第5章 集成电路.ppt

第第5章章 集成电路集成电路5.1 集成电路的分类集成电路的分类5.2 半导体集成电路的型号命名方法半导体集成电路的型号命名方法 5.3 集成电路的封装与引脚排列的识别集成电路的封装与引脚排列的识别5.4 集成电路的一般检测方法集成电路的一般检测方法5.5 集成电路的正确选择、使用集成电路的正确选择、使用5.1 集成电路的分类集成电路的分类集成电路有多种不同的分类方法。常见的分类方法有以下几集成电路有多种不同的分类方法。常见的分类方法有以下几种：种：1按照制造工艺分类按照制造工艺分类按照制造工艺分类，集成电路可以分为膜集成电路、混合集按照制造工艺分类，集成电路可以分为膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路。成电路、半导体集成电路。2按电路功能及用途分类按电路功能及用途分类按电路功能及用途分类，集成电路可以分为数字集成电路和按电路功能及用途分类，集成电路可以分为数字集成电路和模拟集成电路。模拟集成电路。3按集成度分类按集成度分类集成度是指指一个硅片上含有的元器件或门电路的数目。按集成度是指指一个硅片上含有的元器件或门电路的数目。按集成度分类，集成电路可分为小、中、大、超大规模集成电集成度分类，集成电路可分为小、中、大、超大规模集成电路。路。4按应用领域分类按应用领域分类按应用领域的环境条件分类，集成电路可分为军用级、工业按应用领域的环境条件分类，集成电路可分为军用级、工业级和民用级（又称商用级）级和民用级（又称商用级）3个等级。个等级。返回5.2 半导体集成电路的型号命名方法半导体集成电路的型号命名方法 近年来，集成电路的发展十分迅速，特别是中、大规模集成近年来，集成电路的发展十分迅速，特别是中、大规模集成电路的发展，使各种功能的通用、专用集成电路大量涌现，电路的发展，使各种功能的通用、专用集成电路大量涌现，类别之多，令人眼花缭乱。类别之多，令人眼花缭乱。根据国家标准根据国家标准GB/T3430-1989半导体集成电路型号的半导体集成电路型号的命名方法命名方法，国产半导体集成电路的型号命名由五部分组成，国产半导体集成电路的型号命名由五部分组成，各部分的符号及所代表的意义如各部分的符号及所代表的意义如表表5-1所示。所示。进口集成电路的型号命名一般是前面几位字母表示制造厂商进口集成电路的型号命名一般是前面几位字母表示制造厂商（如（如表表5-2所示），后面用数字表示器件的系列和品种代号所示），后面用数字表示器件的系列和品种代号（与表（与表5-1相同）。相同）。在使用集成电路时，应该查阅生产厂家的产品手册及性能对在使用集成电路时，应该查阅生产厂家的产品手册及性能对照表，以便正确选用器件。照表，以便正确选用器件。返回5.3 集成电路的封装与引脚排列的集成电路的封装与引脚排列的识别识别集成电路的封装，按其封装材料分为金属、陶瓷、塑料三类，集成电路的封装，按其封装材料分为金属、陶瓷、塑料三类，按封装外形可分为扁平封装（表面安装）、圆形封装、双列按封装外形可分为扁平封装（表面安装）、圆形封装、双列直插式和单列直插封装等。圆形封装采用金属圆筒形外壳，直插式和单列直插封装等。圆形封装采用金属圆筒形外壳，多为早期产品，适用于大功率集成电路；扁平封装体积较小，多为早期产品，适用于大功率集成电路；扁平封装体积较小，稳定性好，有金属、陶瓷基塑料稳定性好，有金属、陶瓷基塑料3种外壳；双列直插多为塑料种外壳；双列直插多为塑料外壳，最为通用，有利于大规模生产进行焊接。外壳，最为通用，有利于大规模生产进行焊接。1圆形金属壳封装圆形金属壳封装圆形金属壳封装的集成电路形似大功率晶体管，体积较大，圆形金属壳封装的集成电路形似大功率晶体管，体积较大，引脚有引脚有3、4、5、8、10多种。识别引脚时，将引脚向上，多种。识别引脚时，将引脚向上，找出其定位标记，通常为锁口突耳、定位孔及引脚不规则排找出其定位标记，通常为锁口突耳、定位孔及引脚不规则排列，从定位标记对应引脚开始顺时针方向读引脚序号，如列，从定位标记对应引脚开始顺时针方向读引脚序号，如图图5-1所示。所示。下一页返回5.3 集成电路的封装与引脚排列的集成电路的封装与引脚排列的识别识别2单列、双列直插式封装单列、双列直插式封装单列直插式集成电路一般在端面左侧有一定位标记，这些标单列直插式集成电路一般在端面左侧有一定位标记，这些标记有的是缺角，有的是凹坑色点，有的是空心圆，有的是半记有的是缺角，有的是凹坑色点，有的是空心圆，有的是半圆缺口或短垂线。识别引脚时，将引脚向下，置定位标记于圆缺口或短垂线。识别引脚时，将引脚向下，置定位标记于左方，然后从左向右读出引脚序号，如左方，然后从左向右读出引脚序号，如图图5-2所示。对没有所示。对没有任何定位标记的集成电路，应将印有型号的一面正对自己，任何定位标记的集成电路，应将印有型号的一面正对自己，再按上述方法读出引脚序号。再按上述方法读出引脚序号。对于双列直插式电路，识别引脚时，将引脚向下，凹槽置于对于双列直插式电路，识别引脚时，将引脚向下，凹槽置于正面左方位置，靠近凹槽左下方第一个脚为正面左方位置，靠近凹槽左下方第一个脚为1脚，然后按逆时脚，然后按逆时针方向读第针方向读第2、3、各脚，如图各脚，如图5-2（b）所示。）所示。上一页 下一页返回5.3 集成电路的封装与引脚排列的集成电路的封装与引脚排列的识别识别3双列扁平式封装双列扁平式封装双列扁平式双列扁平式IC一般在端面左侧有一个类似引脚的小金属片，一般在端面左侧有一个类似引脚的小金属片，或者在封装表面上有一个小圆点（或小圆圈、色点）作为定或者在封装表面上有一个小圆点（或小圆圈、色点）作为定位标记。识别引脚时，将引脚向下，定位标记置于正面左方位标记。识别引脚时，将引脚向下，定位标记置于正面左方位置，靠近定位标记左方第一个脚为位置，靠近定位标记左方第一个脚为1脚，然后按逆时针方向脚，然后按逆时针方向读第读第2、3、各脚，如各脚，如图图5-4所示。所示。上一页返回5.4 集成电路的一般检测方法集成电路的一般检测方法集成电路的一般检测可采用非在线（集成电路没有接在电路集成电路的一般检测可采用非在线（集成电路没有接在电路中）与在线（集成电路接在印刷电路板中）检测的两种方法。中）与在线（集成电路接在印刷电路板中）检测的两种方法。1非在线检测各引脚对地电阻非在线检测各引脚对地电阻将万用表置于电阻挡，一表笔接触集成电路的接地脚，然后将万用表置于电阻挡，一表笔接触集成电路的接地脚，然后用另一支表笔测量各引脚对地正、反向电阻，将读数与正常用另一支表笔测量各引脚对地正、反向电阻，将读数与正常的同型号集成电路比较，如果相差不多则可判定被测集成电的同型号集成电路比较，如果相差不多则可判定被测集成电路是好的。集成电路正常电阻可通过资料或测量正品集成电路是好的。集成电路正常电阻可通过资料或测量正品集成电路得到。路得到。2在线电压检测在线电压检测在印刷电路板通电的情况下，先测集成电路各引脚的电压。在印刷电路板通电的情况下，先测集成电路各引脚的电压。大部分说明书或资料中都标出了各引脚的电压值。当测出某大部分说明书或资料中都标出了各引脚的电压值。当测出某引脚电压与说明书或资料中所提供的差距较大时，应先检查引脚电压与说明书或资料中所提供的差距较大时，应先检查与此引脚相关的外围各元器件有无问题。若这些外围元器件与此引脚相关的外围各元器件有无问题。若这些外围元器件正常，再用测集成电路引脚对地电阻的办法进一步判断。正常，再用测集成电路引脚对地电阻的办法进一步判断。下一页返回5.4 集成电路的一般检测方法集成电路的一般检测方法在线电压检测时，应注意以下几个方面：在线电压检测时，应注意以下几个方面：（1）由于集成电路引脚之间的距离很小，因此测量时要小心，）由于集成电路引脚之间的距离很小，因此测量时要小心，防止因表笔滑动造成两相邻引脚间短路，使集成电路损坏；防止因表笔滑动造成两相邻引脚间短路，使集成电路损坏；（2）要区别所提供的标称电压是静态工作电压还是动态工作）要区别所提供的标称电压是静态工作电压还是动态工作电压，因为集成电路个别引脚的电压随着注入信号的有无发电压，因为集成电路个别引脚的电压随着注入信号的有无发生明显变化，因此测试时可把信号断开，然后再观察电压是生明显变化，因此测试时可把信号断开，然后再观察电压是否恢复正常，电压正常则说明标称电压属动态工作电压。而否恢复正常，电压正常则说明标称电压属动态工作电压。而动态电压是在某一特定的条件下测得的，若测试时的接收场动态电压是在某一特定的条件下测得的，若测试时的接收场强不同或音量不同，动态电压也不一样；强不同或音量不同，动态电压也不一样；上一页 下一页返回5.4 集成电路的一般检测方法集成电路的一般检测方法（3）要注意外围可变元件引起的引脚电压变化。当测出的电）要注意外围可变元件引起的引脚电压变化。当测出的电压与标称电压不符时，可能是由于该引脚外围电路所连接的压与标称电压不符时，可能是由于该引脚外围电路所连接的是电位器（如音量、色饱和、对比度电位器等）造成的。所是电位器（如音量、色饱和、对比度电位器等）造成的。所以，当出现某一引脚电压与标称电压不符时，可通过转动电以，当出现某一引脚电压与标称电压不符时，可通过转动电位器看能否调到标称值附近；位器看能否调到标称值附近；（4）要防止测量误差。万用表表头内阻不同或选用不同直流）要防止测量误差。万用表表头内阻不同或选用不同直流电压挡会造成误差。电压挡会造成误差。3在线电阻测量在线电阻测量利用万用表测量集成电路各引脚对地的正、反向（直流）电利用万用表测量集成电路各引脚对地的正、反向（直流）电阻，并与正常数据进行对照。阻，并与正常数据进行对照。上一页 返回5.5 集成电路的正确选择、使用集成电路的正确选择、使用集成电路的系列相当多，各种功能的集成电路应有尽有。在集成电路的系列相当多，各种功能的集成电路应有尽有。在选择和使用时集成电路时应注意以下几点内容：选择和使用时集成电路时应注意以下几点内容：1在选用集成电路时，应根据实际情况，查阅器件手册，在在选用集成电路时，应根据实际情况，查阅器件手册，在全面了解所需集成电路的性能和特点的前提下，选用功能和全面了解所需集成电路的性能和特点的前提下，选用功能和参数都符合要求的集成电路，充分发挥其效能。参数都符合要求的集成电路，充分发挥其效能。2在使用集成电路时，不许超过器件手册规定的参数数值。在使用集成电路时，不许超过器件手册规定的参数数值。3结合电路图对集成电路的引脚编号、排列顺序核实清楚，结合电路图对集成电路的引脚编号、排列顺序核实清楚，了解各个引脚功能，确认输入了解各个引脚功能，确认输入/输出端位置、电源、地线等。输出端位置、电源、地线等。插装集成电路时要注意管脚序号方向，不能插错。插装集成电路时要注意管脚序号方向，不能插错。4在焊接扁平型集成电路时，由于其外引出线成型，所以要在焊接扁平型集成电路时，由于其外引出线成型，所以要注意引脚要与印制电路板平行，不得穿引扭焊，不得从根部注意引脚要与印制电路板平行，不得穿引扭焊，不得从根部弯折。弯折。下一页返回5.5 集成电路的正确选择、使用集成电路的正确选择、使用5在焊接集成电路时，不得使用功率大于在焊接集成电路时，不得使用功率大于45W的电烙铁，每的电烙铁，每次焊接的时间不得超过次焊接的时间不得超过10s，以损坏集成电路或影响集成电路，以损坏集成电路或影响集成电路性能。集成电路引出线间距较小，在焊接时不得相互锡连，以性能。集成电路引出线间距较小，在焊接时不得相互锡连，以免造成短路。免造成短路。6在安装集成电路时，要选择有利于散热通风，便于维修更在安装集成电路时，要选择有利于散热通风，便于维修更换器件的位置。换器件的位置。7CMOS集成电路有金属氧化物半导体构成的非常薄的绝缘集成电路有金属氧化物半导体构成的非常薄的绝缘氧化膜，可由栅极的电压控制源和漏区之间的电通路，而加在氧化膜，可由栅极的电压控制源和漏区之间的电通路，而加在栅极上的电压过大，栅极的绝缘氧化膜就容易被击穿。一旦发栅极上的电压过大，栅极的绝缘氧化膜就容易被击穿。一旦发生了绝缘击穿，就不可能再恢复集成电路的性能。生了绝缘击穿，就不可能再恢复集成电路的性能。CMOS集成集成电路为保护栅极的绝缘氧化膜免遭击穿，虽备有输入保护电路，电路为保护栅极的绝缘氧化膜免遭击穿，虽备有输入保护电路，但这种保护也有限，使用时如不小心，仍会引起绝缘击穿。因但这种保护也有限，使用时如不小心，仍会引起绝缘击穿。因此使用此使用CMOS集成电路时应注意以下几点：集成电路时应注意以下几点：上一页 下一页返回5.5 集成电路的正确选择、使用集成电路的正确选择、使用（1）焊接时采用漏电小的烙铁（绝缘电阻在）焊接时采用漏电小的烙铁（绝缘电阻在10M以上的以上的A级烙铁或起码级烙铁或起码1M以上的以上的B级烙铁）或焊接时暂时拔掉烙铁级烙铁）或焊接时暂时拔掉烙铁电源。电源。（2）电路操作者的工作服、手套等应由无静电的材料制成。）电路操作者的工作服、手套等应由无静电的材料制成。工作台上要铺上导电的金属板，椅子、工夹器具和测量仪器工作台上要铺上导电的金属板，椅子、工夹器具和测量仪器等均应接到地电位。特别是电烙铁的外壳须有良好的接地线。等均应接到地电位。特别是电烙铁的外壳须有良好的接地线。（3）当要在印刷电路板上插入或拔出大规模集成电路时，一）当要在印刷电路板上插入或拔出大规模集成电路时，一定要先关断电源。定要先关断电源。（4）切勿用手触摸大规模集成电路的引脚。）切勿用手触摸大规模集成电路的引脚。（5）直流电源的接地端子一定要接地。）直流电源的接地端子一定要接地。（6）在存储）在存储CMOS集成电路时，必须将集成电路放在金属集成电路时，必须将集成电路放在金属盒内或用金属箔包装起来。盒内或用金属箔包装起来。8安装完成之后应仔细检查各引脚焊接顺序是否正确，各引安装完成之后应仔细检查各引脚焊接顺序是否正确，各引脚有无虚焊及互连现象，一切检查完毕之后方可通电。脚有无虚焊及互连现象，一切检查完毕之后方可通电。上一页返回表表5-1 半导体集成电路的型号命名半导体集成电路的型号命名返回表表5-2 国外部分公司及产品代号国外部分公司及产品代号返回公司名称代号公司名称代号美国无线电公司(BCA)CA美国悉克尼特公司(SIC)NE美国国家半导体公司(NSC)LM日本电气工业公司(NEC)PC美国摩托罗拉公司(MOTA)MC日本日立公司(HIT)RA美国仙童公司(PSC)A日本东芝公司(TOS)TA美国德克萨斯公司(TII)TL日本三洋公司(SANYO)LA，LB美国模拟器件公司(ANA)AD日本松下公司AN美国英特西尔公司(INL)IC日本三菱公司M图图5-1 圆形金属壳封装圆形金属壳封装IC外形图外形图（通孔安装）（通孔安装）返回图图5-2 单列直插式单列直插式IC外形及引脚排列外形及引脚排列 返回图图5-4 双列扁平式双列扁平式IC外形及引脚排列外形及引脚排列 返回（表面安装）