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    集成电路好坏检测的方法有哪些
  • 集成电路好坏检测的方法有哪些
  •   发布日期: 2021-11-18  浏览次数: 2,449

    集成电路的好坏检测方法主要有目测法、感觉法、电压检测法、电阻检测法、电流检测法、信号注入法、代换法、加热和冷却法、升压或降压法和综合法。

    目测法就是通过眼睛观察集成电路外表是否与正常的不一样,从而判断集成电路是否损坏,其主要检修功底就是要看哪些外表是损坏的,正常的集成电路外表是字迹清晰、物质无损、表面光滑、引脚无锈等,损坏的集成电路外表是表面开裂、有裂纹或划痕,表面有小孔。缺角、缺块等。

    感觉法就是通过人体的感觉体验集成电路是否正常。感觉主要有触觉、听觉和嗅觉。感觉法包括集成电路表面温度是否过热,散热片是否过热,是否松动,是否发出异常的声音,是香产生异常的味道,触觉主要是靠手去摸感知温度,靠手去播动集成电路感知牢固度。感知温度是根据电流的热效应判断集成电路发热是否不正常,即是否过热。集成电路正常温度在-30-85℃之间,而且,安装一般远离热源。影响集成电路温度的因素有工作环境温度、工作时间、芯片面积、集成电路结构、存储温度以及带散热片材料、面积等,过热往往从温升的速度、温度的持久和温度的峰值方面考虑。

    电压检测法就是通过检测集成电路的引脚电压值后与有关参考值进行比较,从而得出集成电路是否有故障以及故障原因。电压检测法有两种数据,即参考数据和检测数据。电阻检测法就是通过测量集成电路各引脚对地正反直流电阻值和正常参考数值比较,以此来判断集成电路好坏的一种方法。此方法外为在线电阻检测法和非在线电阻检测法。

    (1)在线电阻检测法是指集成电路与外围元器件保持相关电气连接的情况下所进行的直流电阻检测方法,其最大的优点就是无须把集成电路从电路板上焊下来。

    (2)非在线电阻检测法就是通过对裸集成电路引脚之间电阻值的测量,特别是对其他引脚跟其接地引脚之间的测量。它最大的优点是受外围元器件对测量的影响这一因素得以消除

    电流检测法就是通过测量集成电路的各引脚的电流,其中以检测集成电路电源端的电流值为主的一种测量方法,因测量电流需要把测量仪器串联在电路上,所以应用不是很广泛。

    同时,测电流可以通过测电阻与电压,再利用欧姆定律进行计算得出电流值信号注入法是指通过给集成电路引脚注人测试信号(包括干扰信号),进而通过电压、电流、波形等反映来判断放障的一种方法,此方法关键之一就是用合适的信号源。信号源可以分为专用信号源和非专用信号源。对于维修人员来说,非专用信号源实用性强。非专用信号源可以采用万用表信号源和人体信号源。

    代换法就是用好的集成电路代用所怀疑坏的集成电路的一种检修方法,它最大的优点是干净利索、省事。在用此方法时需要注意以下几个问题。

    (1)代换法分为直接代换法和间接代换法。

    (2)尽量采用原型号的集成电路代换

    (3)代换集成电路有时需要注意尾号的不同所代表的含义不同。

    (4)代换的集成电路需要注意封装形式。

    (5)代换的集成电路所要安装的散热片安装是香正确。

    (6)在没有判断集成电路的外围电路元器件是否损坏之前,不要急于代换集成电路,否则会使代换上去的集成电路再次损坏。

    (7)所代换的集成电路保证是好的,否则便使检测工作陷人死胡同。

    (8)如果进行试探性代换,最好有保护电路

    (9)拆除坏的集成电路要操作正确,拿新的集成电路时要注意消除人身上的静电。加热法是怀疑集成电路由于热稳定性变差,在正常工作不久时其温度明显异常,但是又没有十足的把握,这时用一定温度的物体对其辐射热,使其出现明显的故障,从而判断集成电路损坏,加热的工具可以用电烙铁烤、用电风吹机吹,烤和吹的时间不能太长,但是不要对每个集成电路都这样进行检测。另外,对所杯疑的集成电路如果加热了也不见故障出现,则应考虑停止加热。

    冷却法就是对集成电路的温度进行降温,使故障消失从而判断所降温的集成电路损坏的一种检修方法,冷却的物质或工具可用95%的酒精、冷吹风机,不能够用水或油冷却。对所杯疑集成电路的电源电压数值的增加,就是升压法。升压法一般是在故障(某个元件阻值变大)把集成电路的电源接低时才采用的一种方法,否则较少采用。而且升压也不能够过高,应在集成电路电源允许范围内。

    对集成电路电源电压的数值减少,就是降压法。集成电路一般工作于低电压下,如果采用了低劣集成电路或其他原因引起集成电路工作电压过高以及引起集成电路自激,为了消除故障可以采用降压法。降压法一般是采用电源端串接电阻法、电源端串联二极管法,以及提高电源电压法。提高电源电压在实际检修过程中较少采用,原因是这种方法无论是外接电源还是改变集成电路电源线的引进路路径,都比较费工费时,但不管是升压法还是降压法电压都要在极限电压以内。

    开路测量电阻

    开路测量电阻法是指在集成电路未与其他电路连接时,通过测量集成电路各引脚与接地引脚之间的电阻来判别好坏的方法。

    集成电路都有一个接地引脚(GND),其他各引脚与接地引脚之间都有一定的电阻,由于同型号的集成电路内部电路相同,因此同型号的正常集成电路的各引脚与接地引脚之间的电阻均是相同的。根据这一点,可使用开路测量电阻的方法来判别集成电路的好坏。

    检测时,万用表拨至R×100Ω挡,红表笔固定接被测集成电路的接地引脚,黑表笔依次接其他各引脚,如图12-18所示,测量并记下各引脚与接地引脚之间的电阻,然后用同样的方法测出同型号的正常集成电路的各引脚对地电阻,再将两个集成电路各引脚的对地电阻一一对照,如果两者完全相同,则被测集成电路正常;如果有引脚电阻差距很大,则被测集成电路损坏。测量各引脚电阻时最好用同一挡位,如果因某引脚电阻过大或过小难以观察而需要更换挡位时,则测量正常集成电路的该引脚电阻时也要换到该挡位。这是因为集成电路内部大部分是半导体元器件,不同的欧姆挡提供的电流不同,对于同一引脚,使用不同欧姆挡测量时内部元器件导通程度有所不同,故不同的欧姆挡测量同一引脚得到的阻值可能有一定的差距。

    采用开路测量电阻法判别集成电路的好坏比较准确,并且对大多数集成电路都适用,其缺点是检测时需要找一个同型号的正常集成电路作为对照,解决这个问题的方法是平时多测量一些常用集成电路的开路电阻数据,以便以后检测同型号集成电路时作为参考,另外也可查阅一些资料来获得这方面的数据。图12-19所示是一种常用的内部有四个运算放大器的集成电路LM324,表12-15列出了其开路电阻数据,测量使用数字万用表200kΩ挡。表中有两组数据,一组为红表笔接11脚(接地脚)、黑表笔接其他各脚测得的数据;另一组为黑表笔接11脚、红表笔接其他各脚测得的数据。检测LM324好坏时,也应使用数字万用表的200kΩ挡,再将实测的各引脚数据与表中数据进行对照来判别所测集成电路的好坏。

    开路测量电阻示意图

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    图12-18开路测量电阻示意图

    集成电路LM324

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    图12-19集成电路LM324

    表12-5LM324各引脚对地的开路电阻数据

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    在路检测法

    在路检测法是指在集成电路与其他电路连接时检测集成电路的方法。

    (1)在路直流电压测量法

    在路直流电压测量法是指在通电的情况下,用万用表直流电压挡测量集成电路各引脚对地电压,再与参考电压进行比较来判断故障的方法。

    在路直流电压测量法使用要点如下:

    ①为了减小测量时万用表内阻的影响,尽量使用内阻高的万用表。例如,MF47型万用表直流电压挡的内阻为20kΩ/V,当选择10V挡测量时,万用表的内阻为200kΩ。在测量时,万用表内阻会对被测电压有一定的分流,从而使被测电压比实际电压略低,内阻越大,对被测电路的电压影响越小。MF50型万用表直流电压挡的内阻较小,为10kΩ/V,使用它测量时对电路电压影响就比MF47型万用表更大。

    ②检测时,首先测量电源脚电压是否正常,如果电源脚电压不正常,可检查供电电路,如果供电电路正常,则可能是集成电路内部损坏,或者集成电路某些引脚外围元器件损坏,进而通过内部电路使电源脚电压不正常。

    ③在确定集成电路的电源脚电压正常后,才可进一步测量其他引脚电压是否正常。如果个别引脚电压不正常,先检测该脚外围元器件,若外围元器件正常,则为集成电路损坏,如果多个引脚电压不正常,可通过集成电路内部大致结构和外围电路工作原理,分析这些引脚电压是否因某个或某些引脚电压变化而引起,着重检查这些引脚的外围元器件,若外围元器件正常,则为集成电路损坏。

    ④有些集成电路在有信号输入(动态)和无信号输入(静态)时某些引脚电压可能不同,在将实测电压与该集成电路的参考电压对照时,要注意其测量条件,实测电压也应在该条件下测得。例如,彩色电视机图纸上标注出来的参考电压通常是在接收彩条信号时测得的,实测时也应尽量让电视机接收彩条信号。

    ⑤有些电子产品有多种工作方式,在不同的工作方式下和工作方式切换过程中,有关集成电路的某些引脚电压会发生变化,对于这种集成电路,需要了解其电路工作原理才能作出准确的测量与判断。例如,DVD机在光盘出、光盘入、光盘搜索和读盘时,有关集成电路的某些引脚电压会发生变化。

    集成电路各引脚的直流电压参考值可以参考有关图纸或查阅有关资料来获得。表12-6列出了彩色电视机常用的场扫描输出集成电路LA7837的各引脚功能、直流电压和在路电阻参考值。

    表12-6LA7837的各引脚功能、直流电压和在路电阻参考值

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    注:表中数据在康佳T5429D彩色电视机上测得。R正表示红表笔测量、黑表笔接地;R反表示黑表笔测量、红表笔接地。

    (2)在路电阻测量法

    在路电路测量法是指在切断电源的情况下,用万用表欧姆挡测量集成电路各引脚及其外围元器件的正、反向电阻值,再与参考数据相比较来判断故障的方法。

    速学

    在路电阻测量法使用要点如下:

    ①测量前一定要断开被测电路的电源,以免损坏元器件和仪表,并避免测得的电阻值不准确。

    ②万用表R×10kΩ挡内部使用9V电池,有些集成电路工作电压较低,如3.3V、5V,为了防止高电压损坏被测集成电路,测量时万用表最好选择R×100Ω挡或R×1kΩ挡。

    ③在测量集成电路各引脚电阻时,一支表笔接地,另一支表笔接集成电路各引脚,如图12-20所示,测得的阻值是该脚外围元器件(R1、C)与集成电路内部电路及有关外围元器件的并联值。如果发现个别引脚电阻与参考电阻差距较大,先检测该引脚外围元器件,如果外围元器件正常,通常为集成电路内部损坏;如果多数引脚电阻不正常,集成电路损坏的可能性很大,但也不能完全排除这些引脚外围元器件损坏。

    测量集成电路的在路电阻

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    图12-20测量集成电路的在路电阻

    (3)在路总电流测量法

    在路总电流测量法是指测量集成电路的总电流来判断故障的方法。

    集成电路内部元器件大多采用直接连接方式组成电路,当某个元器件被击穿或开路时,通常对后级电路有一定的影响,从而使得整个集成电路的总工作电流减小或增大,因此测得集成电路的总电流后再与参考电流比较,过大、过小均说明集成电路或外围元器件存在故障。电子产品的图纸和有关资料一般不提供集成电路总电流参考数据,该数据可在正常电子产品的电路中实测获得。

    在路测量集成电路的总电流如图12-21所示,测量时既可以断开集成电路的电源引脚直接测量电流,也可以测量电源引脚的供电电阻两端电压,然后利用I=U/R计算出电流值。

    在路测量集成电路的总电流

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    图12-21在路测量集成电路的总电流

    综合法就是各种方法的综合应用,但需要注意,尽量使用安全、简单、易行、经济、可靠、快速的方法以及这些方法的组合。


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