集成电路的焊接方法精选(九篇)

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第1篇：集成电路的焊接方法范文

关键词：焊接技术；贴片；质量检测

贴片器件在电子系统中的应用非常广泛，已成为广大电气工作人员的首选。近几年来，无论是在航空航天领域，还是在机械生产领域，贴片都被相关设计者所重视，并且成为大部分电子设备的核心器件。而我国军方所用的电子设备比民用电子设备所需的要求更高，所应用的试验环境更加恶劣，所以需要生产出可靠性高、质量更好的贴片器件来满足军方和社会的需求。要想生产出符合要求的贴片器件，就必须对焊接的技术和质量进行研究，分析重要的工艺生产、控制环节。因而，我们必须对其手工焊接技术进行分析，并且对其焊接质量进行检验。

1 手工焊接

1.1 步骤

在生产企业里，焊接贴片器件主要靠自动焊接设备，但在维修电子产品或研究单件制作样机时，检测和焊接贴片元器件都可能用到手工操作。手工焊接的步骤如下：

（1）焊接材料准备。焊锡丝一般使用0.5～0.8mm的活性焊锡丝，也可以用焊锡膏。要使用腐蚀性小，免清洗的助焊剂。

（2）工具准备。要用专用镊子和恒温电烙铁，电烙铁功率不超过20W。如果提高要求，最好有热风工作台和专用维修站。

（3）焊接。焊接电阻，电容等两端元器件时，一种方法是先在焊盘上涂覆助焊剂，并在基板上点一点专用胶水，将元器件固定在预定位置上，先焊好一端后，再焊另一端。另一种方法是先在一个焊盘上镀锡，镀锡后电烙铁不要离开焊盘，快速用镊子夹着元器件放在焊盘上，焊好一个脚后，再焊另一个引脚。焊接集成电路时，先把器件放在预定位置上，用少量焊锡焊住器件的2个对脚，使器件准确固定，然后将其他引脚涂上助焊剂，依次焊接。如果技术水平过硬，可以用H型电烙铁进行“托焊”，即沿着器件引脚，把烙铁头快速往后托，焊接速度快，提高效率。

1.2 手工焊接的不足之处

手工焊接虽然简单、灵活、容易操作，不会受到外界因素的影响，但是本身却存在着一些不足之处。

（1）没有标准的时间量来控制焊接、吸锡过程，都是依靠焊操作术人员的经验和直觉来判断。贴片器件的焊接时间不宜过长，一般控制在几秒钟，否则会将集成电路损坏，而焊接时间不足则会出现虚焊。

（2）手工焊接不能够精确掌握焊接的质量，容易出现连焊、虚焊等情况。焊接技术人员只凭借自身的经验，没有精确控制焊接时的焊锡量，所以焊接过程中可能出现：焊锡量过多，造成连焊的现象，最终出现断路；焊锡量过少会造成虚焊，使个别的引脚脱焊。虚焊比较难发现，可能不会在测试初期显现出来，但很可能在任何一个环节出现故障。

（3）手工焊接有较多局限性。电阻，电容等两端元器件和简单的集成电路可以手工焊接完成，但象BGA方式封装的大型集成电路手工焊接没办法完成，必须用专用贴片设备。

2 贴片器件的拆除及返修

产品检测失效的元器件一般都会采用手工拆除的方法来拆除贴片器件，通常有以下几种拆除法：

（1）拉线拆除法。拉线法是采用一根粗细、长短合适的漆包线，利用漆包线来切割溶化后的焊锡进行拆除。将线条的一端清理干净加上焊锡，从拆除部位的引脚底部穿过，并将其焊接在适当的焊点上，另一端用手拿着，用电烙铁对引脚进行加热，并且用适当的力度向上拉漆包线，等引脚焊锡完全融化之后，就可以将引脚脱离出电路板。其他部位的引脚拆除与其相同，等所有的引脚都离开电路板之后，就可以将之完全拆除。拉线拆除法虽然比较慢，但是准确度非常高。

（2）分离拆除法。分离法拆除贴片器件可以说成是一种破坏法，利用适当的工具将集成电路四周的引脚直接剪断，然后用镊子将集成块拆除，再用镊子和电烙铁的尖头将引脚一个个拆除。这种方法最适合长贴片器件，能够很好地保护印制板，但是拆除下来的芯片却会受到极大的破坏，可能会失效，因此这种方法只建议在特殊情况使用。

（3）用专用加热头拆焊元器件。一般想要拆焊晶体管和集成电路，要专用的加热头，用S型和L型加热头可以拆焊SOT晶体管和SO，SOL封装的集成电路。

（4）用热风工作台拆焊。近年来，各种热风工作台已经在电子产品维修行业中普及。热风工作台的热风筒上可以装配各种专用的热风嘴，用于拆卸不同尺寸，不同封装方式的芯片。

3 贴片器件焊接质量检验方法

3.1 目视检测法

目测检测贴片手工焊接质量必须采用相关的放大设备，就是将手工焊接之后的电路板进行清洗，清洗干净之后放在高放大倍数的显微镜设备下，通过放大镜来直接观测芯片引脚的手工焊接状况，但是无法直接观测出虚焊的情况。

3.2 性能测试法

性能测试法是检查手工焊接之后芯片的性能指标参数，通过加电测试法检测芯片在电路板中的功能用途，功能正常的情况可以初步认定为合格产品，无法实现功能的情况则直接判断为不合格产品。这种检测方法无法发现深层次的虚焊，只能通过各种环境试验同步考核虚焊情况。

3.3 直接检查引脚法

直接检查引脚法需要借助相关的工具，如，细橡胶棒（橡胶棒的两头必须是圆润光滑的，不能锋利）。用细橡胶棒的头部轻轻拨动手工焊接的引脚，检测其手工焊接是否合格。一般情况下，焊接质量越好的引脚，越难将其拨动，而虚焊及脱焊等情况，可以直接将其拨动，很容易发现这些不合格的焊接。这种检测方法必须掌握好拨动的力度，否则会直接造成引脚损伤。

以上这些焊接检测方法都是用在大型贴片焊接质量检测之上，很多情况下都是使用两种方法结合检测焊接质量。

4 结束语

目前，我国手工焊接质量检测技术不是很完美，其中存在着许多缺点，过于依靠经验和直觉，无法做到精确。因此，相关的设计人员应该加大对贴片器件手工焊接技术及其检测技术的研究力度，寻找出完美无缺陷的质量检测技术，为检测人员减少工作压力。同时，应该将现代高科技应用到焊接技术中，对其进行改进创新，寻找更为精确的焊接技术。

参考文献

第2篇：集成电路的焊接方法范文

关键词：集成电路 直流电阻检测法 总电流测量法 对地交、直流电压测量法

中图分类号：TN407 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）08-0208-01

1 集成电路的特点及分类

集成电路时在一块极小的硅单晶片上，利用半导体工艺制作上许多晶体二极管、三极管、电阻、电容等元件，并连接成能完成特定电子技术功能的电子线路。从外观上看，它已成为一个不可分割的完整的电子器件。

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

集成电路按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路、特大规模集成电路和巨大规模集成电路。

2 集成电路的检测

集成电路常用的检测方法有在线测量法和非在线测量法（裸式测量法）。

在线测量法是通过万用表检测集成电路在路（在电路中）直流电阻，对地交、直流电压及工作电流是否正常，以判断该集成电路是否损坏。这种方法是检测集成电路最常用和实用的方法。

非在线测量法是在集成电路未接人电路时，用万用表测量接地引脚与集成电路各引脚之间对应的正、反向直流电阻值，然后将测量数值与已知的同型号正常集成电路各引脚的直流电阻值相比较，来确定它是否正常。非在线测量法测量一般把红表笔接地、黑表笔测量定义为正向电阻测量；把黑表笔接地、红表笔测量定义为反向电阻测量，选用的是指针式万用表，这也是行业中的俗定。下面介绍几种常用的检测方法。

2.1 直流电阻检测法

直流电阻检测法适用于非在线集成电路的测试。直流电阻检测法是一种用万用表直接测量元件和集成电路各引脚之间的正、反向直流电阻值，并将测量数据与正常数据相比较，来判断是否有故障的一种方法。

直流电阻测试法实际上是一个元器件的质量比较法。首先用万用表的欧姆档测试质量完好的单个集成电路各引脚对其接地端的阻值并做好记录，然后测试待测单个集成电路各引脚对其接地端的阻值，将测试结果进行比较，来判断被测集成电路的好坏。

当集成电路工作失效后，各引脚电阻值会发生变化，如阻值变大或者变小等。“鼎足检测法”要查出这些变化，根据这些变化判断故障部位，具体方法如下。

（1）通过查找相关资料，找出集成电路各引脚对地电阻值。

（2）将万用表置于相应的欧姆档，测量待测集成电路每个引脚与接地引脚之间的阻值，并与标准阻值进行比较。当所测对地电阻值与标准阻值基本相符时表示被测集成电路正常；如果出现某引脚或全部引脚对地电阻值与标准阻值相差太大时，即可认为被测集成电路已经损坏。

在路测量时，测量直流电阻之前要先断开电源，以免测试时损坏万用表。

2.2 总电流测量法

该法是通过检测集成电路电源进线的总电流，来判断集成电路好坏的一种方法。由于被测集成电路内部绝大多数为直接耦合，所以当被测集成电路出现损坏时（如某一个PN结击穿或开路），会引起后级饱和与截止，使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判断集成电路的好坏。也可测量电源通路中电阻的电压降，用欧姆定律计算出总电流。

2.3 对地交、直流电压测量法

这是一种在通电情况下，用万用表直流电压挡对直流供电电压、元件的工作电压进行测量，检测集成电路各引脚对地直流电压值，并与正常值相比较，进而压缩故障范围，找出损坏元件的测量方法。

对于输出交流信号的输出端，此时不能用直流电压法来判断，要用交流电压法来判断。检测交流电压时要把万用表置于“交流档”，然后检测该脚对电路“地”的交流电压。如果电压异常，则可断开引脚连线，测量接线端电压，以判断电压变化是由元件引起的，还是由集成电路引起的。

对于一些多引脚的集成电路，不必检测每一个引脚的电压，只要检测几个关键引脚的电压值即可大致判断故障位置。开关电源集成电路的关键是电源脚VCC、激励脉冲输出脚VOUT、电压检测输人脚和电流检测输人端IL。

第3篇：集成电路的焊接方法范文

[关键词]芯片 封装技术 技术特点

我们经常听说某某芯片采用什么什么的封装方式，在我们的电脑中，存在着各种各样不同处理芯片，那么，它们又是采用何种封装形式呢?并且这些封装形式又有什么样的技术特点以及优越性呢?在本文中，作者将为你介绍几个芯片封装形式的特点和优点。

一、DIP双列直插式封装

DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP封装的芯片在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。

DIP封装具有以下特点：(1)适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。(2)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。Intel系列CPU中8088就采用这种封装形式，缓存和早期的内存芯片也是这种封装形式。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装

QFP封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上。用这种形式封装的芯片必须采用SMD将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。PFP方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，也可以是长方形。

QFP/PFP封装具有以下特点：(1)适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。(2)适合高频使用。(3)操作方便，可靠性高。(4)芯片面积与封装面积之间的比值较小。Intel系列CPU中80286、80386和某些486主板采用这种封装形式。

三、PGA插针网格阵列封装

PGA芯片封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。根据引脚数目的多少，可以围成2~5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座。为使CPU能够更方便地安装和拆卸，从486芯片开始，出现一种名为ZIF的CPU插座，专门用来满足PGA封装的CPU在安装和拆卸上的要求。

ZIF是指零插拔力的插座。把这种插座上的扳手轻轻抬起，CPU就可很容易、轻松地插入插座中。然后将扳手压回原处，利用插座本身的特殊结构生成的挤压力，将CPU的引脚与插座牢牢地接触，绝对不存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的扳手轻轻抬起，则压力解除，CPU芯片即可轻松取出。PGA封装具有以下特点：(1)插拔操作更方便，可靠性高。(2)可适应更高的频率。Intel系列CPU中，80486和Pentium、Pentium Pro均采用这种封装形式。

四、BGA球栅阵列封装

随着集成电路技术的发展，对集成电路的封装要求更加严格。这是因为封装技术关系到产品的功能性，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CrossTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208 Pin时，传统的封装方式有其困难度。因此，除使用QFP封装方式外，现今大多数的高脚数芯片(如图形芯片与芯片组等)皆转而使用BGA封装技术。BGA一出现便成为CPU、主板上南/北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。

BGA封装技术又可详分为五大类：(1)PBGA基板：一般为2~4层有机材料构成的多层板。Intel系列CPU中，Pentium II、III、IV处理器均采用这种封装形式。(2)CBGA基板：即陶瓷基板，芯片与基板间的电气连接通常采用倒装芯片的安装方式。Intel系列CPU中，Pentium I、II、Pentium Pro处理器均采用过这种封装形式。(3)FCBGA基板：硬质多层基板。(4)TBGA基板：基板为带状软质的1~2层PCB电路板。(5)CDPBGA基板：指封装中央有方型低陷的芯片区。

BGA封装具有以下特点：(1)I/O引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于QFP封装方式，提高了成品率。(2)虽然BGA的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能。(3)信号传输延迟小，适应频率大大提高。(4)组装可用共面焊接，可靠性大大提高。

BGA封装方式经过十多年的发展已经进入实用化阶段。1987年，日本西铁城公司开始着手研制塑封球栅面阵列封装的芯片。而后，摩托罗拉、康柏等公司也随即加入到开发BGA的行列。1993年，摩托罗拉率先将BGA应用于移动电话。同年，康柏公司也在工作站、PC电脑上加以应用。直到五六年前，Intel公司在电脑CPU中(即奔腾II、奔腾III、奔腾IV等)，以及芯片组中开始使用BGA，这对BGA应用领域扩展发挥了推波助澜的作用。目前，BGA已成为极其热门的IC封装技术，其全球市场规模在2000年为12亿块，预计2005年市场需求将比2000年有70%以上幅度的增长。

五、CSP芯片尺寸封装

随着全球电子产品个性化、轻巧化的需求蔚为风潮，封装技术已进步到CSP。它减小了芯片封装外形的尺寸，做到裸芯片尺寸有多大，封装尺寸就有多大。即封装后的IC尺寸边长不大于芯片的1.2倍，IC面积只比晶粒大不超过1.4倍。

CSP封装又可分为四类：(1)传统导线架形式，代表厂商有富士通、日立、Rohm、高士达等等。(2)硬质内插板型，代表厂商有摩托罗拉、索尼、东芝、松下等等。(3)软质内插板型，其中最有名的是Tessera公司的microBGA，CTS的sim-BGA也采用相同的原理。其他代表厂商包括通用电气(GE)和NEC。(4)晶圆尺寸封装：有别于传统的单一芯片封装方式，WLCSP是将整片晶圆切割为一颗颗的单一芯片，它号称是封装技术的未来主流，已投入研发的厂商包括FCT、Aptos、卡西欧、EPIC、富士通、三菱电子等。

CSP封装具有以下特点：(1)满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。(2)芯片面积与封装面积之间的比值很小。(3)极大地缩短延迟时间。CSP封装适用于脚数少的IC，如内存条和便携电子产品。未来则将大量应用在信息家电、数字电视、电子书、无线网络WLAN/GigabitEthemet、ADSL/手机芯片、蓝芽等新兴产品中。

六、MCM多芯片模块

为解决单一芯片集成度低和功能不够完善的问题，把多个高集成度、高性能、高可靠性的芯片，在高密度多层互联基板上用SMD技术组成多种多样的电子模块系统，从而出现MCM多芯片模块系统。MCM具有以下特点：(1)封装延迟时间缩小，易于实现模块高速化。(2)缩小整机/模块的封装尺寸和重量。(3)系统可靠性大大提高。

第4篇：集成电路的焊接方法范文

关键词：电路原理；元器件；集成电路；调试；故障查找；虚焊；布线；可记忆门铃

中图分类号：TM925

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）23-0050-02

1　可记忆门铃电路原理

图1 可记忆门铃电路原理图

可记忆门铃具有记忆功能，当有人按过门铃后，发光二极管就保持长时间显示状态，直到主人按复位开关熄灭。门铃由4.5～9V电池供电，也可用交流电源供电。图中所示的12V直流电源即可通过桥式整流电路获得，静态耗电流仅数毫安。K1是门铃按钮开关，K2是清除记忆灯的复位开关。IC2为RS触发器。平时IC2第四脚通过R5接地，故处于零输入状态，扬声器无声。按K2一下使IC1输出高电平，LED不发光。当客人按下K1时，则IC2产生音频震荡，同时通过D1给IC1加上高电平，第3脚输出低电平，LED点亮表示有客人来过。K1断开后D1反偏截止，使IC1保持低电平输出，LED维持点亮状态，直到主人来按一下K2才能使LED熄灭。555和R5、R6、R7、D2、D3、C5、C6组成多谐振荡器，当K1在关断情况下，555的第4脚呈低电平，使555处于强制复位状态，第3管脚输出呈低电平。当K1闭合，电源通过D2对C5快速充电至VCC，555的第4脚呈高电平，555振荡器起振，震荡频率为：fc1＝1.44/（RD+2R7）×C6，其中RD为D2、D3的直流导通电阻，约500Ω，此时充电回路为VCCD2D3R7C3；放电回路为R7C6芯片内部；震荡频率约为1230Hz。当K1复位后，由于C5上电压仍为高电平，震荡器继续震荡，直到C5上的电压降到小于0.4V，555被强制复位停振。此时，充电时间常数增大，放电时间常数增大，放电时间常数仍为R7、C6，此时的振荡频率为：fc2＝1.44/（RD+2R7）C6，约为680Hz左右。这样该门铃在按钮被按下时发出“叮”声，按钮被放开时发出“咚”声，非常悦耳。

2　元器件安装的技术要求

表1　元器件列表

名称 型号 数量

集成电路 7805，NE555 1，1

三极管 9013 4

发光二极管 红色 1

二极管 IN4148 3

电阻 10k，100k，20k， 150k，330k 2，2，2，1，1

电解电容 100uF，4.7uF，0.1uF 1，1，1

电位器 510kΩ 1

电容 10nF 2

电解电容 100uF 5

扬声器 1

复位常开开关 红色　黄色 1，1

元器件在印刷电路板上规则排列，元器件轴线方向尽量一致，并与板的四边垂直或平行，使得元器件排列规范，版面整齐美观，对于安装调试和维修比较方便。单面印刷电路板，元器件只能安装在没有印刷电路的一面，元器件的引脚通过安装孔焊接在印刷导线的接点上。在手工布线时，因集成电路管脚较多，有意将NE555安排在四点焊盘相连的左半面；普通电阻、二极管占四点排列，三极管9013占三点排列，选择合适的位置，便于导线连接，既不相交又不迂回太远。纸上布线时不需要为扬声器专门准备空间，扬声器可在板子上采用立式焊接，不会占多少空间。选择一块独立的空间放置电源电路，便于之后检查。根据原理图顺序将各个元器件从左至右依次排开，尽量使电路紧凑、密集，缩短导线。

3　调试

定义：电厂机组、变电站或某项设备在安装过程中及安装结束后移交生产前，按设计和设备技术文件规定进行调整、整定和一系列试验工作的总称。在我们此次实习中调试应该是在加作品之前对作品的各项指标进行调整。但是可记忆门铃没有可以调节的参数，所以只需要检查电路接线是否正确，焊接是否有误。

故障查找：检查元器件的选用和使用是否正确；各器件接电源和地线的极性是否符合要求；电解电容的极性、二极管和三极管的管脚、集成电路的引脚有无错接、漏接、互碰等情况；布线是否合理；焊点有无脱落等。

故障产生原因：焊接出现虚焊，短路；开关焊的过低，不能被完全地按下去；导线少焊、多焊。

解决方法：重新焊接，检查线路。

第5篇：集成电路的焊接方法范文

笔者所在学院也开设了该门课程，原来的教学方案是先学习相关电子电路知识，介绍使用的设备，设计了几个实验，让学生完成几个实验的焊接、调试。在目前全国均在推行一体化课程改革过程中，笔者通过设计一个整体项目，分模块实施，让学生按照一个项目的模式来学习。在具体教学中，分拆了一个个任务，采用任务引领型课程的方式，让学生逐步掌握课程知识和技能。这里采用了“多功能数字钟”的设计与制作为项目总目标。

一、整体设计思路

以综合实训多功能项目数字钟为任务引领，将项目分成6个模块，每个模块都以实训内容带动相关理论知识的学习。前期采用化整为零的方式，将综合实训项目分成6个模块来实施，分别进行制作、调试、测试，并将相关理论知识融合在实训项目中，使学生在实训中感悟理论。6个模块分别包括：振荡器电路、分频器电路、分秒计数器电路、小时计数器电路、显示译码电路、校时电路。6个模块分别调试完成后，就要采用积零为整的方式，将6种模块合在一起，完成数字钟主体电路的制作与调试，最后设计并组装一个多功能数字钟电子产品。

二、材料工具准备

预计用到的集成电路包括：（1）74LS48：BCD―7段译码驱动器，用来驱动共阴极的数码管显示器；（2）74LS74：双D触发器；（3）74LS191：单时钟4位同步加/减可逆计数器，是BCD码十进制计数器；（4）74LS92：二―六―十二进制计数器异步计数器；（5）74LS90：二―五―十进制计数器异步计数器；（6）555：集成定时器，因内部有三个5千欧电阻而得名；（7）BS202：7段发光共阴数码管，每段的驱动电流最大为15mA。

其他常用的电阻、二极管、三极管若干。

主要工具设备有示波器、万用表、数字实验台和直流稳压电源等电子仪器设备。

三、项目实施要点

首先是检查各元件。电阻、电容、各集成芯片，检查各逻辑功能。在插接安装阶段，要注意以下几点：（1）集成电路的插接应认清方向，不要倒插，所有集成电路的插入方向要保持一致，注意引脚不要弯曲；（2）元器件的位置要根据电路的各部分功能确定元器件在PCB板上的位置，相互有影响或产生干扰的元器件应尽可能分开或屏蔽，输入级与输出级之间要尽量安排远一些；（3）连接用的导线要紧贴电路板，避免接触不良，连线不允许跨接在集成电路器件上，一般从集成电路器件周围通过，尽量做到横平竖直，导线就尽可能短一些，避免交织混杂在一起；（4）接地的处理，线路组装时，电路之间要共地。

其次是调试。要对照电路图检查电路元器件连接是否正确，器件引脚、二极管方向、电容极性、电源线、地线是否接对，焊接是否牢固。要按功能模块分别调试，步骤可分为：（1）首先调整振荡电路部分，以为其他电路提供标准的时钟脉冲信号；（2）然后调整控制电路的分频器；（3）调整信号处理电路、计数、译码、显示；（4）调整按时电路。

最后是产品组装。主体电路安装调试完成后，将其放置在一个外壳盒里，在此可以让学生自己动手设计这个外壳盒并将其组装好，最终完成一个DIY数字钟电子产品。

四、技能考核方案

直接采用一体化考核方式，在每个模块设置考核环节，占50%，最后整体设备制作及答辩占50%。其中，模块考核主要包括以下几项：（1）元件的检查与选择；（2）按照给出的线路正确接线；（3）电路的调试，主要考核主要工具设备（如示波器、万用表、数字实验台和直流稳压电源）的使用；（4）电路测试，主要检查模块功能是否满足要求；（5）简述电路的工作原理，考核对相关知识的掌握程度。每个任务模块按ABC等级评定，A是指能高质、高效地完成此能力目标的全部内容，并能解决遇到的特殊问题；B指能按时完成此能力目标的全部内容； C指能在老师或同学的帮助下完成此能力目标的全部内容。

五、教学过程

第6篇：集成电路的焊接方法范文

【关键词】集成电路；应用

一、引言

集成电路技术作为微电子技术的一个重要门类和组成部分，其技术发展遵循着著名的摩尔定律，仅仅需要1.5年的时间就能够将相同性能的电路压缩到原有体积的一半，而进40年来，集成电路的体积几乎缩小了30000倍。当前，顶尖的集成电路研发技术掌握在少数几个发达国家的研究机构手中，而与集成电路息息相关的IC产业已经被高度整合，从设计，到制造，到封装再到测试，已经形成了一条完整的产业链，集成电路的广泛应用不断地推动着科技的进步，也不断地改变着人类的生活。本文将讨论集成电路的原理，分析集成电路的发展，最后讨论集成电路的应用。

二、集成电路概述

微电子学是一种结合了电子学以及材料物理学的综合学科，该学科的主要研究认为是将半导体材料进行适当处理，制造出微型电子电路、微型电子系统以满足各种应用需要。基于微电子技术发展起来的集成电路技术主要囊括了材料技术、电路技术、集成封装技术等几个门类，主要通过将晶体管器件、电阻器件、电容器件等按照电路原理高度集成在一起，从而实现电路的某种功能，从集成电路输入输出关系来看，集成电路一般可以分为模拟集成电路和数字集成电路两种。

三、常见集成电路举例

1.74LS138译码器

74LS139集成电路是常见的两个2线－4线译码器，共有54/74S139和54/74LS139两种线路结构型式，当选通端（G1）为高电平，可将地址端（A、B）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。若将选通端（G1）作为数据输入端时，74LS139还可作数据分配器。A、B译码地址输入端，高电平触发；芯片的G1、G2为选通端，低电平触发有效；Y0～Y3为译码输出端。

2.74ls244缓冲器

74LS244是一种3态8位缓冲器，一般用作总线驱动器。74LS244芯片没有锁存的功能，地址锁存器就是一个暂存器，74LS244根据控制信号的状态，将总线上地址代码暂存起来。8086/8088数据和地址总线采用分时复用操作方法，即用同一总线既传输数据又传输地址。

当微处理器与存储器交换信号时，首先由CPU发出存储器地址，同时发出允许锁存信号ALE给锁存器，当锁存器接到该信号后将地址/数据总线上的地址锁存在总线上，随后才能传输数据。

3.555定时器

555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，是最常见的定时器集成电路。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V～16V工作，7555可在3～18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。一般来说，555定时器的功能实现由比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当5脚悬空时，则电压比较器C1的同相输入端的电压为2VCC/3，C2的反相输入端的电压为VCC/3。若触发输入端TR的电压小于VCC/3，则比较器C2的输出为0，可使RS触发器置1，使输出端OUT=1。如果阈值输入端TH的电压大于2VCC/3，同时TR端的电压大于VCC/3，则C1的输出为0，C2的输出为1，可将RS触发器置0，使输出为0电平。

555的应用：

（1）构成施密特触发器，用于TTL系统的接口，整形电路等；

（2）构成多谐振荡器，组成信号产生电路，振荡周期：T=0.7（R1+2R2）C；

（3）构成单稳态触发器，用于定时延时整形及一些定时开关中。

555应用电路采用以上三种方式中的1种或多种组合起来可以组成各种实用的电子电路，如定时器、分频器、脉冲信号发生器、元件参数和电路检测电路、玩具游戏机电路、音响告警电路、电源交换电路、频率变换电路、自动控制电路等。

四、集成电路发展

电路工艺是集成电路技术中最为基础的部分，主要涉及到扩散技术、氧化技术、光刻腐蚀技术以及薄膜再生技术等方面。上世纪六十年代末，微电子研究人员充分研究了氧化二硅系统的电性质，完成了界面物理研究的理论储备，紧接着科学家通过控制钠离子玷污的手法，配合使用高纯度的材料，成功实现了MOS集成电路的生产，由于MOS电路在工艺上易于控制、功耗很低、集成度高、可裁剪性强等优点，当前半导体工业中，绝大多数的集成电路有使用MOS或者CMOS结构。

制版技术方面的关键技术的光刻技术，光刻技术最初被使用在照相术上面，上世纪五十年代末被应用到半导体技术中，仙童公司巧妙地使用光刻技术实现了集成电路的图形结构。使用光刻技术制造的器件相互连接时可以不使用手工焊接技术，而是采用真空金属蒸发技术，使用光刻技术实现电路的绘制。近年来，随着光刻技术的发展，光刻技术的加工精度已经达到超深亚微米数量级。

电路设计方面。1971年，Intel公司第一台微处理器的发明是集成电路技术对人类做出的最大贡献之一，微处理器的发明开辟了计算机时代的新纪元。微处理器的发明带动了以CMOS为基础的超大规模集成电路系统的发展，也带动了智能化电子产品的飞速发展，是信息技术的基础原件和实物载体。近年来，随着集成电路技术的发展，科学家将量子隧穿效应技术应用到集成电路领域，推动了信息化社会的进程。

工艺材料方面。随着材料科学的不断发展，很多新材料技术和新物力技术不断地被应用到集成电路领域当中，铁电存储器和磁阻随机存储器就是其中的代表。当前集成电路技术的发展突显出一些新的特征，主要表现在从一维向多维发展，向材料技术、微电子技术、器件技术以及物理技术提出了更高的要求，集成电路的发展也正因为如此遭遇瓶颈，物理规律的限制、材料科学的限制、技术手法的限制。不过与此同时，宽禁带的SiC、GaN以及AIN等材料击穿电压值高、禁带值高、抗辐射性能好，应经被广泛应用，所制造器件在高频工作状态、高温状态以及大功率状态下性能优异，是集成电路的发展方向。

五、结语

集成电路是上世纪人类社会最伟大的发明之一，集成电路的广泛应用不断地推动着科技的进步，也不断地改变着人类的生活。本文系统分析了集成电路的原理，列举了几种常见集成电路，并对集成电路的发展进行了讨论和研究。

参考文献

[1]张允炆.半导体技术[M].哈尔滨工业大学出版社,2004.

[2]李祁镇.集成电路概述[M].北京:清华大学出版社,2003.

[3]韩周子.数字集成电路概述[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

[4]方寒.浅谈集成电路的发展[M].中国科技纵横,2003.

第7篇：集成电路的焊接方法范文

关键词： 集成运算放大器 封装样式 使用注意事项

一、集成运算放大器的分类

集成运算放大器可以按照人们的不同需求进行多种划分，具体有以下几种类别。

1.按照集成运算放大器的参数分类

（1）通用型运算放大器

通用型运算放大器就是以通用为目的而设计的。这类器件的主要特点是价格低廉、产品量大、面广，其性能指标适合一般性的使用。如mA741（单运放）、LM358（双运放）、LM324（四运放）及以场效应管为输入级的LF356。它们是目前应用最为广泛的集成运算放大器。

（2）高阻型运算放大器

这类集成运算放大器的特点是差模输入阻抗非常高，输入偏置电流非常小，一般rid>（109～1012）W，IIB为几皮安到几十皮安。实现这些指标的主要措施是利用场效应管高输入阻抗的特点，用场效应管组成运算放大器的差分输入级。用FET作输入级，不仅输入阻抗高，输入偏置电流低，而且具有高速、宽带和低噪声等优点，但输入失调电压较大。常见的集成器件有LF356、LF355、LF347（四运放）及更高输入阻抗的CA3130、CA3140等。

（3）低温漂型运算放大器

在精密仪器、弱信号检测等自动控制仪表中，总希望运算放大器的失调电压较小且不随温度的变化而变化。低温漂型运算放大器就是为此而设计的。目前常用的高精度、低温漂运算放大器有OP-07、OP-27、AD508及由MOSFET组成的斩波稳零型低漂移器件ICL7650等。

（4）高速型运算放大器

在快速A/D和D/A转换器中，要求集成运算放大器的转换速率SR一定要高，单位增益带宽BWG一定要足够大，像通用型集成运放是不适合高速应用的场合的。高速型运算放大器的主要特点是具有高转换速率和宽频率响应。常见的运放有LM318、mA715等，其SR=50～70V/ms，BWG>20MHz。

（5）低功耗型运算放大器

由于电子电路集成化的最大优点是能使复杂电路小型轻便，因此随着便携式仪器应用范围的扩大，必须使用低电源电压供电、低功率消耗的运算放大器相适用。常用的运算放大器有TL-022C、TL-060C等，其工作电压为±2V～±18V，消耗电流为50～250mA。目前有的产品功耗已达微瓦级，例如ICL7600的供电电源为1.5V，功耗为10mW，可采用单节电池供电。

（6）高压大功率型运算放大器

运算放大器的输出电压主要受供电电源的限制。在普通的运算放大器中，输出电压的最大值一般仅几十伏，输出电流仅几十毫安。若要提高输出电压或增大输出电流，集成运放外部必须要加辅助电路。高压大电流集成运算放大器外部不需附加任何电路，即可输出高电压和大电流。例如D41集成运放的电源电压可达±150V，uA791集成运放的输出电流可达1A。

2.按外形的封装样式分类

（1）扁平式（即SSOP）

这种类型的封装的芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大型集成电路都采用这种封装形式，其引脚数一般在100个以上，如图1。用这种形式封装的芯片必须用SMD（表面安装设备技术）将芯片与主板焊接起来。采用SMD安装的芯片不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊点。将芯片各脚对准相应的焊点，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。

图1 扁平式

PFP（Plastic Flat Package）方式封装的芯片与QFP方式基本相同。唯一的区别是QFP一般为正方形，而PFP既可以是正方形，又可以是长方形。

（2）单列直插式（即SIP）

图2 单列直插式

这种类型的最适合焊接，是DIY友的最爱，因为这种封装的管脚很长，很适合DIY焊接，且比较坚固，不易损坏，如图2。

（3）双列直插式（即DIP）

这是应用最广泛、最多的封装形式，如图3所示。

绝大多数中小规模集成电路（IC）均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过100个。采用DIP封装的CPU芯片有两排引脚，需要插入到具有DIP结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。但DIP封装的芯片在芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏引脚。

使用DIP外形的有以下好处：①适合在PCB（印刷电路板）上穿孔焊接，操作方便。②芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。

Intel系列CPU中的8088就采用这种封装形式，缓存（Cache）和早期的内存芯片也是这种封装形式。

图3 双列直插式

二、集成运算放大器的组成

集成运算放大器的内部通常包含四个基本组成部分，即输入级、中间级、输出级和偏置电路，如图所示：

图4 集成运算放大器的内部构造

由于集成运算放大器是一种多级直耦放大电路，因此要求输入级具有抑制零点漂移。另外，还要求输入级具有较高的输入电阻，因此在输入级上常采用双端输入的差动放大电路。中间级的作用则是放大信号，要求有尽可能高的电压放大倍数。中间级常采用直接耦合共发射极放大电路。输出级与负载相连，要求带负载能力要强，因此常采用直接耦合的功率放大电路，此外，输出级一般还有过电流保护电路，防止电流过大，烧坏输出电路。偏置电路的功能主要是为输入级、中间级和输出级提供合适的静态工作点。偏置电路一般采用电流源电路。

集成运算放大器具有两个输入端和一个输出端，在两个输入端中，一个为同相输入端，标注“+”，表示输出电压与此输入端的电压相位相同；另一个为反相输入端，标注“-”，表示输出电压与此输入端的电压相位相反。集成运算放大器电路符号如图5所示。

图5 集成运算放大器的电路符号

三、集成运算放大器的选择及使用中的一些问题。

通常情况下，在设计集成运算放大器应用电路时，应根据设计需求寻找具有相应性能指标的芯片。因此，了解集成运算放大器的类型，理解其主要性能指标的物理意义，是正确选择集成运算放大器的前提。应根据以下几方面的要求选择集成运算放大器。

1.信号源的性质：根据信号源是电压源还是电流源、内阻大小、输入信号的幅值及频率变化范围等，选择集成运算放大器的差模输入电阻、带宽等指标参数。

2.负载的性质：根据负载电阻的大小，确定所需集成运算放大器的输出电压和输出电流的幅值。对于容性负载和感性负载，还要考虑它们对频率参数的影响。

3.精度要求：对集成运算放大器的精度选择要恰当，过低不能满足要求，过高将增加成本。

4.环境条件：选择集成运算放大器时，必须考虑到工作温度范围、工作电压范围、功耗、体积限制及噪声源的影响等因素。

另外，需要注意的事项有以下几点：

①集成运算放大器的选择，从性价比方面考虑，应尽量选择通用集成运算放大器，只有在通用集成运算放大器不满足应用要求时，才采用特殊集成运算放大器。

②使用集成运算放大器首先要会辨认封装形式，目前常用的封装是双列直插式和扁平式。

③学会辨认引脚，不同公司的产品引脚排列是不同的，需要查阅手册，确认各个引脚，通常将这种现象称为虚断。

目前广泛应用的电压型集成运算放大器是一种高放大倍数的直接耦合放大器。在该集成电路的输进与输出接进不同的反馈网络，可实现不同用途的电路，例如利用集成运算放大器可非常方便地完成信号放大、信号运算（加、减、乘、除、对数、反对数、平方、开方等）、信号的处理（滤波、调制）及波形的产生和变换。集成运算放大器的种类非常多，可适用于不同的场合。

第8篇：集成电路的焊接方法范文

关键词：适度敏感器件；非气密性表面贴装器件；层

1 引言

随着集成电路封装小型化以及表面贴装技术的发展，非气密性表面贴装器件（SMD）的发展非常迅速，但由于吸湿的缘故，在贴装过程中可能会导致失效。

2 湿度敏感器件（MSD）

根据相关标准，MSD主要指非气密性表面贴装器件（SMD），包括塑料封装、其他透水性聚合物封装（环氧、有机硅树脂等），一般集成电路、芯片、电解电容、发光二极管等都属于非气密性SMD器件。

3 失效分析

（1）分层产生的机理

由于MSD器件的封装材料与其他材料之间的界面属于粘合结构（即界面的两种材料通过分子之间的作用力结合在一起），而不是两种材料互溶、互扩散、形成化合物的结构。那么在其暴露于大气中的过程中，大气中的水分会通过扩散渗透到器件的封装材料内部。当器件经过贴片贴装到PCB上以后，要流到回流焊炉内进行回流焊接。在回流区，整个器件要在183℃以上30～90s左右，最高温度可能在210～235℃（SnPb共晶），无铅焊接的峰值会更高，在245℃左右。在回流区的高温作用下，器件内部的水汽会快速膨胀，器件的不同材料之间的配合会失去调节，各种连接则会产生不良变化，从而导致器件剥离分层（如图一、图二所示）或者爆裂，于是器件的电器性能受到影响或者破坏。

然而像ESD破坏一样，大多数情况下，肉眼是看不出来这些变化的，而且在测试过程中，也不会表现为完全失效。

图1 水分膨胀导致分层过程

图2 分层在塑封集成电路中存在的四种形态

分层产生的原因

1.MSD器件的包装及存储环境未达到要求

MSD的湿敏等级按J-STD-020D《Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices》国际标准的相关要求，可分为6大类，其中湿敏等级属于2～6级的器件必须采用防潮包装。而且，一旦把器件从防潮包装中拿出来，就必须在规定的时间内组装上板，否则就有可能失效或产生可靠性问题。

因此，若MSD器件供货时已无防潮包装，入库时又不进行烘干处理并抽真空包装，在南方这种湿度较大的存储环境下，势必会造成大量MSD器件吸湿受潮。

2.受潮的MSD器件上板前未进行预处理

目前在大多数企业使用的MSD器件的湿敏等级多为3级，对于此类器件而言，打开防潮包装后，必须在168小时内进行组装上板，若超过此期限，则使用前必须重新烘干。对于BGA封装器件，则无论是否超过规定期限，使用前都必须重新烘干，然后根据湿度敏感警示标志上的说明在规定的时间内进行回流焊接。

若上板前已超过标准规定的时间期限，而且上板前也没有经过烘干的工序，怎会造成MSD器件吸湿受潮。

3.MSD涉及的制造工艺发生变化

无铅合金的回流峰值温度相较于SnPb共晶更高，可能使MSD的湿度敏感性至少下降1或2个等级。

（2）典型器件失效分析

以ADSP-TS101SAB2器件为例，具体分析如下：

1.封装形式

图3 BGA封装示意图

2.原因分析

由于ADSP-TS101SAB2器件属于BGA封装，其引脚在焊接时具有不可见性，故不能像常规方法对引脚加热焊接，只能采用间接加热的方法。即热量从芯片上部先对芯片加热，然后热量通过芯片再传导到锡球上，锡球融化后就把芯片与PCB上的焊盘链接上。其热量传递过程如下图所示：

图4 加热中热量传递过程分析

由于锡球呈一定距离分布在芯片下，热量通过锡球传递到PCB上时传递路径很窄，热通道受阻，将导致热量大量在芯片上堆积，此时器件如果在潮湿环境中吸附了水汽，则会由于汽化膨胀造成芯片与基板之间发生大面积分离，造成器件失效。但也有可能当温度恢复到常温时，芯片又会接触到基板形成临时性的电连接，但这种电连接是不稳定的，任何热的或机械应力都可能造成这种连接再次分离或接触。

3.超声波扫描照片

4 质量控制方法

分层是塑封芯片的一种严重失效模式，可引起器件性能下降、甚至失效。如：分层发生在塑料与芯片的界面，一方面，可引起芯片的键合引线由于机械拉伸，键合引线（包括内、外键合点）产生机械损伤而导致连接电阻增大或开路；另方面，可引起芯片表面钝化层损伤，导致芯片漏电增加、击穿电压下降、金属化条断裂等；再者，塑料与芯片界面的分层，导致水汽更容易进入到芯片表面，使芯片性能下降。所以，必须加以重视。

（1）MSD的标识和跟踪

要控制MSD，首先要知道哪些器件属于MSD器件。即应要求供应商确保供应的器件是被正确包装的，且包装上应标明器件的MSL，以便于我们了解器件的湿度敏感性信息，采取相应措施。其次，应建立公司所用MSD的数据库，由专人负责定期将MSD列表给相关部门。再者，应根据MSD列表，对入库的器件进行分类标识，如MSD用黄色标签纸标识，其他器件用白色标签纸标识，此标识应保持到器件贴装上板。最后，应对所有相关人员不断培训和考核，至少保证其知道MSD是怎么一回事。

（2）MSD的规范操作

要控制MSD，除了要知道那些器件属于MSD器件以外，还要掌握这类器件的存储、包装、使用方法，为此应拟制MSD操作规范，并对所有相关操作人员进行培训和考核，以确保MSD相关操作的规范性。

1.MSD的采购

应与采购合同（协议）中明确对于MSD分层的接收判据。

要求供应商确保供应的器件是被正确包装的，且包装上应标明器件的MSL。

2.MSD的检验

应拟制MSD器件的通用验收规范，内容包括：

1）适用范围

集成电路、电解电容、发光二极管等非气密性SMD器件。

2）检验步骤

A.有超声波扫描设备

外观检验判定性能检验判定应力筛选超声波检验判定烘干

B.无超声波扫描设备

可以进行电性能检测的器件。

外观检验判定性能检验判定应力筛选性能检验判定烘干

无法进行电性能检测的器件。

外观检验判定应力筛选抽样送检（超声波扫描）判定烘干

3）检验项目及合格判据

对于此类器件的检验除了常规的外观和性能检验外，还应增加超声波扫描检验。根据JEDEC的有关规定芯片表面/封装树脂间分层、引线框内引脚表面与封装树脂间分层应小于50%；引线框载片底层与封装树脂间分层以及芯片表面与导电胶之间不允许有分层。

4）应力筛选方法

具体筛选条件可根据元器件的存储温度范围（筛选时不施加电应力）或工作温度范围（筛选时施加电应力），参照JESD22-A104《Temperature Cycling》表1、表2、表3的有关内容选择筛选温度和循环周期。

5）干燥方法

通常情况下，采用的干燥方法是在一定温度下对器件进行一定时间的恒温烘干处理。

根据器件的MSL、大小和周围环境湿度状况，不同的MSD的烘干过程也各不相同。通常情况下烘干温度不应高于该器件的最高存储温度，具体温度和时间可参照IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》表4-1的有关要求执行。

6）注意事项

由于超声波扫描过程中必须将器件浸入水中，所以扫描结束后应将器件进行烘干处理后再进行下一步处理。

烘烤时需注意ESD保护，尤其烘干后，环境特别干燥，最容易产生静电。

检验时需注意佩戴静电手环、手指套等防静电用具。

需确定MSD的MSL，并以黄色标签纸标注。

如需送专业检测机构进行超声波扫描，则若检测结果为不合格，则应由供应商承担检测费用，此项可列入相关采购合同（协议）中。

3.MSD的包装和存储

对于经检验合格的MSD和没有用完的MSD应重新包装，主要包装材料有防潮包装袋、干燥剂、湿度测试纸等。不同等级的MSD打包的要求并不一样，在密封以前，对于MSL为2a～5a的器件必须进行干燥（除湿）处理。由于盛放器件的料盘和器件一起密封时，会影响器件的MSL，因此作为补偿，这些料盘也要进行干燥处理。

重新打包后的MSD应以黄色标签标识后储存。

对于贮存期超过1年或湿度测试纸已变色（贮存期可能尚在1年内）的器件需全数进行超声波扫描筛选（或抽样送专门检测机构测试），剔除失效器件后，重新打包存放。（对具备电性能检测手段的器件，还应进行电性能检测。）

4.MSD的使用

1）发料

为了确保物料在规定的车间寿命内完成贴装，物料配送数量在保证生产的同时，还应遵循上线物料数目最小的原则。例如MSL等于4的MSD，其车间寿命为72小时，则如果贴装无法在72小时内完成，就应该分批发料，以确保在器件失效以前完成生产。

2）涉及的制造工艺

①MSD可暴露于空气中存放的时间

应注意元器件包装被打开后用于安装和焊接的过程中可以暴露于空气中存放的时间，以防止因元器件吸湿受潮而导致的回流焊焊接质量下降或电气性能改变。IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》表5-1规定了在装配过程中，一旦密封防潮包装被打开，元器件必须被用于安装、焊接的相应时间。绝大多数集成电路器件的湿度敏感等级为3级，其车间寿命，即从将其取出防湿袋到干燥储存或烘干再到回流焊所允许的时间段为168小时；而BGA封装器件的湿度敏感等级一般来说为5级以上，车间寿命在48小时以内。

②上板前预处理

由于在装配过程中，元器件包装被打开后有可能无法在相应时间内使用完毕，使得其暴露于空气中的时间超过了上表规定的时间，那么对这些元器件应在回流焊前进行烘烤。烘烤的温度不应高于该器件的存储温度上限，同时不能超过125℃，因为过高的温度会造成器件内部损伤，但若烘烤的温度过低，则无法起到除湿的作用。具体温度和时间可参照IPC/JEDEC J-STD-033B《Handling，Packing，Shipping and use of Moisture/Reflow Sensitive Surface Mount Devices》表4-1的有关要求执行。

如果条件允许，建议在装配前烘烤元器件，这样做，一方面有利于消除其内部湿气，另一方面有利于提高其耐热性，减少元器件进入回流焊受到的热冲击对器件的影响。元器件在烘烤后取出，自然冷却半小时才能进行装配作业。

③焊接温度

焊接温度应满足IPC/JEDEC J-STD-020D《Moisture/Reflow Sensitivity Classification for Nonhermetic Solid State Surface Mount Devices》表4-1、表4-2的有关要求，原则上SMD器件不允许手工焊接。

④X-RAY检测

由于BGA封装器件经无铅回流焊，其焊球内易产生气泡，而这种缺陷（见下图中的白色亮点）可以通过X-Ray检测出来，故要求外协厂商增加X-Ray对BGA封装的检查这一工序，并在外协协议中规定对于气泡的可接受标准。

图6 失效器件X-RAY检测结果

3）返修

如果要拆掉印制板上的MSD器件，最好采用局部加热，器件的表面温度控制在200℃以内，以减小湿度造成的损坏。如果有些器件的温度要超过200℃，而且超过了规定的车间寿命，在返工前要对印制板组件进行烘烤，在车间寿命以内，器件所能经受的温度和回流焊接所能承受的温度一样。

（3）库存MSD器件的处理方法

对于库存MSD器件的处理方法，也可以分为两种情况。若有超声波扫描设备，则应全数进行扫描筛选。若无超声波扫描设备（或设备尚在采购中），可按如下步骤操作。

1.分类

1）按封装形式

筛选出表贴式MSD器件和需经回流焊的直插式MSD器件。

2）按入库时间

根据MSD的MSL等级，在1（按封装形式）的筛选结果中进一步筛选出入库时间超过车间寿命的器件。

3）按元器件价格

在2（按入库时间）的筛选结果中进一步筛选出价格≥10元/个的元器件（据了解，专业机构检测费用为750元/小时，一般来说1小时可以检测6个批次左右的器件（每一批次器件厚度需一致，根据器件的体积在20～30个左右），复杂器件除外）。

2.复验

1）具备电性能检测手段的MSD器件，应全数进行电性能复测和温度循环应力筛选，复测合格后抽真空保存。

2）不具备电性能检测手段的MSD器件且经过之前方法筛选出来的器件，应抽样送专门的检测机构进行超声波扫描。

3）根据复验结果确定库存器件是否还可以使用。

（4）贴装MSD器件的印制电路板组件

1.MSD器件的使用参照3.2.5，对于BGA器件，上板前应进行干燥处理（元器件在烘烤后取出，自然冷却半小时才能进行装配作业），相关要求应列入外协技术协议中。

2.要求外协厂对回流焊后的BGA器件进行X-RAY扫描，发现失效应及时更换，并提供合格产品的扫描照片。

将加工好的印制电路板组件抽样进行超声波扫描（若需送往专门检测机构进行检测，则测试不合格应由外协厂承担检测费用，由于电路板组件的测试费用非常昂贵，所以必须写入技术协议中），测试结果合格方能进入下一步工序。

参考文献

[1]《塑封集成电路分层研究》 吴建忠，陆志芳

[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：集成电路的焊接方法范文

[关键词]项目教学法；机电专业；应用

长期来，职高专业课的教与学依然存在着“学生没兴趣，教师很茫然”的状况。如何摆脱传统的僵化教学模式，探索新的教学方法、新的教学模式，激发学生学习专业课的兴趣，培养他们获取知识的能力，是值得职高专业课教师应认真思考的问题。项目教学法是以实际的工程项目为对象，先由教师对项目进行分解，并作适当的示范，然后让学生分组围绕各自的项目进行讨论、协作学习，最后以共同完成项目的情况来评价学生是否达到教学目的的一种新的教学方法。

一 、项目教学法的具体特征

项目教学法与传统的教学法相比，最大的区别是改变了传统的“三个中心”的模式，即由以教师为中心转变为以学生为中心，以课本为中心转变为以“项目”为中心，以课堂为中心转变为以实际经验为中心。它具有以下四个方面的特征：以学生为中心，充分发挥教师的协助作用；项目的选取是学习的关键，选取项目要以教学内容为依据，以现实的对象为材料，既要包含基本的教学知识点，又能调动学生解决问题的积极性；提供学习资源、创设学习环境是教师最主要的工作，以学生完成项目的质量来评价学生的学习效果；学习过程的最终目的是让学生自己完成项目任务，而不是教学目标。

二、项目教学法的教学步骤

根据项目教学的教法思路和教学设计原则，项目教学法的教学步骤可分为如下六步：

1.确定项目任务。通常由教师提出一个或几个项目任务同学员一起讨论，最终确定项目的目标和任务。

2.任务分解。由学员制订项目工作计划，确定工作步骤和程序，并将工作程序分解成可行的模块，保证项目的完成。

3.操作示范。在教学过程中，操作示范十分重要。学生学习在很大程度上是先模仿再提高，对元件的测量、整形、焊接等内容都必须有规范的演示，才能有较好的效果。

⒋项目实践。每个学生都要有自己动手的机会和相应的任务，通过大量可行的任务，引导学生有兴趣地参与自主学习。

5.团队协作。项目教学中不是教师包揽解决所有问题，而要组成学习小组，开展组内交流、互助，相互协作，共同完成项目。

6.学习评价。学生学习的效果直接由完成项目的质量情况来衡量，包括教师评价、学习小组评价和自评三部分。

三、项目教学法的实践

根据项目教学法的具体要求，试以机电专业电视机课程为例，说明项目教学法的具体应用。

首先将电视机组装这一项目分解成八个模块，然后将模块又分解为任务，具体如下：

1.识图训练模块：让学生能根据原理图快速找出相应的元件，识别元件名称、型号、数值、规格等内容，并了解电路的结构、功能和大致位置。

2.电阻器训练模块：通过对电阻器进行识别、测量、整形、组装、焊接、检查等操作，让学生在规定的时间内快速识别色环电阻的阻值，并用万用表进行核对，小组内进行交换检查。

3.晶体二极管训练模块：通过对晶体二极管的识别、测量、整形、组装、焊接、检查等训练，让学生掌握二极管的型号、测量方法、质量判别、极性判别、焊接要点等内容。

4.晶体三极管训练模块：通过对晶体三极管的识别、测量、整形、组装、焊接、检查等操作，让学生掌握三极管的型号、测量方法、质量判别、极性判别、焊接要点等内容。

5.集成电路训练：通过对主集成块、伴音集成块的识别、组装、焊接等训练，要求学生掌握集成电路引脚顺序、焊接技巧等。

6.电容器训练模块：通过对瓷片电容、绦纶电容、电解电容等进行识别、整形、组装、焊接、检查，让学生掌握电容器的相关知识。

7.其它配件组装训练模块：对电位器、插头、排线、按钮、开关、高压包、高频头等配件的识别、组装，掌握配件组装的相关要求。

8.通电调试训练模块：在整机装配完成以后，衡量装配过程是否成功，最直观的就是能否通电成功，然后进行正确调试，才能达到最佳效果。

项目完成后，先由学生自己总结实习心得，完成实习报告；再进行组内互评，推选优秀作品；最后由老师评选优秀作品，对学生进行鼓励。

总而言之，只要我们不断实践、不断探索，一定能够把项目教学法这种新的教育模式广泛应用到职高的专业课教学中，为新时期的职业教育事业发展贡献我们的力量。

参考文献：