一、集成電路的焊接
1.焊接集成電路的準備工作
集成電路引腳多且密,一塊小小的集成電路有幾十個(gè)甚至上百個(gè)引腳,焊接難度很大。因此,在焊接前必須做好以下的準備工作。
1)焊接工具。
選用功率為25W左右的電烙鐵,烙鐵頭應為尖嘴形,并用鏗刀修整尖頭,防止在施焊時(shí)尖頭上的毛刺拖動(dòng)引腳。
2)焊接材料。
焊接材料主要是松香、焊錫絲、焊錫膏和天那水、純酒精等,焊錫絲一定要選用低熔點(diǎn)的。
3)清理印制電路板。
焊接前用電烙鐵對印制電路板進(jìn)行平整,用小毛刷醮上天那水將印制電路板上準備焊接的部位刷凈,仔細檢査印刷電路板有無(wú)起皮、斷落。若有起皮,只需平整一下就可以了,若有斷落,則需用細銅絲連接好。
4)引腳上錫。
新集成電路在出廠(chǎng)時(shí)其引腳已上錫,不必作任何處理。如果是用過(guò)的集成電路,需清除引腳上的污物,并對引腳上錫做調整處理后才能使用。
2.焊接集成電路的具體操作步驟
先將集成電路擺放在印制電路板上,將引腳對正,并將每列引腳的首、尾腳焊好,以防止集成電路移位,然后釆用“拉焊”法進(jìn)行施焊。所謂拉焊,就是在烙鐵頭上帶一小滴焊錫,將烙鐵頭沿著(zhù)集成電路的整排引腳自左向右輕輕地拉過(guò)去,使每一個(gè)引腳都被焊接在印制電路板上。焊接完畢后,應對每一個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行檢查,若某一焊點(diǎn)存在虛焊,可用電烙鐵對其補焊, 用純酒精棉球擦凈各引腳,除去引腳上的松香及焊渣。
3.焊接時(shí)的注意事項
1)焊接時(shí)使用的電路鐵應不帶電或接地。
在電烙鐵燒熱后應拔下電源插頭或者使電烙鐵外殼良好接地,以避免感應電荷擊穿集成電路,特別是焊接MOS集成電路更應如此。
2)焊接時(shí)間不能過(guò)長(cháng)。
焊接集成電路時(shí)要注意其 溫度和 長(cháng)時(shí)間。一般集成電路焊接時(shí)所受的 溫度是260℃、時(shí)間為10s或350℃、3s,這是指一塊集成電路全部引腳同時(shí)浸入離封裝基座平面的距離為1~1.5mm所允許的 溫度和 長(cháng)時(shí)間,所以點(diǎn)焊和浸焊的 溫度一般應控制在250℃左右,焊接時(shí)間在7s左右。
3)注意散熱。
一些大功率集成電路都有良好的散熱條件,在更換集成電路時(shí),應將散熱片重新固定好,使之與集成電路緊密接觸,以防止集成電路受熱而損壞。安裝散熱片時(shí)應注意以下幾點(diǎn):
、僭谖创_定功率集成電路的散熱片是否應該接地前,不要隨意將地線(xiàn)焊到散熱片上;
、谏崞陌惭b要平,緊固轉矩適中,一般為0.4~0.6N?m;
、郯惭b前應將散熱片與集成電路之間的灰塵、銹蝕清除干凈,并在兩者之間墊上硅脂,用以降低熱阻;
、苌崞惭b好后,通常用引線(xiàn)焊接到印制電路板的接地端上;
、菰谖囱b散熱板前,不能隨意通電。
4)安裝集成電路時(shí)要注意方向。
在印制電路板上安裝集成電路時(shí),要注意方向不要搞錯,否則,通電時(shí)集成電路很可能被燒毀。一般規律是,集成電路引腳朝上,以缺口或打有一個(gè)點(diǎn)“!被蜇Q線(xiàn)條為準,各引腳按逆時(shí)針?lè )较蚺帕。如果單列直插式封裝集成電路,則以正面(印有型號商標的一面)朝自己,引腳朝下,引腳編號順序一般從左到右排列。除了以上常規的引腳排列外,也有一些引腳排列較為特殊,應注意。這些大多屬于單列直插式封裝結構,它的引腳排列剛好與上面說(shuō)的相反。
5)引腳能承受的應力與引腳間的絕緣。
集成電路的引腳不要加上太大的應力,在拆卸集成電路時(shí)要小心,以防折斷。對于耐高壓集成電路,電源VCC與地線(xiàn)以及其他輸入線(xiàn)之間要留有足夠的空隙。
4.集成電路的拆焊
下面以使用熱風(fēng)槍拆焊貼片集成電路為例進(jìn)行介紹:
1)拆卸前首先將電烙鐵、維修平臺良好接地,并記住集成電路的定位情況,再根據不同的集成電路選好熱風(fēng)槍的噴頭,然后往集成電路的引腳周?chē)幼⑺上闼?/font>
2)調好熱風(fēng)溫度和風(fēng)速。一般情況下,拆卸集成電路時(shí)溫度開(kāi)關(guān)調至3~6擋,風(fēng)速開(kāi)關(guān)調至2或3擋。
3)用熱風(fēng)槍噴頭沿集成電路周?chē)_慢速旋轉,均勻加熱,且噴頭不可觸及集成電路及周?chē)脑骷。待集成電路的引腳焊錫全部熔化后,再用小螺釘旋具輕輕掀起集成電路。
4)將焊接點(diǎn)用平頭電烙鐵修理平整,并把更換的集成電路和電路板上的焊接位置對好。先焊四角以固定集成電路,再用熱風(fēng)焊槍吹焊四周。
5)焊好后應注意冷卻,不可立即去動(dòng)集成電路,以免其發(fā)生位移。待充分冷卻后,再用放大鏡檢查集成電路的引腳有無(wú)虛焊,若有應用尖頭電烙鐵進(jìn)行補焊,直至全部正常為止。
二、集成電路的代換
集成電路代換分為直接代換和非直接代換兩種。其中,直接代換是指使用同型號或不同型號的集成電路不經(jīng)任何改動(dòng)而代換原集成電路,代換后不影響機器的主要性能與指標;非直接代換是指對代換的集成電路增減個(gè)別組件或修改引腳的排列,使之成為可代換的集成電路后再進(jìn)行代換的一種方法。
1.直接代換
直接代換的原則是,用于代換集成電路的功能、主要技術(shù)參數、封裝形式、引腳用途、引腳排列形式及序號等均與原集成電路相同。同時(shí),還要求它的邏輯極性,即輸岀、輸入電平極性,電壓、電流幅度也必須相同。對于雖然功能相同,而邏輯性不同的集成電路則不能直接代換。
2.非直接代換
非直接代換的原則是,代換所用的集成電路與原集成電路的功能必須相同,特性相近,且體積的大小相差不大,不影響安裝。非直接代換是一項很細致的工作,具體操作時(shí),應注意以下幾個(gè)方面:
1)集成電路引腳的編號順序切勿接錯。
2)在改動(dòng)時(shí)應充分利用原印制電路板上的腳孔和引線(xiàn),以保持電路的整潔。
3)外接引線(xiàn)要整齊規范,避免前后交叉,以便于檢査和防止電路自激。
4)代換后應對其靜態(tài)工作電流進(jìn)行檢測,如電流遠大于正常值,則說(shuō)明電路可能產(chǎn)生自激,可進(jìn)行退耦、調整處理。若增益岀現異常,可調整反饋電阻阻值,使之在原來(lái)的范圍之內。
5)對于代換時(shí)改動(dòng)量較大的集成電路,通電前應在電源VCC回路上串接一直接電流表,并觀(guān)察集成電路總電流的變化是否正常,防止出現異常情況而造成電路損壞。