙運放）、LM324（四運放）及以場效應管為輸入級的LF356。它們是目前應用最為廣泛的集成運算放大器。

（2）高阻型運算放大器

這類集成運算放大器的特點是差模輸入阻抗非常高，輸入偏置電流非常小，一般rid>（109～1012）W，IIB為幾皮安到幾十皮安。實現(xiàn)這些指標的主要措施是利用場效應管高輸入阻抗的特點，用場效應管組成運算放大器的差分輸入級。用FET作輸入級，不僅輸入阻抗高，輸入偏置電流低，而且具有高速、寬帶和低噪聲等優(yōu)點，但輸入失調(diào)電壓較大。常見的集成器件有LF356、LF355、LF347（四運放）及更高輸入阻抗的CA3130、CA3140等。

（3）低溫漂型運算放大器

在精密儀器、弱信號檢測等自動控制儀表中，總希望運算放大器的失調(diào)電壓較小且不隨溫度的變化而變化。低溫漂型運算放大器就是為此而設計的。目前常用的高精度、低溫漂運算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET組成的斬波穩(wěn)零型低漂移器件ICL7650等。

（4）高速型運算放大器

在快速A/D和D/A轉(zhuǎn)換器中，要求集成運算放大器的轉(zhuǎn)換速率SR一定要高，單位增益帶寬BWG一定要足夠大，像通用型集成運放是不適合高速應用的場合的。高速型運算放大器的主要特點是具有高轉(zhuǎn)換速率和寬頻率響應。常見的運放有LM318、mA715等，其SR=50～70V/ms，BWG>20MHz。

（5）低功耗型運算放大器

由于電子電路集成化的最大優(yōu)點是能使復雜電路小型輕便，因此隨著便攜式儀器應用范圍的擴大，必須使用低電源電壓供電、低功率消耗的運算放大器相適用。常用的運算放大器有TL-022C、TL-060C等，其工作電壓為±2V～±18V，消耗電流為50～250mA。目前有的產(chǎn)品功耗已達微瓦級，例如ICL7600的供電電源為1.5V，功耗為10mW，可采用單節(jié)電池供電。

（6）高壓大功率型運算放大器

運算放大器的輸出電壓主要受供電電源的限制。在普通的運算放大器中，輸出電壓的最大值一般僅幾十伏，輸出電流僅幾十毫安。若要提高輸出電壓或增大輸出電流，集成運放外部必須要加輔助電路。高壓大電流集成運算放大器外部不需附加任何電路，即可輸出高電壓和大電流。例如D41集成運放的電源電壓可達±150V，uA791集成運放的輸出電流可達1A。

2.按外形的封裝樣式分類

（1）扁平式（即SSOP）

這種類型的封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規(guī)模或超大型集成電路都采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般在100個以上，如圖1。用這種形式封裝的芯片必須用SMD（表面安裝設備技術(shù)）將芯片與主板焊接起來。采用SMD安裝的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有設計好的相應管腳的焊點。將芯片各腳對準相應的焊點，即可實現(xiàn)與主板的焊接。用這種方法焊上去的芯片，如果不用專用工具是很難拆卸下來的。

圖1 扁平式

PFP（Plastic Flat Package）方式封裝的芯片與QFP方式基本相同。唯一的區(qū)別是QFP一般為正方形，而PFP既可以是正方形，又可以是長方形。

（2）單列直插式（即SIP）

圖2 單列直插式

這種類型的最適合焊接，是DIY友的最愛，因為這種封裝的管腳很長，很適合DIY焊接，且比較堅固，不易損壞，如圖2。

（3）雙列直插式（即DIP）

這是應用最廣泛、最多的封裝形式，如圖3所示。

絕大多數(shù)中小規(guī)模集成電路（IC）均采用這種封裝形式，其引腳數(shù)一般不超過100個。采用DIP封裝的CPU芯片有兩排引腳，需要插入到具有DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上。當然，也可以直接插在有相同焊孔數(shù)和幾何排列的電路板上進行焊接。但DIP封裝的芯片在芯片插座上插拔時應特別小心，以免損壞引腳。

使用DIP外形的有以下好處：①適合在PCB（印刷電路板）上穿孔焊接，操作方便。②芯片面積與封裝面積之間的比值較大，故體積也較大。

Intel系列CPU中的8088就采用這種封裝形式，緩存（Cache）和早期的內(nèi)存芯片也是這種封裝形式。

圖3 雙列直插式

二、集成運算放大器的組成

集成運算放大器的內(nèi)部通常包含四個基本組成部分，即輸入級、中間級、輸出級和偏置電路，如圖所示：

圖4 集成運算放大器的內(nèi)部構(gòu)造

由于集成運算放大器是一種多級直耦放大電路，因此要求輸入級具有抑制零點漂移。另外，還要求輸入級具有較高的輸入電阻，因此在輸入級上常采用雙端輸入的差動放大電路。中間級的作用則是放大信號，要求有盡可能高的電壓放大倍數(shù)。中間級常采用直接耦合共發(fā)射極放大電路。輸出級與負載相連，要求帶負載能力要強，因此常采用直接耦合的功率放大電路，此外，輸出級一般還有過電流保護電路，防止電流過大，燒壞輸出電路。偏置電路的功能主要是為輸入級、中間級和輸出級提供合適的靜態(tài)工作點。偏置電路一般采用電流源電路。

集成運算放大器具有兩個輸入端和一個輸出端，在兩個輸入端中，一個為同相輸入端，標注“+”，表示輸出電壓與此輸入端的電壓相位相同；另一個為反相輸入端，標注“-”，表示輸出電壓與此輸入端的電壓相位相反。集成運算放大器電路符號如圖5所示。

圖5 集成運算放大器的電路符號

三、集成運算放大器的選擇及使用中的一些問題。

通常情況下，在設計集成運算放大器應用電路時，應根據(jù)設計需求尋找具有相應性能指標的芯片。因此，了解集成運算放大器的類型，理解其主要性能指標的物理意義，是正確選擇集成運算放大器的前提。應根據(jù)以下幾方面的要求選擇集成運算放大器。

1.信號源的性質(zhì)：根據(jù)信號源是電壓源還是電流源、內(nèi)阻大小、輸入信號的幅值及頻率變化范圍等，選擇集成運算放大器的差模輸入電阻、帶寬等指標參數(shù)。

2.負載的性質(zhì)：根據(jù)負載電阻的大小，確定所需集成運算放大器的輸出電壓和輸出電流的幅值。對于容性負載和感性負載，還要考慮它們對頻率參數(shù)的影響。

3.精度要求：對集成運算放大器的精度選擇要恰當，過低不能滿足要求，過高將增加成本。

4.環(huán)境條件：選擇集成運算放大器時，必須考慮到工作溫度范圍、工作電壓范圍、功耗、體積限制及噪聲源的影響等因素。

另外，需要注意的事項有以下幾點：

①集成運算放大器的選擇，從性價比方面考慮，應盡量選擇通用集成運算放大器，只有在通用集成運算放大器不滿足應用要求時，才采用特殊集成運算放大器。

②使用集成運算放大器首先要會辨認封裝形式，目前常用的封裝是雙列直插式和扁平式。

③學會辨認引腳，不同公司的產(chǎn)品引腳排列是不同的，需要查閱手冊，確認各個引腳，通常將這種現(xiàn)象稱為虛斷。

目前廣泛應用的電壓型集成運算放大器是一種高放大倍數(shù)的直接耦合放大器。在該集成電路的輸進與輸出接進不同的反饋網(wǎng)絡，可實現(xiàn)不同用途的電路，例如利用集成運算放大器可非常方便地完成信號放大、信號運算（加、減、乘、除、對數(shù)、反對數(shù)、平方、開方等）、信號的處理（濾波、調(diào)制）及波形的產(chǎn)生和變換。集成運算放大器的種類非常多，可適用于不同的場合。

第8篇：集成電路的焊接方法范文

關(guān)鍵詞：適度敏感器件；非氣密性表面貼裝器件；層

1 引言

隨著集成電路封裝小型化以及表面貼裝技術(shù)的發(fā)展，非氣密性表面貼裝器件（SMD）的發(fā)展非常迅速，但由于吸濕的緣故，在貼裝過程中可能會導致失效。

2 濕度敏感器件（MSD）

根據(jù)相關(guān)標準，MSD主要指非氣密性表面貼裝器件（SMD），包括塑料封裝、其他透水性聚合物封裝（環(huán)氧、有機硅樹脂等），一般集成電路、芯片、電解電容、發(fā)光二極管等都屬于非氣密性SMD器件。

3 失效分析

（1）分層產(chǎn)生的機理

由于MSD器件的封裝材料與其他材料之間的界面屬于粘合結(jié)構(gòu)（即界面的兩種材料通過分子之間的作用力結(jié)合在一起），而不是兩種材料互溶、互擴散、形成化合物的結(jié)構(gòu)。那么在其暴露于大氣中的過程中，大氣中的水分會通過擴散滲透到器件的封裝材料內(nèi)部。當器件經(jīng)過貼片貼裝到PCB上以后，要流到回流焊爐內(nèi)進行回流焊接。在回流區(qū)，整個器件要在183℃以上30～90s左右，最高溫度可能在210～235℃（SnPb共晶），無鉛焊接的峰值會更高，在245℃左右。在回流區(qū)的高溫作用下，器件內(nèi)部的水汽會快速膨脹，器件的不同材料之間的配合會失去調(diào)節(jié)，各種連接則會產(chǎn)生不良變化，從而導致器件剝離分層（如圖一、圖二所示）或者爆裂，于是器件的電器性能受到影響或者破壞。

然而像ESD破壞一樣，大多數(shù)情況下，肉眼是看不出來這些變化的，而且在測試過程中，也不會表現(xiàn)為完全失效。

圖1 水分膨脹導致分層過程

圖2 分層在塑封集成電路中存在的四種形態(tài)

分層產(chǎn)生的原因

1.MSD器件的包裝及存儲環(huán)境未達到要求

MSD的濕敏等級按J-STD-020D《Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices》國際標準的相關(guān)要求，可分為6大類，其中濕敏等級屬于2～6級的器件必須采用防潮包裝。而且，一旦把器件從防潮包裝中拿出來，就必須在規(guī)定的時間內(nèi)組裝上板，否則就有可能失效或產(chǎn)生可靠性問題。

因此，若MSD器件供貨時已無防潮包裝，入庫時又不進行烘干處理并抽真空包裝，在南方這種濕度較大的存儲環(huán)境下，勢必會造成大量MSD器件吸濕受潮。

2.受潮的MSD器件上板前未進行預處理

目前在大多數(shù)企業(yè)使用的MSD器件的濕敏等級多為3級，對于此類器件而言，打開防潮包裝后，必須在168小時內(nèi)進行組裝上板，若超過此期限，則使用前必須重新烘干。對于BGA封裝器件，則無論是否超過規(guī)定期限，使用前都必須重新烘干，然后根據(jù)濕度敏感警示標志上的說明在規(guī)定的時間內(nèi)進行回流焊接。

若上板前已超過標準規(guī)定的時間期限，而且上板前也沒有經(jīng)過烘干的工序，怎會造成MSD器件吸濕受潮。

3.MSD涉及的制造工藝發(fā)生變化

無鉛合金的回流峰值溫度相較于SnPb共晶更高，可能使MSD的濕度敏感性至少下降1或2個等級。

（2）典型器件失效分析

以ADSP-TS101SAB2器件為例，具體分析如下：

1.封裝形式

圖3 BGA封裝示意圖

2.原因分析

由于ADSP-TS101SAB2器件屬于BGA封裝，其引腳在焊接時具有不可見性，故不能像常規(guī)方法對引腳加熱焊接，只能采用間接加熱的方法。即熱量從芯片上部先對芯片加熱，然后熱量通過芯片再傳導到錫球上，錫球融化后就把芯片與PCB上的焊盤鏈接上。其熱量傳遞過程如下圖所示：

圖4 加熱中熱量傳遞過程分析

由于錫球呈一定距離分布在芯片下，熱量通過錫球傳遞到PCB上時傳遞路徑很窄，熱通道受阻，將導致熱量大量在芯片上堆積，此時器件如果在潮濕環(huán)境中吸附了水汽，則會由于汽化膨脹造成芯片與基板之間發(fā)生大面積分離，造成器件失效。但也有可能當溫度恢復到常溫時，芯片又會接觸到基板形成臨時性的電連接，但這種電連接是不穩(wěn)定的，任何熱的或機械應力都可能造成這種連接再次分離或接觸。

3.超聲波掃描照片

4 質(zhì)量控制方法

分層是塑封芯片的一種嚴重失效模式，可引起器件性能下降、甚至失效。如：分層發(fā)生在塑料與芯片的界面，一方面，可引起芯片的鍵合引線由于機械拉伸，鍵合引線（包括內(nèi)、外鍵合點）產(chǎn)生機械損傷而導致連接電阻增大或開路；另方面，可引起芯片表面鈍化層損傷，導致芯片漏電增加、擊穿電壓下降、金屬化條斷裂等；再者，塑料與芯片界面的分層，導致水汽更容易進入到芯片表面，使芯片性能下降。所以，必須加以重視。

（1）MSD的標識和跟蹤

要控制MSD，首先要知道哪些器件屬于MSD器件。即應要求供應商確保供應的器件是被正確包裝的，且包裝上應標明器件的MSL，以便于我們了解器件的濕度敏感性信息，采取相應措施。其次，應建立公司所用MSD的數(shù)據(jù)庫，由專人負責定期將MSD列表給相關(guān)部門。再者，應根據(jù)MSD列表，對入庫的器件進行分類標識，如MSD用黃色標簽紙標識，其他器件用白色標簽紙標識，此標識應保持到器件貼裝上板。最后，應對所有相關(guān)人員不斷培訓和考核，至少保證其知道MSD是怎么一回事。

（2）MSD的規(guī)范操作

要控制MSD，除了要知道那些器件屬于MSD器件以外，還要掌握這類器件的存儲、包裝、使用方法，為此應擬制MSD操作規(guī)范，并對所有相關(guān)操作人員進行培訓和考核，以確保MSD相關(guān)操作的規(guī)范性。

1.MSD的采購

應與采購合同（協(xié)議）中明確對于MSD分層的接收判據(jù)。

要求供應商確保供應的器件是被正確包裝的，且包裝上應標明器件的MSL。

2.MSD的檢驗

應擬制MSD器件的通用驗收規(guī)范，內(nèi)容包括：

1）適用范圍

集成電路、電解電容、發(fā)光二極管等非氣密性SMD器件。

2）檢驗步驟

A.有超聲波掃描設備

外觀檢驗判定性能檢驗判定應力篩選超聲波檢驗判定烘干

B.無超聲波掃描設備

可以進行電性能檢測的器件。

外觀檢驗判定性能檢驗判定應力篩選性能檢驗判定烘干

無法進行電性能檢測的器件。

外觀檢驗判定應力篩選抽樣送檢（超聲波掃描）判定烘干

3）檢驗項目及合格判據(jù)

對于此類器件的檢驗除了常規(guī)的外觀和性能檢驗外，還應增加超聲波掃描檢驗。根據(jù)JEDEC的有關(guān)規(guī)定芯片表面/封裝樹脂間分層、引線框內(nèi)引腳表面與封裝樹脂間分層應小于50%；引線框載片底層與封裝樹脂間分層以及芯片表面與導電膠之間不允許有分層。

4）應力篩選方法

具體篩選條件可根據(jù)元器件的存儲溫度范圍（篩選時不施加電應力）或工作溫度范圍（篩選時施加電應力），參照JESD22-A104《Temperature Cycling》表1、表2、表3的有關(guān)內(nèi)容選擇篩選溫度和循環(huán)周期。

5）干燥方法

通常情況下，采用的干燥方法是在一定溫度下對器件進行一定時間的恒溫烘干處理。

根據(jù)器件的MSL、大小和周圍環(huán)境濕度狀況，不同的MSD的烘干過程也各不相同。通常情況下烘干溫度不應高于該器件的最高存儲溫度，具體溫度和時間可參照IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》表4-1的有關(guān)要求執(zhí)行。

6）注意事項

由于超聲波掃描過程中必須將器件浸入水中，所以掃描結(jié)束后應將器件進行烘干處理后再進行下一步處理。

烘烤時需注意ESD保護，尤其烘干后，環(huán)境特別干燥，最容易產(chǎn)生靜電。

檢驗時需注意佩戴靜電手環(huán)、手指套等防靜電用具。

需確定MSD的MSL，并以黃色標簽紙標注。

如需送專業(yè)檢測機構(gòu)進行超聲波掃描，則若檢測結(jié)果為不合格，則應由供應商承擔檢測費用，此項可列入相關(guān)采購合同（協(xié)議）中。

3.MSD的包裝和存儲

對于經(jīng)檢驗合格的MSD和沒有用完的MSD應重新包裝，主要包裝材料有防潮包裝袋、干燥劑、濕度測試紙等。不同等級的MSD打包的要求并不一樣，在密封以前，對于MSL為2a～5a的器件必須進行干燥（除濕）處理。由于盛放器件的料盤和器件一起密封時，會影響器件的MSL，因此作為補償，這些料盤也要進行干燥處理。

重新打包后的MSD應以黃色標簽標識后儲存。

對于貯存期超過1年或濕度測試紙已變色（貯存期可能尚在1年內(nèi)）的器件需全數(shù)進行超聲波掃描篩選（或抽樣送專門檢測機構(gòu)測試），剔除失效器件后，重新打包存放。（對具備電性能檢測手段的器件，還應進行電性能檢測。）

4.MSD的使用

1）發(fā)料

為了確保物料在規(guī)定的車間壽命內(nèi)完成貼裝，物料配送數(shù)量在保證生產(chǎn)的同時，還應遵循上線物料數(shù)目最小的原則。例如MSL等于4的MSD，其車間壽命為72小時，則如果貼裝無法在72小時內(nèi)完成，就應該分批發(fā)料，以確保在器件失效以前完成生產(chǎn)。

2）涉及的制造工藝

①MSD可暴露于空氣中存放的時間

應注意元器件包裝被打開后用于安裝和焊接的過程中可以暴露于空氣中存放的時間，以防止因元器件吸濕受潮而導致的回流焊焊接質(zhì)量下降或電氣性能改變。IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》表5-1規(guī)定了在裝配過程中，一旦密封防潮包裝被打開，元器件必須被用于安裝、焊接的相應時間。絕大多數(shù)集成電路器件的濕度敏感等級為3級，其車間壽命，即從將其取出防濕袋到干燥儲存或烘干再到回流焊所允許的時間段為168小時；而BGA封裝器件的濕度敏感等級一般來說為5級以上，車間壽命在48小時以內(nèi)。

②上板前預處理

由于在裝配過程中，元器件包裝被打開后有可能無法在相應時間內(nèi)使用完畢，使得其暴露于空氣中的時間超過了上表規(guī)定的時間，那么對這些元器件應在回流焊前進行烘烤。烘烤的溫度不應高于該器件的存儲溫度上限，同時不能超過125℃，因為過高的溫度會造成器件內(nèi)部損傷，但若烘烤的溫度過低，則無法起到除濕的作用。具體溫度和時間可參照IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》表4-1的有關(guān)要求執(zhí)行。

如果條件允許，建議在裝配前烘烤元器件，這樣做，一方面有利于消除其內(nèi)部濕氣，另一方面有利于提高其耐熱性，減少元器件進入回流焊受到的熱沖擊對器件的影響。元器件在烘烤后取出，自然冷卻半小時才能進行裝配作業(yè)。

③焊接溫度

焊接溫度應滿足IPC/JEDEC J-STD-020D《Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices》表4-1、表4-2的有關(guān)要求，原則上SMD器件不允許手工焊接。

④X-RAY檢測

由于BGA封裝器件經(jīng)無鉛回流焊，其焊球內(nèi)易產(chǎn)生氣泡，而這種缺陷（見下圖中的白色亮點）可以通過X-Ray檢測出來，故要求外協(xié)廠商增加X-Ray對BGA封裝的檢查這一工序，并在外協(xié)協(xié)議中規(guī)定對于氣泡的可接受標準。

圖6 失效器件X-RAY檢測結(jié)果

3）返修

如果要拆掉印制板上的MSD器件，最好采用局部加熱，器件的表面溫度控制在200℃以內(nèi)，以減小濕度造成的損壞。如果有些器件的溫度要超過200℃，而且超過了規(guī)定的車間壽命，在返工前要對印制板組件進行烘烤，在車間壽命以內(nèi)，器件所能經(jīng)受的溫度和回流焊接所能承受的溫度一樣。

（3）庫存MSD器件的處理方法

對于庫存MSD器件的處理方法，也可以分為兩種情況。若有超聲波掃描設備，則應全數(shù)進行掃描篩選。若無超聲波掃描設備（或設備尚在采購中），可按如下步驟操作。

1.分類

1）按封裝形式

篩選出表貼式MSD器件和需經(jīng)回流焊的直插式MSD器件。

2）按入庫時間

根據(jù)MSD的MSL等級，在1（按封裝形式）的篩選結(jié)果中進一步篩選出入庫時間超過車間壽命的器件。

3）按元器件價格

在2（按入庫時間）的篩選結(jié)果中進一步篩選出價格≥10元/個的元器件（據(jù)了解，專業(yè)機構(gòu)檢測費用為750元/小時，一般來說1小時可以檢測6個批次左右的器件（每一批次器件厚度需一致，根據(jù)器件的體積在20～30個左右），復雜器件除外）。

2.復驗

1）具備電性能檢測手段的MSD器件，應全數(shù)進行電性能復測和溫度循環(huán)應力篩選，復測合格后抽真空保存。

2）不具備電性能檢測手段的MSD器件且經(jīng)過之前方法篩選出來的器件，應抽樣送專門的檢測機構(gòu)進行超聲波掃描。

3）根據(jù)復驗結(jié)果確定庫存器件是否還可以使用。

（4）貼裝MSD器件的印制電路板組件

1.MSD器件的使用參照3.2.5，對于BGA器件，上板前應進行干燥處理（元器件在烘烤后取出，自然冷卻半小時才能進行裝配作業(yè)），相關(guān)要求應列入外協(xié)技術(shù)協(xié)議中。

2.要求外協(xié)廠對回流焊后的BGA器件進行X-RAY掃描，發(fā)現(xiàn)失效應及時更換，并提供合格產(chǎn)品的掃描照片。

將加工好的印制電路板組件抽樣進行超聲波掃描（若需送往專門檢測機構(gòu)進行檢測，則測試不合格應由外協(xié)廠承擔檢測費用，由于電路板組件的測試費用非常昂貴，所以必須寫入技術(shù)協(xié)議中），測試結(jié)果合格方能進入下一步工序。

參考文獻

[1]《塑封集成電路分層研究》 吳建忠，陸志芳

[2]JESD22-A104《Temperature Cycling》

[3]IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》

[4]IPC/JEDEC J-STD-020D《Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices》

第9篇：集成電路的焊接方法范文

[關(guān)鍵詞]項目教學法；機電專業(yè)；應用

長期來，職高專業(yè)課的教與學依然存在著“學生沒興趣，教師很茫然”的狀況。如何擺脫傳統(tǒng)的僵化教學模式，探索新的教學方法、新的教學模式，激發(fā)學生學習專業(yè)課的興趣，培養(yǎng)他們獲取知識的能力，是值得職高專業(yè)課教師應認真思考的問題。項目教學法是以實際的工程項目為對象，先由教師對項目進行分解，并作適當?shù)氖痉?，然后讓學生分組圍繞各自的項目進行討論、協(xié)作學習，最后以共同完成項目的情況來評價學生是否達到教學目的的一種新的教學方法。

一 、項目教學法的具體特征

項目教學法與傳統(tǒng)的教學法相比，最大的區(qū)別是改變了傳統(tǒng)的“三個中心”的模式，即由以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心，以課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴绊椖俊睘橹行?，以課堂為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嶋H經(jīng)驗為中心。它具有以下四個方面的特征：以學生為中心，充分發(fā)揮教師的協(xié)助作用；項目的選取是學習的關(guān)鍵，選取項目要以教學內(nèi)容為依據(jù)，以現(xiàn)實的對象為材料，既要包含基本的教學知識點，又能調(diào)動學生解決問題的積極性；提供學習資源、創(chuàng)設學習環(huán)境是教師最主要的工作，以學生完成項目的質(zhì)量來評價學生的學習效果；學習過程的最終目的是讓學生自己完成項目任務，而不是教學目標。

二、項目教學法的教學步驟

根據(jù)項目教學的教法思路和教學設計原則，項目教學法的教學步驟可分為如下六步：

1.確定項目任務。通常由教師提出一個或幾個項目任務同學員一起討論，最終確定項目的目標和任務。

2.任務分解。由學員制訂項目工作計劃，確定工作步驟和程序，并將工作程序分解成可行的模塊，保證項目的完成。

3.操作示范。在教學過程中，操作示范十分重要。學生學習在很大程度上是先模仿再提高，對元件的測量、整形、焊接等內(nèi)容都必須有規(guī)范的演示，才能有較好的效果。

⒋項目實踐。每個學生都要有自己動手的機會和相應的任務，通過大量可行的任務，引導學生有興趣地參與自主學習。

5.團隊協(xié)作。項目教學中不是教師包攬解決所有問題，而要組成學習小組，開展組內(nèi)交流、互助，相互協(xié)作，共同完成項目。

6.學習評價。學生學習的效果直接由完成項目的質(zhì)量情況來衡量，包括教師評價、學習小組評價和自評三部分。

三、項目教學法的實踐

根據(jù)項目教學法的具體要求，試以機電專業(yè)電視機課程為例，說明項目教學法的具體應用。

首先將電視機組裝這一項目分解成八個模塊，然后將模塊又分解為任務，具體如下：

1.識圖訓練模塊：讓學生能根據(jù)原理圖快速找出相應的元件，識別元件名稱、型號、數(shù)值、規(guī)格等內(nèi)容，并了解電路的結(jié)構(gòu)、功能和大致位置。

2.電阻器訓練模塊：通過對電阻器進行識別、測量、整形、組裝、焊接、檢查等操作，讓學生在規(guī)定的時間內(nèi)快速識別色環(huán)電阻的阻值，并用萬用表進行核對，小組內(nèi)進行交換檢查。

3.晶體二極管訓練模塊：通過對晶體二極管的識別、測量、整形、組裝、焊接、檢查等訓練，讓學生掌握二極管的型號、測量方法、質(zhì)量判別、極性判別、焊接要點等內(nèi)容。

4.晶體三極管訓練模塊：通過對晶體三極管的識別、測量、整形、組裝、焊接、檢查等操作，讓學生掌握三極管的型號、測量方法、質(zhì)量判別、極性判別、焊接要點等內(nèi)容。

5.集成電路訓練：通過對主集成塊、伴音集成塊的識別、組裝、焊接等訓練，要求學生掌握集成電路引腳順序、焊接技巧等。

6.電容器訓練模塊：通過對瓷片電容、絳綸電容、電解電容等進行識別、整形、組裝、焊接、檢查，讓學生掌握電容器的相關(guān)知識。

7.其它配件組裝訓練模塊：對電位器、插頭、排線、按鈕、開關(guān)、高壓包、高頻頭等配件的識別、組裝，掌握配件組裝的相關(guān)要求。

8.通電調(diào)試訓練模塊：在整機裝配完成以后，衡量裝配過程是否成功，最直觀的就是能否通電成功，然后進行正確調(diào)試，才能達到最佳效果。

項目完成后，先由學生自己總結(jié)實習心得，完成實習報告；再進行組內(nèi)互評，推選優(yōu)秀作品；最后由老師評選優(yōu)秀作品，對學生進行鼓勵。

總而言之，只要我們不斷實踐、不斷探索，一定能夠把項目教學法這種新的教育模式廣泛應用到職高的專業(yè)課教學中，為新時期的職業(yè)教育事業(yè)發(fā)展貢獻我們的力量。

參考文獻：