(一)          電容篇

電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。

容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量)

電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109納法=1012皮法

容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10 uF/16V

容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示6

字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。

如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

符號(hào) F G J K L M

允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%

如：一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。

在實(shí)際維修中，電容器的故障主要表現(xiàn)為：

（1）引腳腐蝕致斷的開路故障。

（2）脫焊和虛焊的開路故障。

（3）漏液后造成容量小或開路故障。

（4）漏電、嚴(yán)重漏電和擊穿故障。

(二)          二極管

晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，如： D5表示編號(hào)為5的二極管。

二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕簿褪窃谡螂妷旱淖饔孟?，?dǎo)通電阻很??；而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，無繩電話機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。

電話機(jī)里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。

二極管的識(shí)別很簡單，小功率二極管的N 極（負(fù)極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號(hào)來表示P極（正極）或N極（負(fù)極），也有采用符號(hào)標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長短來識(shí)別，長腳為正，短腳為負(fù)。

用數(shù)字式萬用表去測(cè)二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。

穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。

1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓將基本保持不變。

2、故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3 種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。

常用穩(wěn)壓二極管的型號(hào)及穩(wěn)壓值如下表：

型 號(hào) 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761

穩(wěn)壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V變?nèi)荻O管

變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN 結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計(jì)出來的一種特殊二極管。

變?nèi)荻O管在無繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上，實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上，并發(fā)射出去。

在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。

變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：

（1）發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。

（2）變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí)，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。

出現(xiàn)上述情況之一時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。

(三)          電感

電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示，如：L6表示編號(hào)為6的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。直流可通過線圈，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很??；當(dāng)交流信號(hào)通過線圈時(shí)，線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越高，線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。

  電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類似。如：棕、黑、金、金表示1uH（誤差5%）的電感。電感的基本單位為：亨（H） 換算單位有：1H=103mH=106uH。

(四)          三極管

晶體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。

晶體三極管（簡稱三極管）是內(nèi)部含有2 個(gè)PN 結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN 型和PNP型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。

電話機(jī)中常用的PNP型三極管有：A92、9015等型號(hào)；NPN型三極管有：A42、9014、9018、9013、9012等型號(hào)。

為了便于比較，將晶體管三種接法電路所具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。

名稱      共發(fā)射極電路            共集電極電路（射極輸出器）     共基極電路

輸入阻抗 中（幾百歐～幾千歐）    大（幾十千歐以上）         小（幾歐～幾十歐）

輸出阻抗 中（幾千歐～幾十千歐）  ?。◣讱W～幾十歐）     大（幾十千歐～幾百千歐）

電壓放大倍數(shù) 大                  ?。ㄐ∮?span style="font-family:宋體, MS Song">1并接近于1）     大

電流放大倍數(shù) 大（幾十）          大（幾十）           小（小于1并接近于1）

功率放大倍數(shù) 大（約30～40分貝） ?。s10分貝）      中（約15～20分貝）

頻率特性     高頻差              好                   好

應(yīng)用   多級(jí)放大器中間級(jí)，低頻放大輸入級(jí)、輸出級(jí)或作阻抗匹配用 高頻或?qū)掝l帶電路及恒流源電路

在實(shí)際維修中，三極管都已經(jīng)安裝在線路板上，要每只拆下來測(cè)量實(shí)在是一件麻煩事，并且很容易損壞電路板，根據(jù)實(shí)際維修，有人總結(jié)出一種在電路上帶電測(cè)量三極管工作狀態(tài)來判斷故障所在的方法，供大家參考：

類別

故障發(fā)生部位 測(cè)試要點(diǎn)

e-b極開路 Ved>1v Ved=V+

e-b極短路 Veb=0v Vcd=0v Vbd升高

Re開路 Ved=0v

Rb2開路 Vbd=Ved=V+

Rb2短路 Ved約為0.7V

Rb1增值很多，開路 Vec<0.5v Vcd升高

e-c極間開路 Veb=0.7v Vec=0v Vcd升高

b-c極間開路 Veb=0.7v Ved=0v

b-c極間短路 Vbc=0v Vcd很低

Rc開路 Vbc=0v Vcd升高 Vbd不變

Rb2阻值增大很多 Ved約為V+ Vcd約為0V

Ved電壓不穩(wěn) 三極管和周圍元件有虛焊

Rb1開路 Vbe=0 Vcd=V+ Ved=0

Rb1短路 Vbe約為1v Ved=V-Vbe

Rb2短路 Vbd=0v Vbe=0v Vcd=V+

Re開路 Vbd升高 Vce=0v Vbe=0v

Re短路 Vbd=0.7v Vbe=0.7v

Rc開路 Vce=0v Vbe=0.7v Ved約為0v

c-e極短路 Vce=0v Vbe=0.7v Ved升高

b-e極開路 Vbe>1v Ved=0v Vcd=V+

b-e極短路 Vce約為V+ Vbe=0v Vcd約為0v

c-b極開路 Vce=V+ Vbe=0.7v Ved=0v

c-b極短路 Vcb=0v Vbe=0.7v Vcd=0v

  現(xiàn)在的電子產(chǎn)品往往由于一塊集成電路損壞，導(dǎo)致一部分或幾個(gè)部分不能正常工作，影響設(shè)備的正常使用。那么

  如何檢測(cè)集成電路的好壞呢?通常一臺(tái)設(shè)備里面有許多個(gè)集成電路，當(dāng)拿到一部有故障的集成電路的設(shè)備時(shí)，首先要根據(jù)故障現(xiàn)象，判斷出故障的大體部位，然后通過測(cè)量，把故障的可能部位逐步縮小，最后找到故障所在。 要找到故障所在必須通過檢測(cè)，通常修理人員都采用測(cè)引腳電壓方法來判斷，但這只能判斷出故障的大致部位，而且有的引腳反應(yīng)不靈敏，甚至有的沒有什么反應(yīng)。就是在電壓偏離的情況下，也包含外圍元件損壞的因素，還必須將集成塊內(nèi)部故障與外圍故障嚴(yán)格區(qū)別開來，因此單靠某一種方法對(duì)集成電路是很難檢測(cè)的，必須依賴綜合的檢測(cè)手段。

現(xiàn)以萬用表檢測(cè)為例，介紹其具體方法。 我們知道，集成塊使用時(shí)，總有一個(gè)引腳與印制電路板上的“地”線是焊通的，在電路中稱之為接地腳。由于集成電路內(nèi)部都采用直接耦合，因此，集成塊的其它引腳與接地腳之間都存在著確定的直流電阻，這種確定的直流電阻稱為該腳內(nèi)部等效直流電阻，簡稱R內(nèi)。當(dāng)我們拿到一塊新的集成塊時(shí)，可通過用萬用表測(cè)量各引腳的內(nèi)部等效直流電阻來判斷其好壞，若各引腳的內(nèi)部等效電阻R內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)值相符，說明這塊集成塊是好的，反之若與標(biāo)準(zhǔn)值相差過大，說明集成塊內(nèi)部損壞。

  測(cè)量時(shí)有一點(diǎn)必須注意，由于集成塊內(nèi)部有大量的三極管，二極管等非線性元件，在測(cè)量中單測(cè)得一個(gè)阻值還不能判斷其好壞，必須互換表筆再測(cè)一次，獲得正反向兩個(gè)阻值。只有當(dāng)R內(nèi)正反向阻值都符合標(biāo)準(zhǔn)，才能斷定該集成塊完好。 在實(shí)際修理中，通常采用在路測(cè)量。先測(cè)量其引腳電壓，如果電壓異常，可斷開引腳連線測(cè)接線端電壓，以判斷電壓變化是外圍元件引起，還是集成塊內(nèi)部引起。也可以采用測(cè)外部電路到地之間的直流等效電阻(稱R 外)來判斷，通常在電路中測(cè)得的集成塊某引腳與接地腳之間的直流電阻(在路電阻)，實(shí)際是R內(nèi)與R外并聯(lián)的總直流等效電阻。在修理中常將在路電壓與在路電阻的測(cè)量方法結(jié)合使用。有時(shí)在路電壓和在路電阻偏離標(biāo)準(zhǔn)值，并不一定是集成塊損壞，而是有關(guān)外圍元件損壞，使R外不正常，從而造成在路電壓和在路電阻的異常。這時(shí)便只能測(cè)量集成塊內(nèi)部直流等效電阻，才能判定集成塊是否損壞。

根據(jù)實(shí)際檢修經(jīng)驗(yàn)，在路檢測(cè)集成電路內(nèi)部直流等效電阻時(shí)可不必把集成塊從電路上焊下來，只需將電壓或在路電阻異常的腳與電路斷開，同時(shí)將接地腳也與電路板斷開，其它腳維持原狀，測(cè)量出測(cè)試腳與接地腳之間的R內(nèi)正反向電阻值便可判斷其好壞。 例如，電視機(jī)內(nèi)集成塊TA7609P 瑢腳在路電壓或電阻異常，可切斷瑢腳和⑤腳(接地腳)然后用萬用表內(nèi)電阻擋測(cè)瑢腳與⑤腳之間電阻，測(cè)得一個(gè)數(shù)值后，互換表筆再測(cè)一次。若集成塊正常應(yīng)測(cè)得紅表筆接地時(shí)為8.2kΩ ，黑表筆接地時(shí)為272kΩ的R內(nèi)直流等效電阻，否則集成塊已損壞。

在測(cè)量中多數(shù)引腳，萬用表用R×1k擋，當(dāng)個(gè)別引腳R內(nèi)很大時(shí)，換用R×10k擋，這是因?yàn)?span style="font-family:宋體, MS Song">R×1k擋其表內(nèi)電池電壓只有1.5V，當(dāng)集成塊內(nèi)部晶體管串聯(lián)較多時(shí)，電表內(nèi)電壓太低，不能供集成塊內(nèi)晶體管進(jìn)入正常工作狀態(tài)，數(shù)值無法顯現(xiàn)或不準(zhǔn)確。 總之，在檢測(cè)時(shí)要認(rèn)真分析，靈活運(yùn)用各種方法，摸索規(guī)律，做到快速、準(zhǔn)確找出故障。

集成電路的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)介紹

集成電路常用的檢測(cè)方法有在線測(cè)量法、非在線測(cè)量法和代換法。

1．非在線測(cè)量 非在線測(cè)量潮在集成電路未焊入電路時(shí)，通過測(cè)量其各引腳之間的直流電阻值與已知正常同型號(hào)集成電路各引腳之間的直流電阻值進(jìn)行對(duì)比，以確定其是否正常。

2．在線測(cè)量 在線測(cè)量法是利用電壓測(cè)量法、電阻測(cè)量法及電流測(cè)量法等，通過在電路上測(cè)量集成電路的各引腳電壓值、電阻值和電流值是否正常，來判斷該集成電路是否損壞。

3．代換法 代換法是用已知完好的同型號(hào)、同規(guī)格集成電路來代換被測(cè)集成電路，可以判斷出該集成電路是否損壞。

1．微處理器集成電路的檢測(cè) 微處理器集成電路的關(guān)鍵測(cè)試引腳是VDD電源端、RESET復(fù)位端、XIN晶振信號(hào)輸入端、XOUT晶振信號(hào)輸出端及其他各線輸入、輸出端。在路測(cè)量這些關(guān)鍵腳對(duì)地的電阻值和電壓值，看是否與正常值（可從產(chǎn)品電路圖或有關(guān)維修資料中查出）相同。不同型號(hào)微處理器的RESET 復(fù)位電壓也不相同，有的是低電平復(fù)位，即在開機(jī)瞬間為低電平，復(fù)位后維持高電平；有的是高電平復(fù)位，即在開關(guān)瞬間為高電平，復(fù)位后維持低電平。

2．開關(guān)電源集成電路的檢測(cè) 開關(guān)電源集成電路的關(guān)鍵腳電壓是電源端（VCC）、激勵(lì)脈沖輸出端、電壓檢測(cè)輸入端、電流檢測(cè)輸入端。測(cè)量各引腳對(duì)地的電壓值和電阻值，若與正常值相差較大，在其外圍元器件正常的情況下，可以確定是該集成電路已損壞。 內(nèi)置大功率開關(guān)管的厚膜集成電路，還可通過測(cè)量開關(guān)管C、B、E極之間的正、反向電阻值，來判斷開關(guān)管是否正常。

3．音頻功放集成電路的檢測(cè) 檢查音頻功放集成電路時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)其電源端（正電源端和負(fù)電源端）、音頻輸入端、音頻輸出端及反饋端對(duì)地的電壓值和電阻值。若測(cè)得各引腳的數(shù)據(jù)值與正常值相差較大，其外圍元件與正常，則是該集成電路內(nèi)部損壞。對(duì)引起無聲故障的音頻功放集成電路，測(cè)量其電源電壓正常時(shí)，可用信號(hào)干擾法來檢查。測(cè)量時(shí)，萬用表應(yīng)置于R×1檔，將紅表筆接地，用黑表筆點(diǎn)觸音頻輸入端，正常時(shí)揚(yáng)聲器中應(yīng)有較強(qiáng)的“喀喀”聲。

4．運(yùn)算放大器集成電路的檢測(cè) 用萬用表直流電壓檔，測(cè)量運(yùn)算放大器輸出端與負(fù)電源端之間的電壓值（在靜態(tài)時(shí)電壓值較高）。用手持金屬鑷子依次點(diǎn)觸運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端（加入干擾信號(hào)），若萬用表表針有較大幅度的擺動(dòng)，則說明該運(yùn)算放大器完好；若萬用表表針不動(dòng)，則說明運(yùn)算放大器已損壞。

5．時(shí)基集成電路的檢測(cè) 時(shí)基集成電路內(nèi)含數(shù)字電路和模擬電路，用萬用表很難直接測(cè)出其好壞?？梢杂盟镜臏y(cè)試電路來檢測(cè)時(shí)基集成電路的好壞。測(cè)試電路由阻容元件、發(fā)光二極管LED、6V 直流電源、電源開關(guān)S 和8腳IC插座組成。將時(shí)基集成電路（例如NE555）插信IC插座后，按下電源開關(guān)S，若被測(cè)時(shí)基集成電路正常，則發(fā)光二極管LED將閃爍發(fā)光；若LED不亮或一直亮，則說明被測(cè)時(shí)基集成電路性能不良。

直接代換是指用其他IC不經(jīng)任何改動(dòng)而直接取代原來的IC，代換后不影響機(jī)器的主要性能與指標(biāo)。

其代換原則是：代換IC的功能、性能指標(biāo)、封裝形式、引腳用途、引腳序號(hào)和間隔等幾方面均相同。其中IC的功能相同不僅指功能相同；還應(yīng)注意邏輯極性相同，即輸出輸入電平極性、電壓、電流幅度必須相同。例如：圖像中放IC，TA7607 與TA7611，前者為反向高放AGC，后者為正向高放AGC，故不能直接代換。除此之外還有輸出不同極性AFT電壓，輸出不同極性的同步脈沖等IC 都不能直接代換，即使是同一270 _f8公司或廠家的產(chǎn)品，都應(yīng)注意區(qū)分。性能指標(biāo)是指IC 的主要電參數(shù)（或主要特性曲線）、最大耗散功率、最高工作電壓、頻率范圍及各信號(hào)輸入、輸出阻抗等參數(shù)要與原IC相近。功率小的代用件要加大散熱片。

1.同一型號(hào)IC的代換

同一型號(hào)IC的代換一般是可靠的，安裝集成電路時(shí)，要注意方向不要搞錯(cuò)，否則，通電時(shí)集成電路很可能被燒毀。有的單列直插式功放IC，雖型號(hào)、功能、特性相同，但引腳排列順序的方向是有所不同的。例如，雙聲道功放IC LA4507，其引腳有“正”、“反”之分，其起始腳標(biāo)注（色點(diǎn)或凹坑）方向不同；沒有后綴與后綴為"R"的IC 等,例如 M5115P 與M5115RP.

2.不同型號(hào)IC的代換

⑴型號(hào)前綴字母相同、數(shù)字不同IC的代換。這種代換只要相互間的引腳功能完全相同，其內(nèi)部電路和電參數(shù)稍有差異，也可相互直接代換。如：伴音中放IC LA1363和LA1365，后者比前者在IC第⑤腳內(nèi)部增加了一個(gè)穩(wěn)壓二極管，其它完全一樣。

⑵型號(hào)前綴字母不同、數(shù)字相同IC 的代換。一般情況下，前綴字母是表示生產(chǎn)廠家及電路的類別，前綴字母后面的數(shù)字相同，大多數(shù)可以直接代換。但也有少數(shù)，雖數(shù)字相同，但功能卻完全不同。例如，HA1364是伴音IC，而uPC1364是色解碼IC；4558，8腳的是運(yùn)算放大器NJM4558,14腳的是CD4558數(shù)字電路； 故二者完全不能代換。

⑶型號(hào)前綴字母和數(shù)字都不同IC的代換。有的廠家引進(jìn)未封裝的IC芯片，然后加工成按本廠命名的產(chǎn)品。還有如為了提高某些參數(shù)指標(biāo)而改進(jìn)產(chǎn)品。這些產(chǎn)品常用不同型號(hào)進(jìn)行命名或用型號(hào)后綴加以區(qū)別。例如，AN380 與uPC1380可以直接代換；AN5620、TEA5620、DG5620等可以直接代換。

非直接代換是指不能進(jìn)行直接代換的IC 稍加修改外圍電路，改變?cè)_的排列或增減個(gè)別元件等，使之成為可代換的IC的方法。

代換原則：代換所用的IC可與原來的IC引腳功能不同、外形不同，但功能要相同，特性要相近；代換后不應(yīng)影響原機(jī)性能。

1.不同封裝IC的代換

相同類型的IC 芯片，但封裝外形不同，代換時(shí)只要將新器件的引腳按原器件引腳的形狀和排列進(jìn)行整形。例如，AFT電路CA3064和CA3064E，前者為圓形封裝，輻射狀引腳；后者為雙列直插塑料封裝，兩者內(nèi)部特性完全一樣，按引腳功能進(jìn)行連接即可。雙列IC AN7114、AN7115與LA4100、LA4102封裝形式基本相同,引腳和散熱片正好都相差180°。前面提到的AN5620帶散熱片雙列直插16腳封裝、TEA5620雙列直插18腳封裝，9、10腳位于集成電路的右邊，相當(dāng)于AN5620的散熱片，二者其它腳排列一樣，將9、10腳連起來接地即可使用。

2.電路功能相同但個(gè)別引腳功能不同IC的代換

代換時(shí)可根據(jù)各個(gè)型號(hào)IC的具體參數(shù)及說明進(jìn)行。如電視機(jī)中的AGC、視頻信號(hào)輸出有正、負(fù)極性的區(qū)別，只要在輸出端加接倒相器后即可代換。

3.類型相同但引腳功能不同IC的代換

這種代換需要改變外圍電路及引腳排列，因而需要一定的理論知識(shí)、完整的資料和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與技巧。

4.有些空腳不應(yīng)擅自接地

內(nèi)部等效電路和應(yīng)用電路中有的引出腳沒有標(biāo)明，遇到空的引出腳時(shí)，不應(yīng)擅自接地，這些引出腳為更替或備用腳，有時(shí)也作為內(nèi)部連接。

5.用分立元件代換IC

有時(shí)可用分立元件代換IC 中被損壞的部分，使其恢復(fù)功能。代換前應(yīng)了解該IC 的內(nèi)部功能原理、每個(gè)引出腳的正常電壓、波形圖及與外圍元件組成電路的工作原理。同時(shí)還應(yīng)考慮：

⑴信號(hào)能否從IC中取出接至外圍電路的輸入端：

⑵經(jīng)外圍電路處理后的信號(hào)，能否連接到集成電路內(nèi)部的下一級(jí)去進(jìn)行再處理（連接時(shí)的信號(hào)匹配應(yīng)不影響其主要參數(shù)和性能）。如中放IC損壞，從典型應(yīng)用電路和內(nèi)部電路看，由伴音中放、鑒頻以及音頻放大級(jí)成，可用信號(hào)注入法找出損壞部分，若是音頻放大部分損壞，則可用分立元件代替。

6.組合代換

組合代換就是把同一型號(hào)的多塊IC內(nèi)部未受損的電路部分，重新組合成一塊完整的IC，用以代替功能不良的IC的方法。對(duì)買不到原配IC的情況下是十分適用的。但要求所利用IC內(nèi)部完好的電路一定要有接口引出腳。

注：非直接代換關(guān)鍵是要查清楚互相代換的兩種IC 的基本電參數(shù)、內(nèi)部等效電路、各引腳的功能、IC 與外部元件之間連接關(guān)系的資料。實(shí)際操作時(shí)予以注意：

⑴集成電路引腳的編號(hào)順序，切勿接錯(cuò)；

⑵為適應(yīng)代換后的IC的特點(diǎn)，與其相連的外圍電路的元件要作相應(yīng)的改變；

⑶電源電壓要與代換后的IC相符，如果原電路中電源電壓高，應(yīng)設(shè)法降壓；電壓低，要看代換IC能否工作。

⑷代換以后要測(cè)量IC的靜態(tài)工作電流，如電流遠(yuǎn)大于正常值，則說明電路可能產(chǎn)生自激，這時(shí)須進(jìn)行去耦、調(diào)整。若增益與原來有所差別，可調(diào)整反饋電阻阻值；

⑸代換后IC的輸入、輸出阻抗要與原電路相匹配；檢查其驅(qū)動(dòng)能力。

⑹在改動(dòng)時(shí)要充分利用原電路板上的腳孔和引線,外接引線要求整齊，避免前后交叉，以便檢查和防止電路自激，特別是防止高頻自激;

(7)在通電前電源Vcc回路里最好再串接一直流電流表，降壓電阻阻值由大到小觀察集成電路總電流的變化是否正常

電阻在電路中用“R”加數(shù)字表示，如：R1表示編號(hào)為1的電阻。電阻在電路中的主要作用為：分流、限流、分壓、偏置等。

1、參數(shù)識(shí)別：電阻的單位為歐姆（Ω），倍率單位有：千歐（KΩ），兆歐（MΩ）等。換算方法是：1兆歐=1000千歐=1000000歐

電阻的參數(shù)標(biāo)注方法有3種，即直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法。

a、數(shù)標(biāo)法主要用于貼片等小體積的電路，如：472 表示 47×100Ω（即4.7K）； 104則表示100K

b、色環(huán)標(biāo)注法使用最多，現(xiàn)舉例如下：四色環(huán)電阻 五色環(huán)電阻（精密電阻）

2、電阻的色標(biāo)位置和倍率關(guān)系如下表所示：

顏色 有效數(shù)字 倍率 允許偏差（%）

銀色 /        x0.01 ±10

金色 /        x0.1 ±5

黑色 0        +0 /

棕色 1        x10 ±1

紅色 2        x100 ±2

橙色 3        x1000 /

黃色 4        x10000 /

綠色 5        x100000 ±0.5

藍(lán)色 6        x1000000 ±0.2

紫色 7        x10000000 ±0.1

灰色 8        x100000000 /

白色 9        x1000000000 /

1、電容在電路中一般用“C”加數(shù)字表示（如C13表示編號(hào)為13的電容）。電容是由兩片金屬膜緊靠，中間用絕緣材料隔開而組成的元件。電容的特性主要是隔直流通交流。

電容容量的大小就是表示能貯存電能的大小，電容對(duì)交流信號(hào)的阻礙作用稱為容抗，它與交流信號(hào)的頻率和電容量有關(guān)。

容抗XC=1/2πf c (f表示交流信號(hào)的頻率，C表示電容容量)電話機(jī)中常用電容的種類有電解電容、瓷片電容、貼片電容、獨(dú)石電容、鉭電容和滌綸電容等。

2、識(shí)別方法：電容的識(shí)別方法與電阻的識(shí)別方法基本相同，分直標(biāo)法、色標(biāo)法和數(shù)標(biāo)法3 種。電容的基本單位用法拉（F）表示，其它單位還有：毫法（mF）、微法（uF）、納法（nF）、皮法（pF）。其中：1 法拉=103 毫法=106 微法=109納法=1012皮法

容量大的電容其容量值在電容上直接標(biāo)明，如10 uF/16V

容量小的電容其容量值在電容上用字母表示或數(shù)字表示

字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF

數(shù)字表示法：一般用三位數(shù)字表示容量大小，前兩位表示有效數(shù)字，第三位數(shù)字是倍率。

如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

3、電容容量誤差表

符號(hào) F G J K L M

允許誤差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如：一瓷片電容為104J表示容量為0. 1 uF、誤差為±5%。

晶體二極管在電路中常用“D”加數(shù)字表示，如： D5表示編號(hào)為5的二極管。

1、作用：二極管的主要特性是單向?qū)щ娦?，也就是在正向電壓的作用下，?dǎo)通電阻很?。欢诜聪螂妷鹤饔孟聦?dǎo)通電阻極大或無窮大。正因?yàn)槎O管具有上述特性，無繩電話機(jī)中常把它用在整流、隔離、穩(wěn)壓、極性保護(hù)、編碼控制、調(diào)頻調(diào)制和靜噪等電路中。電話機(jī)里使用的晶體二極管按作用可分為：整流二極管（如1N4004）、隔離二極管（如1N4148）、肖特基二極管（如BAT85）、發(fā)光二極管、穩(wěn)壓二極管等。

2、識(shí)別方法：二極管的識(shí)別很簡單，小功率二極管的N極（負(fù)極），在二極管外表大多采用一種色圈標(biāo)出來，有些二極管也用二極管專用符號(hào)來表示P極（正極）或N極（負(fù)極），也有采用符號(hào)標(biāo)志為“P”、“N”來確定二極管極性的。發(fā)光二極管的正負(fù)極可從引腳長短來識(shí)別，長腳為正，短腳為負(fù)。

3、測(cè)試注意事項(xiàng)：用數(shù)字式萬用表去測(cè)二極管時(shí)，紅表筆接二極管的正極，黑表筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測(cè)得的阻值才是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，這與指針式萬用表的表筆接法剛好相反。

4、常用的1N4000系列二極管耐壓比較如下：

型號(hào) 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007

耐壓（V） 50 100 200 400 600 800 1000

電流（A） 均為1

穩(wěn)壓二極管在電路中常用“ZD”加數(shù)字表示，如：ZD5表示編號(hào)為5的穩(wěn)壓管。

1、穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓原理：穩(wěn)壓二極管的特點(diǎn)就是擊穿后，其兩端的電壓基本保持不變。這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路以后，若由于電源電壓發(fā)生波動(dòng)，或其它原因造成電路中各點(diǎn)電壓變動(dòng)時(shí)，負(fù)載兩端的電壓_______將基本保持不變。

2、故障特點(diǎn)：穩(wěn)壓二極管的故障主要表現(xiàn)在開路、短路和穩(wěn)壓值不穩(wěn)定。在這3 種故障中，前一種故障表現(xiàn)出電源電壓升高；后2種故障表現(xiàn)為電源電壓變低到零伏或輸出不穩(wěn)定。

常用穩(wěn)壓二極管的型號(hào)及穩(wěn)壓值如下表：

型號(hào) 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761

穩(wěn)壓值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V

電感在電路中常用“L”加數(shù)字表示，如：L6 表示編號(hào)為6 的電感。電感線圈是將絕緣的導(dǎo)線在絕緣的骨架上繞一定的圈數(shù)制成。直流可通過線圈，直流電阻就是導(dǎo)線本身的電阻，壓降很??；當(dāng)交流信號(hào)通過線圈時(shí)，線圈兩端將會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)的方向與外加電壓的方向相反，阻礙交流的通過，所以電感的特性是通直流阻交流，頻率越

高，線圈阻抗越大。電感在電路中可與電容組成振蕩電路。電感一般有直標(biāo)法和色標(biāo)法，色標(biāo)法與電阻類似。如：棕、黑、金、金表示1uH（誤差5%）的電感。電感的基本單位為：亨（H） 換算單位有：1H=103mH=106uH。

變?nèi)荻O管是根據(jù)普通二極管內(nèi)部 “PN 結(jié)” 的結(jié)電容能隨外加反向電壓的變化而變化這一原理專門設(shè)計(jì)出來的一種特殊二極管。變?nèi)荻O管在無繩電話機(jī)中主要用在手機(jī)或座機(jī)的高頻調(diào)制電路上，實(shí)現(xiàn)低頻信號(hào)調(diào)制到高頻信號(hào)上，并發(fā)射出去。在工作狀態(tài)，變?nèi)荻O管調(diào)制電壓一般加到負(fù)極上，使變?nèi)荻O管的內(nèi)部結(jié)電容容量隨調(diào)制電壓的變化而變化。

變?nèi)荻O管發(fā)生故障，主要表現(xiàn)為漏電或性能變差：

（1）發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，高頻調(diào)制電路將不工作或調(diào)制性能變差。

（2）變?nèi)菪阅茏儾顣r(shí)，高頻調(diào)制電路的工作不穩(wěn)定，使調(diào)制后的高頻信號(hào)發(fā)送到對(duì)方被對(duì)方接收后產(chǎn)生失真。出現(xiàn)上述情況之一時(shí)，就應(yīng)該更換同型號(hào)的變?nèi)荻O管。

晶體三極管在電路中常用“Q”加數(shù)字表示，如：Q17表示編號(hào)為17的三極管。

1、特點(diǎn)：晶體三極管（簡稱三極管）是內(nèi)部含有2 個(gè)PN 結(jié)，并且具有放大能力的特殊器件。它分NPN 型和PNP型兩種類型，這兩種類型的三極管從工作特性上可互相彌補(bǔ)，所謂OTL電路中的對(duì)管就是由PNP型和NPN型配對(duì)使用。

2、晶體三極管主要用于放大電路中起放大作用，在常見電路中有三種接法。為了便于比較，將晶體管三種接法電路

所具有的特點(diǎn)列于下表，供大家參考。

名稱 共發(fā)射極電路 共集電極電路（射極輸出器） 共基極電路

輸入阻抗 中（幾百歐～幾千歐） 大（幾十千歐以上） 小（幾歐～幾十歐）

輸出阻抗 中（幾千歐～幾十千歐） ?。◣讱W～幾十歐） 大（幾十千歐～幾百千歐）

電壓放大倍數(shù) 大 小（小于1并接近于1） 大

電流放大倍數(shù) 大（幾十） 大（幾十） ?。ㄐ∮?span style="font-family:宋體, MS Song">1并接近于1）

功率放大倍數(shù) 大（約30～40分貝）?。s10分貝） 中（約15～20分貝）

頻率特性 高頻差 好 好

1、場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有較高輸入阻抗和低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，因而也被廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。尤其用場(chǎng)效管做整個(gè)電子設(shè)備的輸入級(jí)，可以獲得一般晶體管很難達(dá)到的性能。

2、場(chǎng)效應(yīng)管分成結(jié)型和絕緣柵型兩大類，其控制原理都是一樣的。

3、場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較

（1）場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管；而在信號(hào)電壓較低，又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。

（2）場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是即有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。

（3）有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負(fù)，靈活性比晶體管好。

（4）場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。

自從美國Intel公司1971年設(shè)計(jì)制造出4位微處a理器芯片以來，在20多年時(shí)間內(nèi)，CPU從Intel4004、80286、80386、80486發(fā)展到Pentium和PentiumⅡ，數(shù)位從4位、8位、16位、32位發(fā)展到64位;主頻從幾兆到今天的400MHz以上，接近GHz;CPU 芯片里集成的晶體管數(shù)由2000 個(gè)躍升到500 萬個(gè)以上;半導(dǎo)體制造技術(shù)的規(guī)模由SSI、MSI、LSI、VLSI達(dá)到 ULSI。封裝的輸入/輸出（I/O）引腳從幾十根，逐漸增加到幾百根，下世紀(jì)初可能達(dá)2千根。這一切真是一個(gè)翻天覆地的變化。

對(duì)于CPU，讀者已經(jīng)很熟悉了，286、386、486、Pentium、Pentium Ⅱ、Celeron、K6、K6-2 ……相信您可以如數(shù)家珍似地列出一長串。但談到CPU 和其他大規(guī)模集成電路的封裝，知道的人未必很多。所謂封裝是指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，它不僅起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用，而且還是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁——芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印制板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。因此，封裝對(duì)CPU和其他LSI集成電路都起著重要的作用。新一代CPU的出現(xiàn)常常伴隨著新的封裝形式的使用。

芯片的封裝技術(shù)已經(jīng)歷了好幾代的變遷，從DIP、QFP、PGA、BGA到CSP再到MCM，技術(shù)指標(biāo)一代比一代先進(jìn)，包括芯片面積與封裝面積之比越來越接近于1，適用頻率越來越高，耐溫性能越來越好，引腳數(shù)增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性提高，使用更加方便等等。

下面將對(duì)具體的封裝形式作詳細(xì)說明。

70年代流行的是雙列直插封裝，簡稱DIP(Dual In-line Package)。DIP封裝結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn):

1.適合PCB的穿孔安裝;

2.比TO型封裝易于對(duì)PCB布線;

3.操作方便。

DIP封裝結(jié)構(gòu)形式有:多層陶瓷雙列直插式DIP，單層陶瓷雙列直插式DIP，引線框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式，塑料包封結(jié)構(gòu)式，陶瓷低熔玻璃封裝式).

衡量一個(gè)芯片封裝技術(shù)先進(jìn)與否的重要指標(biāo)是芯片面積與封裝面積之比，這個(gè)比值越接近1越好。以采用40根I/O引腳塑料包封雙列直插式封裝(PDIP)的CPU為例，其芯片面積/封裝面積=3×3/15.24×50=1：86,離1相差很遠(yuǎn)。不難看出，

這種封裝尺寸遠(yuǎn)比芯片大，說明封裝效率很低，占去了很多有效安裝面積。

Intel公司這期間的CPU如8086、80286都采用PDIP封裝。

80年代出現(xiàn)了芯片載體封裝，其中有陶瓷無引線芯片載體LCCC(Leadless Ceramic Chip Carrier)、塑料有引線芯片載體plcC(Plastic Leaded Chip Carrier)、小尺寸封裝SOP(Small Outline Package)、塑料四邊引出扁平封裝PQFP(Plastic Quad FlatPackage)

以0.5mm焊區(qū)中心距，208根I/O引腳的QFP封裝的CPU為例，外形尺寸28×28mm，芯片尺寸10×10mm，則芯片面積/封裝面積=10×10/28×28=1：7.8，由此可見QFP比DIP 的封裝尺寸大大減小。QFP的特點(diǎn)是:

1.適合用SMT表面安裝技術(shù)在PCB上安裝布線;

2.封裝外形尺寸小，寄生參數(shù)減小，適合高頻應(yīng)用;

3.操作方便;

4.可靠性高。

在這期間，Intel 公司的CPU，如Intel 80386就采用塑料四邊引出扁平封裝PQFP。

90 年代隨著集成技術(shù)的進(jìn)步、設(shè)備的改進(jìn)和深亞微米技術(shù)的使用，LSI、VLSI、ULSI 相繼出現(xiàn)，硅單芯片集成度不斷提高，對(duì)集成電路封裝要求更加嚴(yán)格，I/O 引腳數(shù)急劇增加，功耗也隨之增大。為滿足發(fā)展的需要，在原有封裝品種基礎(chǔ)上，又增添了新的品種——球柵陣列封裝，簡稱BGA(Ball Grid Array Package)。

BGA一出現(xiàn)便成為CPU、南北橋等VLSI芯片的高密度、高性能、多功能及高I/O引腳封裝的最佳選擇。其特點(diǎn)有:

1.I/O引腳數(shù)雖然增多，但引腳間距遠(yuǎn)大于QFP，從而提高了組裝成品率;

2.雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，簡稱C4焊接，從而可以改善它的電熱性能:

3.厚度比QFP減少1/2以上，重量減輕3/4以上;

4.寄生參數(shù)減小，信號(hào)傳輸延遲小，使用頻率大大提高;

5.組裝可用共面焊接，可靠性高;

6.BGA封裝仍與QFP、PGA一樣，占用基板面積過大;

Intel公司對(duì)這種集成度很高(單芯片里達(dá)300萬只以上晶體管)，功耗很大的CPU芯片，如Pentium、Pentium Pro、PentiumⅡ采用陶瓷針柵陣列封裝CPGA和陶瓷球柵陣列封裝CBGA，并在外殼上安裝微型排風(fēng)扇散熱，從而達(dá)到電路的穩(wěn)定可靠工作。

BGA封裝比QFP先進(jìn)，更比PGA好，但它的芯片面積/封裝面積的比值仍很低。

Tessera公司在BGA基礎(chǔ)上做了改進(jìn)，研制出另一種稱為μBGA的封裝技術(shù)，按0.5mm

焊區(qū)中心距，芯片面積/封裝面積的比為1:4，比BGA前進(jìn)了一大步。

1994年9月日本三菱電氣研究出一種芯片面積/封裝面積=1:1.1的封裝結(jié)構(gòu)，其封裝外形尺寸只比裸芯片大一點(diǎn)點(diǎn)。也就是說，單個(gè)IC芯片有多大，封裝尺寸就有多大，從而誕生了一種新的封裝形式，命名為芯片尺寸封裝，簡稱CSP(ChipSize Package或Chip Scale Package)。CSP封裝具有以下特點(diǎn):

1.滿足了LSI芯片引出腳不斷增加的需要;

2.解決了IC裸芯片不能進(jìn)行交流參數(shù)測(cè)試和老化篩選的問題;

3.封裝面積縮小到BGA的1/4至1/10，延遲時(shí)間縮小到極短。

曾有人想，當(dāng)單芯片一時(shí)還達(dá)不到多種芯片的集成度時(shí)，能否將高集成度、高性能、高可靠的CSP芯片(用LSI或IC)和專用集成電路芯片(ASIC)在高密度多層互聯(lián)基板上用表面安裝技術(shù)(SMT)組裝成為多種多樣電子組件、子系統(tǒng)或系統(tǒng)。

由這種想法產(chǎn)生出多芯片組件MCM(Multi Chip Model)。它將對(duì)現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、通訊業(yè)等領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響。

MCM的特點(diǎn)有:

1.封裝延遲時(shí)間縮小，易于實(shí)現(xiàn)組件高速化;

2.縮小整機(jī)/組件封裝尺寸和重量，一般體積減小1/4，重量減輕1/3;

3.可靠性大大提高。

隨著LSI設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝的進(jìn)步及深亞微米技術(shù)和微細(xì)化縮小芯片尺寸等技術(shù)的使用，人們產(chǎn)生了將多個(gè)LSI芯片組裝在一個(gè)精密多層布線的外殼內(nèi)形成MCM產(chǎn)品的想法。進(jìn)一步又產(chǎn)生另一種想法:把多種芯片的電路集成在一個(gè)大圓片上，從而又導(dǎo)致了封裝由單個(gè)小芯片級(jí)轉(zhuǎn)向硅圓片級(jí)(wafer level)封裝的變革，由此引出系統(tǒng)級(jí)芯片SOC(System On Chip)和電腦級(jí)芯片PCOC(PC On Chip)。

隨著CPU和其他ULSI電路的進(jìn)步，集成電路的封裝形式也將有相應(yīng)的發(fā)展，而封裝形式的進(jìn)步又將反過來促成芯片技術(shù)向前發(fā)展。

1、“層(Layer) ”的概念

與字處理或其它許多軟件中為實(shí)現(xiàn)圖、文、色彩等的嵌套與合成而引入的“層”的概念有所同，Protel的“層”不是虛擬的，而是印刷板材料本身實(shí)實(shí)在在的各銅箔層?，F(xiàn)今，由于454 繽_____電子線路的元件密集安裝。防干擾和布線等特殊要求，一些較新的電子產(chǎn)品中所用的印刷板不僅有上下兩面供走線，在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的夾層銅箔，例如，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)主板所用的印板材料多在4層以上。這些層因加工相對(duì)較難而大多用于設(shè)置走線較為簡單的電源布線層（如軟件中的Ground Dever和Power Dever），并常用大面積填充的辦法來布線（如軟件中的ExternaI P1a11e和Fill）。上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用軟件中提到的所謂“過孔（Via）”來溝通。有了以上解釋，就不難理解“多層焊盤”和“布線層設(shè)置”的有關(guān)概念了。

舉個(gè)簡單的例子，不少人布線完成，到打印出來時(shí)方才發(fā)現(xiàn)很多連線的終端都沒有焊盤，其實(shí)這是自己添加器件庫時(shí)忽略了“層”的概念，沒把自己繪制封裝的焊盤特性定義為”多層（Mulii一Layer)的緣故。要提醒的是，一旦選定了所用印板的層數(shù)，務(wù)必關(guān)閉那些未被使用的層，免得惹事生非走彎路。

2、過孔(Via）

為連通各層之間的線路，在各層需要連通的導(dǎo)線的文匯處鉆上一個(gè)公共孔，這就是過孔。工藝上在過孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔，而過孔的上下兩面做成普通的焊盤形狀，可直接與上下兩面的線路相通，也可不連。一般而言，設(shè)計(jì)線路時(shí)對(duì)過孔的處理有以下原則：

（1）盡量少用過孔，一旦選用了過孔，務(wù)必處理好它與周邊各實(shí)體的間隙，特別是容易被忽視的中間各層與過孔不相連的線與過孔的間隙，如果是自動(dòng)布線，可在“過孔數(shù)量最小化” （ Via Minimiz8tion）子菜單里選擇“on”項(xiàng)來自動(dòng)解決。

（2）需要的載流量越大，所需的過孔尺寸越大，如電源層和地層與其它層聯(lián)接所用的過孔就要大一些。

3、絲印層（Overlay）

為方便電路的安裝和維修等，在印刷板的上下兩表面印刷上所需要的標(biāo)志圖案和文字代號(hào)等，例如元件標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值、元件外廓形狀和廠家標(biāo)志、生產(chǎn)日期等等。不少初學(xué)者設(shè)計(jì)絲印層的有關(guān)內(nèi)容時(shí)，只注意文字符號(hào)放置得整齊美觀，忽略了實(shí)際制出的PCB效果。他們?cè)O(shè)計(jì)的印板上，字符不是被元件擋住就是侵入了助焊區(qū)域被抹賒，還有的把元件標(biāo)號(hào)打

在相鄰元件上，如此種種的設(shè)計(jì)都將會(huì)給裝配和維修帶來很大不便。正確的絲印層字符布置原則是：”不出歧義，見縫插針，美觀大方”。

4、SMD的特殊性

Protel封裝庫內(nèi)有大量SMD封裝，即表面焊裝器件。這類器件除體積小巧之外的最大特點(diǎn)是單面分布元引腳孔。因此，選用這類器件要定義好器件所在面，以免“丟失引腳（Missing Plns）”。另外，這類元件的有關(guān)文字標(biāo)注只能隨元件所在面放置。

5、網(wǎng)格狀填充區(qū)（External Plane ）和填充區(qū)(Fill)正如兩者的名字那樣，網(wǎng)絡(luò)狀填充區(qū)是把大面積的銅箔處理成網(wǎng)狀的，填充區(qū)僅是完整保留銅箔。初學(xué)者設(shè)計(jì)過程中在計(jì)算機(jī)上往往看不到二者的區(qū)別，實(shí)質(zhì)上，只要你把圖面放大后就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的區(qū)別，所以使用時(shí)更不注意對(duì)二者的區(qū)分，要強(qiáng)調(diào)的是，前者在電路特性上有較強(qiáng)的抑制高頻干擾的作用，適用于需做大面積填充的地方，特別是把某些區(qū)域當(dāng)做屏蔽區(qū)、分割區(qū)或大電流的電源線時(shí)尤為合適。后者多用于一般的線端部或轉(zhuǎn)折區(qū)等需要小面積填充的地方。

6、焊盤( Pad）

焊盤是PCB設(shè)計(jì)中最常接觸也是最重要的概念，但初學(xué)者卻容易忽視它的選擇和修正，在設(shè)計(jì)中千篇一律地使用圓形焊盤。選擇元件的焊盤類型要綜合考慮該元件的形狀、大小、布置形式、振動(dòng)和受熱情況、受力方向等因素。Protel在封裝庫中給出了一系列不同大小和形狀的焊盤，如圓、方、八角、圓方和定位用焊盤等，但有時(shí)這還不夠用，需要自己編輯。例如，對(duì)發(fā)熱且受力較大、電流較大的焊盤，可自行設(shè)計(jì)成“淚滴狀”，在大家熟悉的彩電PCB的行輸出變壓器引腳焊盤的設(shè)計(jì)中，不少廠家正是采用的這種形式。一般而言，自行編輯焊盤時(shí)除了以上所講的以外，還要考慮以下

原則：

（1）形狀上長短不一致時(shí)要考慮連線寬度與焊盤特定邊長的大小差異不能過大；

（2）需要在元件引角之間走線時(shí)選用長短不對(duì)稱的焊盤往往事半功倍；

（3）各元件焊盤孔的大小要按元件引腳粗細(xì)分別編輯確定，原則是孔的尺寸比引腳直徑大0．2- 0．4毫米。

7、各類膜（Mask)

這些膜不僅是PcB制作工藝過程中必不可少的，而且更是元件焊裝的必要條件。按“膜”所處的位置及其作用，“膜”可分為元件面（或焊接面）助焊膜（TOp or Bottom 和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOp or BottomPaste Mask）兩類。 顧名思義，助焊膜是涂于焊盤上，提高可焊性能的一層膜，也就是在綠色板子上比焊盤略大的各淺色圓斑。阻焊膜的情況正好相反，為了使制成的板子適應(yīng)波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤處的銅箔不能粘錫，因此在焊盤以外的各部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫?？梢?，這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。由此討論，就不難確定菜單中類似“solder Mask En1argement”等項(xiàng)目的設(shè)置了。

8、飛線

自動(dòng)布線時(shí)供觀察用的類似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線，在通過網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元件并做了初步布局后，用“Show 命令就可以看到該布局下的網(wǎng)絡(luò)連線的交叉狀況，不斷調(diào)整元件的位置使這種交叉最少，以獲得最大的自動(dòng)布線的布通率。這一步很重要，可以說是磨刀不誤砍柴功，多花些時(shí)間，值！另外，自動(dòng)布線結(jié)束，還有哪些網(wǎng)絡(luò)尚未布通，也可通過該功能來查找。找出未布通網(wǎng)絡(luò)之后，可用手工補(bǔ)償，實(shí)在補(bǔ)償不了就要用到“飛線”的第二層含義，就是在將來的印板上用導(dǎo)線連通這些網(wǎng)絡(luò)。要交待的是，如果該電路板是大批量自動(dòng)線生產(chǎn)，可將這種飛線視為0歐阻值、具有統(tǒng)一焊盤間距的電阻元件來進(jìn)行設(shè)計(jì).

★重點(diǎn)

焊接是維修電子產(chǎn)品很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。電子產(chǎn)品的故障檢測(cè)出來以后，緊接著的就是焊接。

焊接電子產(chǎn)品常用的幾種加熱方式：烙鐵，熱空氣，錫漿，紅外線，激光等，很多大型的焊接設(shè)備都是采用其中的一種或幾種的組合加熱方式。

常用的焊接工具有：電烙鐵，熱風(fēng)焊臺(tái)，錫爐，BGA焊機(jī)

焊接輔料：焊錫絲，松香，吸錫槍，焊膏，編織線等。

電烙鐵主要用于焊接模擬電路的分立元件，如電阻、電容、電感、二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管等，也可用于焊接尺寸較小的QFP封裝的集成塊，當(dāng)然我們也可以用它來焊接CPU斷針，還可以給PCB板補(bǔ)線，如果顯卡或內(nèi)存的金手指壞了，也可以用電烙鐵修補(bǔ)。電烙鐵的加熱芯實(shí)際上是繞了很多圈的電阻絲，電阻的長度或它所選用的材料不同，功率也就不同，普通的維修電子產(chǎn)品的烙鐵一般選用20W-50W。有些高檔烙鐵作成了恒溫烙鐵，且溫度可以調(diào)節(jié)，內(nèi)部有自動(dòng)溫度控制電路，以保持溫度恒定，這種烙鐵的使用性能要更好些，但價(jià)格一般較貴，是普通烙鐵的十幾甚至幾十倍。

純凈錫的熔點(diǎn)是230度，但我們維修用的焊錫往往含有一定比例的鉛，導(dǎo)致它的熔點(diǎn)低于230度，最低的一般是180度。

新買的烙鐵首先要上錫，上錫指的是讓烙鐵頭粘上焊錫，這樣才能使烙鐵正常使用，如果烙鐵用得時(shí)間太久，表面可能會(huì)因溫度太高而氧化，氧化了的烙鐵是不粘錫的，這樣的烙鐵也要經(jīng)過上錫處理才能正常使用。

焊接：

拆除或焊接電阻、電容、電感、二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)，可以在元件的引腳上涂一些焊錫，這樣可以更好地使熱量傳遞過去，等元件的所有引腳都熔化時(shí)就可以取下來或焊上去了。焊時(shí)注意溫度較高時(shí)，熔化后迅速抬起烙鐵頭，則焊點(diǎn)光滑，但如溫度太高，則易損壞焊盤或元件。

補(bǔ)PCB布線

CB板斷線的情況時(shí)有發(fā)生，顯示器、開關(guān)電源等的線較粗，斷的線容易補(bǔ)上，至于主板、顯卡、筆記本的線很細(xì)，線距也很小，要想補(bǔ)上就要麻煩一些。要想補(bǔ)這些斷線，先要準(zhǔn)備一個(gè)很窄的扁口刮刀，刮刀可以自已動(dòng)手用小螺絲刀在磨刀石上磨，使得刮刀口的寬度與PCB 板布線的寬度差不多。補(bǔ)線時(shí)要先用刮刀把PCB 板斷線表面的絕緣漆刮掉，注意不要用力太大以免把線刮斷，另外還要注意不要把相臨的PCB布線表面的絕緣漆刮掉，為的是避免焊錫粘到相臨的線上，表面處理好以后就要在上面均勻地涂上一層焊膏，然后用烙鐵在刮掉漆的線上加熱涂錫，然后找報(bào)廢的鼠標(biāo)，抽出里面的細(xì)銅絲，把單根銅絲涂上焊膏，再用烙鐵涂上焊錫，然后用烙鐵小心地把細(xì)銅絲焊在斷線的兩端。焊接完成后要用萬用表檢測(cè)焊接的可靠性，先要量線的兩端確認(rèn)線是否已經(jīng)連上，然后還要檢測(cè)一下補(bǔ)的線與相臨的線是否有粘連短路的現(xiàn)象。

塑料軟線的修補(bǔ)

光驅(qū)激光頭排線、打印機(jī)的打印頭的連線經(jīng)常也有斷裂的現(xiàn)象，焊接的方式與PCB板補(bǔ)線差不多，需要注意的是因

普通塑料能耐受的溫度很低，用烙鐵焊接時(shí)溫度要把握好，速度要盡量快些，盡量避免塑料被燙壞，另外，為防止受熱變形，可用小的夾子把線夾住定位。

CPU斷針的焊接：

CPU斷針的情況很常見，370結(jié)構(gòu)的賽揚(yáng)一代CPU和P4的CPU針的根部比較結(jié)實(shí)，斷針一般都是從中間折斷，比較容易焊接，只要在針和焊盤相對(duì)應(yīng)的地方涂上焊膏，上了焊錫后用烙鐵加熱就可以焊上了，對(duì)于位置特殊，不便用烙鐵的情況可以用熱風(fēng)焊臺(tái)加熱。

賽揚(yáng)二代的CPU的針受外力太大時(shí)往往連根拔起，且拔起以后的下面的焊盤很小，直接焊接成功率很低且焊好以后，針也不易固定，很容易又會(huì)被碰掉下來，對(duì)于這種情況一般有如下幾種處理方式：第一種方式：用鼠標(biāo)里剝出來的細(xì)銅絲一端的其中一根與CPU的焊盤焊在一起，然后用502膠水把線粘到CPU上，另一端與主板CPU座上相對(duì)應(yīng)的焊盤焊

在一起，從電氣連接關(guān)系上說，與接插在主板上沒有什么兩樣，維一的缺點(diǎn)是取下CPU 不方便。第二種方式：在CPU斷針處的焊盤上置一個(gè)錫球（錫球可以用BGA焊接用的錫球，當(dāng)然也可以自已動(dòng)手作），然后自已動(dòng)手作一個(gè)稍長一點(diǎn)的針（，插入斷針對(duì)應(yīng)的CPU座內(nèi)，上面固定一小塊固化后的導(dǎo)電膠（導(dǎo)電膠有一定的彈性），然后再把CPU插入CPU座內(nèi)，壓緊鎖死，這樣處理后的CPU可能就可以正常工作了。

顯卡、內(nèi)存條等金手指的焊接：

顯卡或內(nèi)存如果多次反復(fù)從主板上拔下來或插上去，可能會(huì)導(dǎo)致金手指脫落，供電或接地的引腳也常會(huì)因電流太大導(dǎo)致金手指燒壞，為使它們能夠正常使用，就要把金手指修補(bǔ)好，金手指的修補(bǔ)較簡單，可以從別的報(bào)廢的卡上用壁紙刀刮下同樣的金手指，表面處理干凈后，用502膠水小心地把它對(duì)齊粘在損壞的卡上，膠水凝固以后，再用壁紙刀把新粘上去的金手指的上端的氧化物刮掉，涂上焊膏，再用細(xì)銅絲將它與斷線連起來即可。

集成塊的焊接：

在沒有熱風(fēng)焊臺(tái)的情況下，也可考慮用烙鐵配合焊錫來拆除或焊接集成塊，它的方法是用烙鐵在芯片的各個(gè)引腳都堆滿焊錫，然后用烙鐵循環(huán)把焊錫加熱，直到所有的引腳焊錫都同時(shí)熔化，就可以把芯片取下來了。把芯片從電路板上取下來，可以考慮用細(xì)銅絲從芯片的引腳下穿過，然后從上面用手提起。

熱風(fēng)焊臺(tái)

熱風(fēng)焊臺(tái)是通過熱空氣加熱焊錫來實(shí)現(xiàn)焊接功能的，黑盒子里面是一個(gè)氣泵，性能好的氣泵噪聲較小，氣泵的作用是不間斷地吹出空氣，氣流順著橡皮管流向前面的手柄，手柄里面是焊臺(tái)的加熱芯，通電后會(huì)發(fā)熱，里面的氣流順著風(fēng)嘴出來時(shí)就會(huì)把熱量帶出來。

每個(gè)焊臺(tái)都會(huì)配有多個(gè)風(fēng)嘴，不同的風(fēng)嘴配合不同的芯片來使用，事實(shí)上，現(xiàn)在大多數(shù)的技術(shù)人員只用其中的一個(gè)或兩個(gè)風(fēng)嘴就可以完成大多數(shù)的焊接工作了，也就是這種圓孔的用得最多。根據(jù)我們的使用情況，熱風(fēng)焊臺(tái)一般選用850型號(hào)的，它的最大功耗一般是450W，前面有兩個(gè)旋鈕，其中的一個(gè)是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)風(fēng)速的，另一個(gè)是調(diào)節(jié)溫度的。使用之前必須除去機(jī)身底部的泵螺絲，否則會(huì)引起嚴(yán)重問題。使用后，要記得冷卻機(jī)身，關(guān)電后，發(fā)熱管會(huì)自動(dòng)短暫噴出涼氣，在這個(gè)冷卻的時(shí)段，請(qǐng)不要拔去電源插頭。否則會(huì)影響發(fā)熱芯的使用壽命。注意，工作時(shí)850的風(fēng)嘴及它噴出的熱空氣溫度很高，能夠把人燙傷，切勿觸摸，替換風(fēng)嘴時(shí)要等它的溫度降下來后才可操作。

下面講述QFP芯片的更換

首先把電源打開，調(diào)節(jié)氣流和溫控旋鈕，使溫度保持在250-350 度之間，將起拔器置于集成電路塊之下，讓噴嘴對(duì)準(zhǔn)所要熔化的芯片的引腳加熱，待所有的引腳都熔化時(shí)，就可以抬起拔器，把芯片取下來。取下芯片后，可以涂適量焊膏在電路板的焊盤上，用風(fēng)嘴加熱使焊盤盡量平齊，然后再在焊盤上涂適量焊膏，將要更換的芯片對(duì)齊固定在電路板上，再用風(fēng)嘴向引腳均勻地吹出熱氣，等所有的引腳都熔化后，焊接就完成了。最后，要注意檢查一下焊接元件是否不短路虛焊的情況。

BGA芯片焊接：

要用到BAG芯片貼裝機(jī)，不同的機(jī)器的使用方法有所不同，附帶的說明書有詳細(xì)的描述。

插槽（座）的更換：

插槽（座）的尺寸較大，在生產(chǎn)線上一般用波峰焊來焊接，波峰焊機(jī)可以使焊錫熔化成為錫漿并使錫漿形成波浪，波浪的頂峰與PCB板的下表面接觸，使得插槽（座）與焊盤焊在一起，對(duì)于小批量的生產(chǎn)或維修，往往用錫爐來更換插槽（座），錫爐的原理與波峰焊差不多，都是用錫漿來拆除或焊接插槽，只要讓焊接面與插槽（座）吻合即可。

貼片式元器件的拆卸、焊接技巧

貼片式元器件的拆卸、焊接宜選用200～280℃調(diào)溫式尖頭烙鐵。貼片式電阻器、電容器的基片大多采用陶瓷材料制作，這種材料受碰撞易破裂，因此在拆卸、焊接時(shí)應(yīng)掌握控溫、預(yù)熱、輕觸等技巧?？販厥侵负附訙囟葢?yīng)控制在200～250℃左右。預(yù)熱指將待焊接的元件先放在100℃左右的環(huán)境里預(yù)熱1～2 分鐘，防止元件突然受熱膨脹損壞。輕觸是指操作時(shí)烙鐵頭應(yīng)先對(duì)印制板的焊點(diǎn)或?qū)Ъ訜?，盡量不要碰到元件。另外還要控制每次焊接時(shí)間在3秒鐘左右，焊接完畢后讓電路板在常溫下自然冷卻。以上方法和技巧同樣適用于貼片式晶體二、三極管的焊接。

貼片式集成電路的引腳數(shù)量多、間距窄、硬度小，如果焊接溫度不當(dāng)，極易造成引腳焊錫短路、虛焊或印制線路銅箔脫離印制板等故障。拆卸貼片式集成電路時(shí)，可將調(diào)溫烙鐵溫度調(diào)至260℃左右，用烙鐵頭配合吸錫器將集成電路引腳焊錫全部吸除后，用尖嘴鑷子輕輕插入集成電路底部，一邊用烙鐵加熱，一邊用鑷子逐個(gè)輕輕提起集成電路引腳，使集成電路引腳逐漸與印制板脫離。用鑷子提起集成電路時(shí)一定要隨烙鐵加熱的部位同步進(jìn)行，防止操之過急將線路板損壞。

換入新集成電路前要將原集成電路留下的焊錫全部清除，保證焊盤的平整清潔。然后將待焊集成電路引腳用細(xì)砂紙打磨清潔，均勻搪錫，再將待焊集成電路腳位對(duì)準(zhǔn)印制板相應(yīng)焊點(diǎn)，焊接時(shí)用手輕壓在集成電路表面，防止集成電路移動(dòng)，另一只手操作電烙鐵蘸適量焊錫將集成電路四角的引腳與線路板焊接固定后，再次檢查確認(rèn)集成電路型號(hào)與方向，

正確后正式焊接，將烙鐵溫度調(diào)節(jié)在250℃左右，一只手持烙鐵給集成電路引腳加熱，另一只手將焊錫絲送往加熱引腳焊接，直至全部引腳加熱焊接完畢，最后仔細(xì)檢查和排除引腳短路和虛焊，待焊點(diǎn)自然冷卻后，用毛刷蘸無水酒精再次清潔線路板和焊點(diǎn)，防止遺留焊渣。

檢修模塊電路板故障前，宜先用毛刷蘸無水酒精清理印制板，清除板上灰塵、焊渣等雜物，并觀察原電路板是否存在虛焊或焊渣短路等現(xiàn)象，以及早發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，節(jié)省檢修時(shí)間。

★了解

1、 引言

BGA作為一種大容量封裝的SMD促進(jìn)了SMT的發(fā)展，生產(chǎn)商和制造商都認(rèn)識(shí)到：在大容量引腳封裝上BGA有著極強(qiáng)的生命力和競(jìng)爭力，然而BGA單個(gè)器件價(jià)格不菲，對(duì)于預(yù)研產(chǎn)品往往存在多次試驗(yàn)的現(xiàn)象，往往需要把BGA從基板上取下并希望重新利用該器件。由于BGA 取下后它的焊球就被破壞了，不能直接再焊在基板上，必須重新置球，如何對(duì)焊球進(jìn)行再生的技術(shù)難題就擺在我們工藝技術(shù)人員的面前。在Indium 公司可以購買到BGA 專用焊球，但是對(duì)BGA 每個(gè)焊球逐個(gè)進(jìn)行修復(fù)的工藝顯然不可取，本文介紹一種SolderQuick 的預(yù)成型壞對(duì)BGA進(jìn)行焊球再生的工藝技術(shù)。

2、 設(shè)備、工具及材料

預(yù)成型壞\ 夾具\ 助焊劑\ 去離子水\ 清洗盤\ 清洗刷\ 6 英寸平鑷子\ 耐酸刷子\ 回流焊爐和熱風(fēng)系統(tǒng)\ 顯微鏡\ 指套(部分工具視具體情況可選用)

3、 工藝流程及注意事項(xiàng)

3.1準(zhǔn)備

確認(rèn)BGA的夾具是清潔的。把再流焊爐加熱至溫度曲線所需溫度。

3.2工藝步驟及注意事項(xiàng)

3.2.1把預(yù)成型壞放入夾具

把預(yù)成型壞放入夾具中，標(biāo)有SolderQuik 的面朝下面對(duì)夾具。保證預(yù)成型壞與夾具是松配合。如果預(yù)成型壞需要彎曲才能裝入夾具，則不能進(jìn)入后道工序的操作。預(yù)成型壞不能放入夾具主要是由于夾具上有臟東西或?qū)θ嵝詩A具調(diào)整不當(dāng)造成的。

3.2.2在返修BGA上涂適量助焊劑用裝有助焊劑的注射針筒在需返修的BGA焊接面涂少許助焊劑。注意：確認(rèn)在涂助焊劑以前BGA焊接面是清潔的。

3.2.3把助焊劑涂均勻,用耐酸刷子把助焊劑均勻地刷在BGA封裝的整個(gè)焊接面，保證每個(gè)焊盤都蓋有一層薄薄的助焊劑。確保每個(gè)焊盤都有焊劑。薄的助焊劑的焊接效果比厚的好。

3.2.4把需返修的BGA放入夾具中,把需返修的BGA放入夾具中，涂有助焊劑的一面對(duì)著預(yù)成型壞。

3.2.5放平BAG,輕輕地壓一下BGA，使預(yù)成型壞和BGA進(jìn)入夾具中定位，確認(rèn)BGA平放在預(yù)成型壞上。

3.2.6回流焊把夾具放入熱風(fēng)對(duì)流爐或熱風(fēng)再流站中并開始回流加熱過程。所有使用的再流站曲線必須設(shè)為已開發(fā)出來的BGA焊球再生工藝專用的曲線。

3.2.7冷卻:用鑷子把夾具從爐子或再流站中取出并放在導(dǎo)熱盤上，冷卻2分鐘。

3.2.8取出:當(dāng)BGA冷卻以后，把它從夾具中取出把它的焊球面朝上放在清洗盤中。

3.2.9浸泡:用去離子水浸泡BGA，過30秒鐘，直到紙載體浸透后再進(jìn)行下一步操作。

3.2.10剝掉焊球載體:用專用的鑷子把焊球從BGA上去掉。剝離的方法最好是從一個(gè)角開始剝離。剝離下來的紙應(yīng)是完整的。如果在剝離過程中紙撕爛了則立即停下，再加一些去離子水，等15至30秒鐘再繼續(xù)。

3.2.11去除BGA 上的紙屑,在剝掉載體后，偶爾會(huì)留下少量的紙屑，用鑷子把紙屑夾走。當(dāng)用鑷子夾紙屑時(shí)，鑷子在焊球之間要輕輕地移動(dòng)。小心：鑷子的頭部很尖銳，如果你不小心就會(huì)把易碎的阻焊膜刮壞。

3.2.12清洗

把紙載體去掉后立即把BGA放在去離子水中清洗。用大量的去離子水沖洗并刷子用功刷BGA。

小心：用刷子刷洗時(shí)要支撐住BGA以避免機(jī)械應(yīng)力。

注意：為獲得最好 的清洗效果，沿一個(gè)方向刷洗，然后轉(zhuǎn)90度，再沿一個(gè)方向刷洗，再轉(zhuǎn)90度，沿相同方向刷洗，直到轉(zhuǎn)360度。

3.2.13漂洗:在去離子水中漂洗BGA，這會(huì)去掉殘留的少量的助焊劑和在前面清洗步聚中殘留的紙屑。然后風(fēng)干，不能用干的紙巾把它擦干。

3.2.14檢查封裝:用顯微鏡檢查封裝是否有污染，焊球未置上以及助焊劑殘留。如需要進(jìn)行清洗則重復(fù)3.2.11-3.2.13。

注意：由于此工藝使用的助焊劑不是免清洗助焊劑，所以仔細(xì)清洗防止腐蝕和防止長期可靠性失效是必需的。

確定封裝是否清洗干凈的最好的方法是用電離圖或效設(shè)備對(duì)離子污染進(jìn)行測(cè)試。所有的工藝的測(cè)試結(jié)果要符合污染低于0.75mg NaaCI/cm2的標(biāo)準(zhǔn)。另，3.2.9-3.2.13的清洗步聚可以用水槽清洗或噴淋清洗工藝代替。

4、 結(jié)論

由于BGA上器件十分昂貴，所以BGA的返修變得十分必要，其中關(guān)鍵的焊球再生是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。本工藝實(shí)用、可靠，僅需購買預(yù)成型壞和夾具即可進(jìn)行BGA的焊再生，該工藝解決了BGA返修中的關(guān)鍵技術(shù)難題

★重點(diǎn)

焊膏的回流焊接是用在SMT 裝配工藝中的主要板級(jí)互連方法，這種焊接方法把所需要的焊接特性極好地結(jié)合在一起，這些特性包括易于加工、對(duì)各種SMT 設(shè)計(jì)有廣泛的兼容性，具有高的焊接可靠性以及成本低等；然而，在回流焊接被用作為最重要的SMT 元件級(jí)和板級(jí)互連方法的時(shí)候，它也受到要求進(jìn)一步改進(jìn)焊接性能的挑戰(zhàn)，事實(shí)上，回流焊接技術(shù)能否經(jīng)受住這一挑戰(zhàn)將決定焊膏能否繼續(xù)作為首要的SMT 焊接材料，尤其是在超細(xì)微間距技術(shù)不斷取得進(jìn)展的情況之下。下面我們將探討影響改進(jìn)回流焊接性能的幾個(gè)主要問題，為發(fā)激發(fā)工業(yè)界研究出解決這一課題的新方法，我們分別對(duì)每個(gè)問題簡要介紹。

底面元件的固定

雙面回流焊接已采用多年，在此，先對(duì)第一面進(jìn)行印刷布線，安裝元件和軟熔，然后翻過來對(duì)電路板的另一面進(jìn)行加工處理，為了更加節(jié)省起見，某些工藝省去了對(duì)第一面的軟熔，而是同時(shí)軟熔頂面和底面，典型的例子是電路板底面上僅裝有小的元件，如芯片電容器和芯片電阻器，由于印刷電路板（PCB）的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，裝在底面上的元件也越來越大，結(jié)果軟熔時(shí)元件脫落成為一個(gè)重要的問題。顯然，元件脫落現(xiàn)象是由于軟熔時(shí)熔化了的焊料對(duì)元件的垂直固定力不足，而垂直固定力不足可歸因于元件重量增加，元件的可焊性差，焊劑的潤濕性或焊料量不足等。其中，第一個(gè)因素是最根本的原因。如果在對(duì)后面的三個(gè)因素加以改進(jìn)后仍有元件脫落現(xiàn)象存在，就必須使用SMT 粘結(jié)劑。顯然，使用粘結(jié)劑將會(huì)使軟熔時(shí)元件自對(duì)準(zhǔn)的效果變差。

未焊滿

未焊滿是在相鄰的引線之間形成焊橋。通常，所有能引起焊膏坍落的因素都會(huì)導(dǎo)致未焊滿，這些因素包括：

1，升溫速度太快；

2，焊膏的觸變性能太差或是焊膏的粘度在剪切后恢復(fù)太慢；

3，金屬負(fù)荷或固體含量太低；

4，粉料粒度分布太廣；

5；焊劑表面張力太小。但是，坍落并非必然引起未焊滿，在軟熔時(shí)，熔化了的未焊滿焊料在表面張力的推動(dòng)下有斷開的可能，焊料流失現(xiàn)象將使未焊滿問題變得更加嚴(yán)重。在此情況下，由于焊料流失而聚集在某一區(qū)域的過量的焊料將會(huì)使熔融焊料變得過多而不易斷開。除了引起焊膏坍落的因素而外，下面的因素也引起未滿焊的常見原因：

1，相對(duì)于焊點(diǎn)之間的空間而言，焊膏熔敷太多；

2，加熱溫度過高；

3，焊膏受熱速度比電路板更快；

4，焊劑潤濕速度太快；

5，焊劑蒸氣壓太低；

6；焊劑的溶劑成分太高；

7，焊劑樹脂軟化點(diǎn)太低。

斷續(xù)潤濕

焊料膜的斷續(xù)潤濕是指有水出現(xiàn)在光滑的表面上（1.4.5.），這是由于焊料能粘附在大多數(shù)的固體金屬表面上，并且在熔化了的焊料覆蓋層下隱藏著某些未被潤濕的點(diǎn)，因此，在最初用熔化的焊料來覆蓋表面時(shí)，會(huì)有斷續(xù)潤濕現(xiàn)象出現(xiàn)。亞穩(wěn)態(tài)的熔融焊料覆蓋層在最小表面能驅(qū)動(dòng)力的作用下會(huì)發(fā)生收縮，不一會(huì)兒之后就聚集成分離的小球和脊?fàn)疃d起物。斷續(xù)潤濕也能由部件與熔化的焊料相接觸時(shí)放出的氣體而引起。由于有機(jī)物的熱分解或無機(jī)物的水合作用而釋放的水分都會(huì)產(chǎn)生氣體。水蒸氣是這些有關(guān)氣體的最常見的成份，在焊接溫度下，水蒸氣具極強(qiáng)的氧化作用，能夠氧化熔融焊料膜的表面或某些表面下的界面（典型的例子是在熔融焊料交界上的金屬氧化物表面）。常見的情況是較高的焊接溫度和較長的停留時(shí)間會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的斷續(xù)潤濕現(xiàn)象，尤其是在基體金屬之中，反應(yīng)速度的增加會(huì)導(dǎo)致更加猛烈的氣體釋放。

與此同時(shí)，較長的停留時(shí)間也會(huì)延長氣體釋放的時(shí)間。以上兩方面都會(huì)增加釋放出的氣體量，消除斷續(xù)潤濕現(xiàn)象的方法是：

1，降低焊接溫度；

2，縮短軟熔的停留時(shí)間；

3，采用流動(dòng)的惰性氣氛；

4，降低污染程度。

低殘留物

對(duì)不用清理的軟熔工藝而言，為了獲得裝飾上或功能上的效果，常常要求低殘留物，對(duì)功能要求方面的例子包括 “通過在電路中測(cè)試的焊劑殘留物來探查測(cè)試堆焊層以及在插入接頭與堆焊層之間或在插入接頭與軟熔焊接點(diǎn)附近的通孔之間實(shí)行電接觸”，較多的焊劑殘?jiān)?huì)導(dǎo)致在要實(shí)行電接觸的金屬表層上有過多的殘留物覆蓋，這會(huì)妨礙電連接的建立，在電路密度日益增加的情況下，這個(gè)問題越發(fā)受到人們的關(guān)注。

顯然，不用清理的低殘留物焊膏是滿足這個(gè)要求的一個(gè)理想的解決辦法。然而，與此相關(guān)的軟熔必要條件卻使這個(gè)問題變得更加復(fù)雜化了。為了預(yù)測(cè)在不同級(jí)別的惰性軟熔氣氛中低殘留物焊膏的焊接性能，提出一個(gè)半經(jīng)驗(yàn)的模型，這個(gè)模型預(yù)示，隨著氧含量的降低，焊接性能會(huì)迅速地改進(jìn)，然后逐漸趨于平穩(wěn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著氧濃度的降低，焊接強(qiáng)度和焊膏的潤濕能力會(huì)有所增加，此外，焊接強(qiáng)度也隨焊劑中固體含量的增加而增加。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所提出的模型是可比較的，并強(qiáng)有力地證明了模型是有效的，能夠用以預(yù)測(cè)焊膏與材料的焊接性能，因此，可以斷言，為了在焊接工藝中成功地采用不用清理的低殘留物焊料，應(yīng)當(dāng)使用惰性的軟熔氣氛。

間隙

間隙是指在元件引線與電路板焊點(diǎn)之間沒有形成焊接點(diǎn)。一般來說，這可歸因于以下四方面的原因：

1，焊料熔敷不足；

2，引線共面性差；

3，潤濕不夠；

4，焊料損耗棗這是由預(yù)鍍錫的印刷電路板上焊膏坍落，引線的芯吸作用（2.3.4）或焊點(diǎn)附近的通孔引起的,引線共面性問題是新的重量較輕的12密耳（μm）間距的四芯線扁平集成電路(QFP棗Quad flatpacks)的一個(gè)特別令人關(guān)注的問題,為了解決這個(gè)問題,提出了在裝配之前用焊料來預(yù)涂覆焊點(diǎn)的方法(9),此法是擴(kuò)大局部焊點(diǎn)的尺寸并沿著鼓起的焊料預(yù)覆蓋區(qū)形成一個(gè)可控制的局部焊接區(qū),并由此來抵償引線共面性的變化和防止間隙,引線的芯吸作用可以通過減慢加熱速度以及讓底面比頂面受熱更多來加以解決,此外,使用潤濕速度較慢的焊劑,較高的活化溫度或能延緩熔化的焊膏(如混有錫粉和鉛粉的焊膏)也能最大限度地減少芯吸作用.在用錫鉛覆蓋層光整電路板之前,用焊料掩膜來覆蓋連接路徑也能防止由附近的通孔引起的芯吸作用。

焊料成球

焊料成球是最常見的也是最棘手的問題，這指軟熔工序中焊料在離主焊料熔池不遠(yuǎn)的地方凝固成大小不等的球粒；大多數(shù)的情況下,這些球粒是由焊膏中的焊料粉組成的，焊料成球使人們耽心會(huì)有電路短路、漏電和焊接點(diǎn)上焊料不足等問題發(fā)生，隨著細(xì)微間距技術(shù)和不用清理的焊接方法的進(jìn)展，人們?cè)絹碓狡惹械匾笫褂脽o焊料成球現(xiàn)象的SMT工藝。

引起焊料成球（1,2,4,10）的原因包括：

1,由于電路印制工藝不當(dāng)而造成的油漬;

2,焊膏過多地暴露在具有氧化作用的環(huán)境中;

3,焊膏過多地暴露在潮濕環(huán)境中;

4,不適當(dāng)?shù)募訜岱椒?span style="font-family:宋體, MS Song">;

5,加熱速度太快;

6,預(yù)熱斷面太長;

7,焊料掩膜和焊膏間的相互作用;

8,焊劑活性不夠;

9,焊粉氧化物或污染過多;

10,塵粒太多;

11,在特定的軟熔處理中,焊劑里混入了不適當(dāng)?shù)膿]發(fā)物;

12,由于焊膏配方不當(dāng)而引起的焊料坍落；

13、焊膏使用前沒有充分恢復(fù)至室溫就打開包裝使用；

14、印刷厚度過厚導(dǎo)致“塌落”形成錫球；

15、焊膏中金屬含量偏低。

焊料結(jié)珠

焊料結(jié)珠是在使用焊膏和SMT工藝時(shí)焊料成球的一個(gè)特殊現(xiàn)象.，簡單地說,焊珠是指那些非常大的焊球,其上粘帶有 (或沒有)細(xì)小的焊料球(11).它們形成在具有極低的托腳的元件如芯片電容器的周圍。焊料結(jié)珠是由焊劑排氣而引起,在預(yù)熱階段這種排氣作用超過了焊膏的內(nèi)聚力,排氣促進(jìn)了焊膏在低間隙元件下形成孤立的團(tuán)粒,在軟熔時(shí),熔化了的孤立焊膏再次從元件下冒出來,并聚結(jié)起。

焊接結(jié)珠的原因包括：

1,印刷電路的厚度太高;

2,焊點(diǎn)和元件重疊太多;

3,在元件下涂了過多的錫膏;

4,安置元件的壓力太大;

5,預(yù)熱時(shí)溫度上升速度太快;

6,預(yù)熱溫度太高;

7,在濕氣從元件和阻焊料中釋放出來;

8,焊劑的活性太高;

9,所用的粉料太細(xì);

10,金屬負(fù)荷太低;

11,焊膏坍落太多;

12,焊粉氧化物太多;

13,溶劑蒸氣壓不足。

消除焊料結(jié)珠的最簡易的方法也許是改變模版孔隙形狀,以使在低托腳元件和焊點(diǎn)之間夾有較少的焊膏。

焊接角焊接抬起

焊接角縫抬起指在波峰焊接后引線和焊接角焊縫從具有細(xì)微電路間距的四芯線組扁平集成電路(QFP)的焊點(diǎn)上完全抬起來,特別是在元件棱角附近的地方，一個(gè)可能的原因是在波峰焊前抽樣檢測(cè)時(shí)加在引線上的機(jī)械應(yīng)力,或者是在處理電路板時(shí)所受到的機(jī)械損壞(12),在波峰焊前抽樣檢測(cè)時(shí),用一個(gè)鑷子劃過QFP 元件的引線,以確定是否所有的引線在軟溶烘烤時(shí)都焊上了；其結(jié)果是產(chǎn)生了沒有對(duì)準(zhǔn)的焊趾,這可在從上向下觀察看到,如果板的下面加熱在焊接區(qū)/角焊縫的間界面上引起了部分二次軟熔,那么,從電路板抬起引線和角焊縫能夠減輕內(nèi)在的應(yīng)力,防止這個(gè)問題的一個(gè)辦法是在波峰焊之后(而不是在波峰焊之前)進(jìn)行抽樣檢查。

豎碑（Tombstoning）

豎碑（Tombstoning）是指無引線元件(如片式電容器或電阻)的一端離開了襯底，甚至整個(gè)元件都支在它的一端上。Tombstoning也稱為Manhattan效應(yīng)、Drawbridging 效應(yīng)或Stonehenge 效應(yīng)，它是由軟熔元件兩端不均勻潤濕而引起的；因此,熔融焊料的不夠均衡的

越來越敏感。此種狀況形成的原因：

1、加熱不均勻；

2、元件問題：外形差異、重量太輕、可焊性差異；

3、基板材料導(dǎo)熱性差，基板的厚度均勻性差；

4、焊盤的熱容量差異較大，焊盤的可焊性差異較大；

5、錫膏中助焊劑的均勻性差或活性差，兩個(gè)焊盤上的錫膏厚度差異較大，錫膏太厚，印刷精度差，錯(cuò)位嚴(yán)重；

6、預(yù)熱溫度太低；

7、貼裝精度差，元件偏移嚴(yán)重。

all Grid Array (BGA)成球不良

BGA 成球常遇到諸如未焊滿,焊球不對(duì)準(zhǔn),焊球漏失以及焊料量不足等缺陷,這通常是由于軟熔時(shí)對(duì)球體的固定力不足或自定心力不足而引起。固定力不足可能是由低粘稠,高阻擋厚度或高放氣速度造成的；而自定力不足一般由焊劑活性較弱或焊料量過低而引起。

BGA 成球作用可通過單獨(dú)使用焊膏或者將焊料球與焊膏以及焊料球與焊劑一起使用來實(shí)現(xiàn); 正確的可行方法是將整體預(yù)成形與焊劑或焊膏一起使用。最通用的方法看來是將焊料球與焊膏一起使用，利用錫62或錫63球焊的成球工藝產(chǎn)生了極好的效果。在使用焊劑來進(jìn)行錫62 或錫63 球焊的情況下,缺陷率隨著焊劑粘度,溶劑的揮發(fā)性和間距尺寸的下降而增加，同時(shí)也隨著焊劑的熔敷厚度，焊劑的活性以及焊點(diǎn)直徑的增加而增加，在用焊膏來進(jìn)行高溫熔化的球焊系統(tǒng)中，沒有觀察到有焊球漏失現(xiàn)象出現(xiàn)，并且其對(duì)準(zhǔn)精確度隨焊膏熔敷厚度與溶劑揮發(fā)性，焊劑的活性，焊點(diǎn)的尺寸與可焊性以及金屬負(fù)載的增加而增加，在使用錫63 焊膏時(shí)，焊膏的粘度，間距與軟熔截面對(duì)高熔化溫度下的成球率幾乎沒有影響。在要求采用常規(guī)的印刷棗釋放工藝的情況下，易于釋放的焊膏對(duì)焊膏的單獨(dú)成球是至關(guān)重要的。整體預(yù)成形的

成球工藝也是很的發(fā)展的前途的。減少焊料鏈接的厚度與寬度對(duì)提高成球的成功率也是相當(dāng)重要的。

形成孔隙

形成孔隙通常是一個(gè)與焊接接頭的相關(guān)的問題。尤其是應(yīng)用SMT技術(shù)來軟熔焊膏的時(shí)候，在采用無引線陶瓷芯片的情況下，絕大部分的大孔隙(>0.0005英寸/0.01毫米)是處于LCCC焊點(diǎn)和印刷電路板焊點(diǎn)之間，與此同時(shí),在LCCC城堡狀物附近的角焊縫中,僅有很少量的小孔隙，孔隙的存在會(huì)影響焊接接頭的機(jī)械性能,并會(huì)損害接頭的強(qiáng)度,延展性和疲勞壽命,這是因?yàn)榭紫兜纳L會(huì)聚結(jié)成可延伸的裂紋并導(dǎo)致疲勞，孔隙也會(huì)使焊料的應(yīng)力和協(xié)變?cè)黾?span style="font-family:宋體, MS Song">,這也是引起損壞的原因。此外,焊料在凝固時(shí)會(huì)發(fā)生收縮,焊接電鍍通孔時(shí)的分層排氣以及夾帶焊劑等也是造成孔隙的原因。

在焊接過程中,形成孔隙的械制是比較復(fù)雜的，一般而言,孔隙是由軟熔時(shí)夾層狀結(jié)構(gòu)中的焊料中夾帶的焊劑排氣而造成的(2,13)孔隙的形成主要由金屬化區(qū)的可焊性決定,并隨著焊劑活性的降低,粉末的金屬負(fù)荷的增加以及引線接頭下的覆蓋區(qū)的增加而變化,減少焊料顆粒的尺寸僅能銷許增加孔隙。此外,孔隙的形成也與焊料粉的聚結(jié)和消除固定金屬氧化物之間的時(shí)間分配有關(guān)。焊膏聚結(jié)越早，形成的孔隙也越多。通常,大孔隙的比例隨總孔隙量的增加而增加.與總孔隙量的分析結(jié)果所示的情況相比,那些有啟發(fā)性的引起孔隙形成因素將對(duì)焊接接頭的可靠性產(chǎn)生更大的影響,控制孔隙形成的方法包括:

1,改進(jìn)元件/衫底的可焊性;

2,采用具有較高助焊活性的焊劑;

3,減少焊料粉狀氧化物;

4,采用惰性加熱氣氛.

5,減緩軟熔前的預(yù)熱過程.與上述情況相比,在BGA 裝配中孔隙的形成遵照一個(gè)略有不同的模式(14).一般說來.在采用錫63 焊料塊的BGA 裝配中孔隙主要是在板級(jí)裝配階段生成的.在預(yù)鍍錫的印刷電路板上,BGA 接頭的孔隙量隨溶劑的揮發(fā)性,金屬成分和軟熔溫度的升高而增加,同時(shí)也隨粉粒尺寸的減少而增加;這可由決定焊劑排出速度的粘度來加以解釋.按照這個(gè)模型,在軟熔溫度下有較高粘度的助焊劑介質(zhì)會(huì)妨礙焊劑從熔融焊料中排出,因此,增加夾帶焊劑的數(shù)量會(huì)增大放氣的可能性,從而導(dǎo)致在BGA 裝配中有較大的孔隙度.在不考慮固定的金屬化區(qū)的可焊性的情況下,焊劑的活性和軟熔氣氛對(duì)孔隙生成的影響似乎可以忽略不計(jì).大孔隙的比例會(huì)隨總孔隙量的增加而增加,這就表明,與總孔隙量分析結(jié)果所示的情況相比,在BGA中引起孔隙生成的因素對(duì)焊接接頭的可靠性有更大的影響,這一點(diǎn)與在SMT工藝中空隙生城的情況相似。

焊膏的回流焊接是SMT 裝配工藝中的主要的板極互連方法，影響回流焊接的主要問題包括：底面元件的固定、未焊滿、斷續(xù)潤濕、低殘留物、間隙、焊料成球、焊料結(jié)珠、焊接角焊縫抬起、TombstoningBGA 成球不良、形成孔隙等,問題還不僅限于此,在本文中未提及的問題還有浸析作用,金屬間化物,不潤濕,歪扭,無鉛焊接等.只有解決了這些問題,回流焊接作為一個(gè)重要的SMT裝配方法,才能在超細(xì)微間距的時(shí)代繼續(xù)成功地保留下去。