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集成电路元器件焊接及代换方法

一、集成电路的焊接

1. 焊接集成电路的准备工作

集成电路引脚多且密，一块小小的集成电路有几十个甚至上百个引脚，焊接难度很大。因此，在焊接前必须做好以下的准备工作。

1）焊接工具。

选用功率为25W左右的电烙铁，烙铁头应为尖嘴形，并用铿刀修整尖头，防止在施焊时尖头上的毛刺拖动引脚。

2）焊接材料。

焊接材料主要是松香、焊锡丝、焊锡膏和天那水、纯酒精等，焊锡丝一定要选用低熔点的。

3）清理印制电路板。

焊接前用电烙铁对印制电路板进行平整，用小毛刷醮上天那水将印制电路板上准备焊接的部位刷净，仔细检査印刷电路板有无起皮、断落。若有起皮，只需平整一下就可以了，若有断落，则需用细铜丝连接好。

4）引脚上锡。

新集成电路在出厂时其引脚已上锡，不必作任何处理。如果是用过的集成电路，需清除引脚上的污物，并对引脚上锡做调整处理后才能使用。

2. 焊接集成电路的具体操作步骤

先将集成电路摆放在印制电路板上，将引脚对正，并将每列引脚的首、尾脚焊好，以防止集成电路移位，然后釆用“拉焊”法进行施焊。所谓拉焊，就是在烙铁头上带一小滴焊锡，将烙铁头沿着集成电路的整排引脚自左向右轻轻地拉过去，使每一个引脚都被焊接在印制电路板上。焊接完毕后，应对每一个焊点进行检查，若某一焊点存在虚焊，可用电烙铁对其补焊，最后用纯酒精棉球擦净各引脚，除去引脚上的松香及焊渣。

3. 焊接时的注意事项

1）焊接时使用的电路铁应不带电或接地。

在电烙铁烧热后应拔下电源插头或者使电烙铁外壳良好接地，以避免感应电荷击穿集成电路，特别是焊接MOS集成电路更应如此。

2）焊接时间不能过长。

焊接集成电路时要注意其最高温度和最长时间。一般集成电路焊接时所受的最高温度是260℃、时间为10s或350℃、3s,这是指一块集成电路全部引脚同时浸入离封装基座平面的距离为1~1.5mm所允许的最高温度和最长时间，所以点焊和浸焊的最高温度一般应控制在250℃左右，焊接时间在7s左右。

3）注意散热。

一些大功率集成电路都有良好的散热条件，在更换集成电路时，应将散热片重新固定好，使之与集成电路紧密接触，以防止集成电路受热而损坏。安装散热片时应注意以下几点：

① 在未确定功率集成电路的散热片是否应该接地前，不要随意将地线焊到散热片上；

② 散热片的安装要平，紧固转矩适中，一般为0.4~0.6N・m；

③ 安装前应将散热片与集成电路之间的灰尘、锈蚀清除干净，并在两者之间垫上硅脂，用以降低热阻；

④ 散热片安装好后，通常用引线焊接到印制电路板的接地端上；

⑤ 在未装散热板前，不能随意通电。

4）安装集成电路时要注意方向。

在印制电路板上安装集成电路时，要注意方向不要搞错，否则，通电时集成电路很可能被烧毁。一般规律是，集成电路引脚朝上，以缺口或打有一个点“。”或竖线条为准，各引脚按逆时针方向排列。如果单列直插式封装集成电路，则以正面（印有型号商标的一面）朝自己，引脚朝下，引脚编号顺序一般从左到右排列。除了以上常规的引脚排列外，也有一些引脚排列较为特殊，应注意。这些大多属于单列直插式封装结构，它的引脚排列刚好与上面说的相反。

5）引脚能承受的应力与引脚间的绝缘。

集成电路的引脚不要加上太大的应力，在拆卸集成电路时要小心，以防折断。对于耐高压集成电路，电源VCC与地线以及其他输入线之间要留有足够的空隙。

4.集成电路的拆焊

下面以使用热风枪拆焊贴片集成电路为例进行介绍：

1）拆卸前首先将电烙铁、维修平台良好接地 ，并记住集成电路的定位情况，再根据不同的集成电路选好热风枪的喷头，然后往集成电路的引脚周围加注松香水。

2）调好热风温度和风速。 一般情况下，拆卸集成电路时温度开关调至3 ~6挡，风速开关调至2或3挡。

3）用热风枪喷头沿集成电路周围引脚慢速旋转，均匀加热 ，且喷头不可触及集成电路及周围的元器件。待集成电路的引脚焊锡全部熔化后，再用小螺钉旋具轻轻掀起集成电路。

4）将焊接点用平头电烙铁修理平整 ，并把更换的集成电路和电路板上的焊接位置对好。先焊四角以固定集成电路，再用热风焊枪吹焊四周。

5）焊好后应注意冷却，不可立即 去动 集成电路，以免其发生位移。 待充分冷却后，再用放大镜检查集成电路的引脚有无虚焊，若有应用尖头电烙铁进行补焊，直至全部正常为止。

二、集成电路的代换

集成电路代换分为直接代换和非直接代换两种。其中，直接代换是指使用同型号或不同型号的集成电路不经任何改动而代换原集成电路，代换后不影响机器的主要性能与指标；非直接代换是指对代换的集成电路增减个别组件或修改引脚的排列，使之成为可代换的集成电路后再进行代换的一种方法。

1. 直接代换

直接代换的原则是，用于代换集成电路的功能、主要技术参数、封装形式、引脚用途、引脚排列形式及序号等均与原集成电路相同。同时，还要求它的逻辑极性，即输岀、输入电平极性，电压、电流幅度也必须相同。对于虽然功能相同，而逻辑性不同的集成电路则不能直接代换。

2. 非直接代换

非直接代换的原则是，代换所用的集成电路与原集成电路的功能必须相同，特性相近，且体积的大小相差不大，不影响安装。非直接代换是一项很细致的工作，具体操作时，应注意以下几个方面：

1）集成电路引脚的编号顺序切勿接错。

2）在改动时应充分利用原印制电路板上的脚孔和引线，以保持电路的整洁。

3）外接引线要整齐规范，避免前后交叉，以便于检査和防止电路自激。

4）代换后应对其静态工作电流进行检测，如电流远大于正常值，则说明电路可能产生自激，可进行退耦、调整处理。若增益岀现异常，可调整反馈电阻阻值，使之在原来的范围之内。

5）对于代换时改动量较大的集成电路，通电前应在电源VCC回路上串接一直接电流表，并观察集成电路总电流的变化是否正常，防止出现异常情况而造成电路损坏。

芯片上有成千上万个晶体管，是怎么安上去的？看完涨知识了。

芯片能够放入那么多的晶体管，内部结构是采用层级堆叠的技术芯片虽然体积小，但内部结构是错综复杂的微电路。通过X射线观看芯片内部结构，可以看到有很多层级，上下交错层叠大概有10层，每一层都有晶体管，通过导线相互连接。在生产的过程中，先完成第一层再向上递进，就和盖楼差不多。

简要说说它的流程：首先是画出晶体三极管的电路布局图，对它照相，将布局图缩小成一张小小的透光胶片；其次，将硅晶圆切成薄片，打磨抛光后涂上一层感光材料；第三，用强光（最初是可见光，后来用激光和紫外光）将胶片上的图案投射到涂了感光材料的硅片上；第四，用酸性物质把硅片上未曝光的区域蚀刻掉，然后根据设计要求加入半导体杂质（扩散掺杂），或者镀上金属导体或绝缘体在“平面处理工艺”发明之前，所有的晶体三极管都是用手工一个一个制作，半导体企业的车间像小作坊，产品难以大规模生产，而且质量不稳定（手工生产的短板），尺寸较大（人眼分辨率有限），无法小型化。