在集成电路出现之前,由晶体管,电阻器,电容器和电感器组成的分立电路是电路设计的标准。集成电路将许多这些组件组合成单个硅片,大大减小了电路的尺寸,同时增加了它们的功率和复杂性。
如果不是硅芯片,现代电子产品将不会是现在的位置,因此在这个元件识别指南中,我们将学习如何识别IC。
IC易于识别在要识别的所有组件中,集成电路是最容易识别的组件之一,因为它们有许多引脚和封装。集成电路由许多不同类型的电路组成,例如用于音频信号的放大器(LM358),用于快速处理逻辑信号的逻辑芯片(40xx和74xx),或用于计算机的微处理器(Z80,Broadcom BCM2836) 。
通孔集成电路仅存在于双列直插式封装(DIP)中,但SMD集成电路存在于各种封装中。集成电路用标识IC或U标识。
通孔IC如前所述,通孔IC仅存在于DIP封装中(一些USSR IC具有非常不寻常的封装,但这些极其罕见,大多数人从未遇到过这些封装)。
第一批DIP封装由陶瓷材料(黑色或白色)和后来使用的塑料制成。
DIP部件很容易识别,它们的两个长边上有相同数量的针脚,并且它们的细节印在顶壳上。识别IC的左侧是通过查找封装顶部的凹口来完成的。左上方的针脚是针脚1,有时会在其旁边标出一个小点。
虽然DIP技术不再是大规模生产的消费设备的首选封装类型(由于其尺寸和成本),但仍然广泛生产。这有几个原因:原型设计的简易性,旧设备的维修以及业余爱好市场仍然可以提供足够的收入来证明它们的合理性。
许多现代微控制器仍然采用DIP封装,包括PIC16,PIC18,PIC24,PIC32,ATmega甚至STM。大规模生产中使用的大多数DIP IC直接焊接到PCB上,但有些可插入插座中。插座看起来像IC,除了它们是空心的并且具有用于插入IC的引脚接收器。
通孔/ SMD混合集成电路有些IC可以在称为引线芯片载体(LCC)的特殊封装中找到,但市场上这些器件的数量非常少。
IC本身可以被认为是表面贴装部件,因为没有通孔引脚,但同时它们有点类似于通孔部件。虽然它们的引脚间距与SOIC(引脚之间的1.27mm或0.05“)相同,但它们主要用于通孔插座。
与DIP部件不同,LCC部件采用封装,封装的所有四个侧面都有连接器,为电路提供更多的引脚连接。这些部件与CPLD和其他高I / O数量器件相同,但不再用于批量生产。
显示器上的LCC包和业余爱好的显卡中的CPLD
SMD ICSMD IC有多种封装形式,但它们通常具有两个共同特征:
它们包含许多引脚触点
它们几乎总是黑色
由于存在这么多不同的包,因此这里将介绍最常见的包,但许多其他包是所涵盖的包的变体。
SOIC和SOP小外形集成电路(SOIC)和小外形封装(SOP)IC,是用于原型设计和业余爱好项目的最简单的SMD部件之一。
虽然它们比DIP部件小70%,但它们仍然足够大,可以轻松处理,它们的引脚相距1.27mm。
SOIC和SOP IC的标识印在它们的主体顶部,并且通常在引脚1附近有一个点。组件系列如40xx和74xx可以在这些封装中找到,但许多现代部件也可以找到,包括微控制器。可以对这些部件进行脱焊,最合适的方法是铜编织而不是焊料吸附。
四方扁平包装四方扁平封装(QFP)是SMD外形,在封装的所有四个侧面都有引线。这些通常出现在微控制器和微处理器上,因为它们具有高引脚数和小尺寸。
第一种类型的四方扁平封装器件具有类似于SOIC的引线间距,这使得它们具有业余爱好性。然而,更常见的类型,例如薄四方扁平封装(TQFP)或薄型四方扁平封装(LQFP)IC并不那么容易使用。
TQFP和LQFP封装的一个问题是它们易于在引脚之间形成焊桥,因为引脚的间距可以小到0.3mm。这些部件的顶部印有零件编号和类型,销1旁边有一个小点。
Quad Flad No Lead和MicroLeadFrame四扁平无铅(QFNL)和MicroLeadFrame®(MLF)封装现在是大规模生产设备中比较常见的IC解决方案之一,因为它们非常便宜且体积小。
两个IC沿着周边的下侧都有接触垫,因此不能使用传统方法焊接。为了焊接或去焊这些部件,需要热空气来加热PCB和IC,以熔化PCB焊盘上的焊料。然后可以使用镊子移除部件。
这些部件不是为原型设计的,也不是为拆卸和维修而设计的,这使得它们成为业余爱好者处理的最不友好的包装之一。使用这些封装可以找到微控制器,微处理器,CPLD,复杂模拟设备,Wi-Fi模块等等。
QFNL和MLF包装的一个主要好处是它们在顶部印有部件标识,因此您不太可能遇到无法与Google识别的IC。
一些QFN部件看起来像外部有焊接连接,使它们看起来像TQFP。但请注意,这些焊接连接要么没有连接到焊盘,而只是焊盘上的“备用”焊接,要么它们是焊接到封装外部的焊接连接,因为有些QFN部件的连接器暴露在封装的外表面上。
球栅阵列IC球栅阵列(BGA)是IC封装,可在非常小的封装中为最密集的引脚提供数百个引脚连接。然而,它们的引脚位于IC下方,使其成为从PCB中提取的最难的IC类型。
由于其尺寸和密度,BGA通常存在于微处理器和SoC(片上系统),微控制器和FPGA中。小型BGA也用于CPLD器件和RAM等存储器中。它们很容易识别,因为它们是薄的矩形,看起来漂浮在PCB上方,没有可见的焊接连接,并且有方形和矩形轮廓可供选择。
板上芯片IC板上芯片是批量生产部件中最常见的IC安装类型之一,不使用高级微控制器或微处理器。
这些IC也是提取难度最大的。这几乎是不可能的,因为与其他IC封装的根本区别在于它们没有封装!
硅片本身直接粘合到PCB上,细金线连接在芯片和PCB之间。然后将模具和连接器浸没在黑色环氧树脂下,以保护它们免受损坏。这种方法对于使用低成本IC的批量生产产品来说是最便宜的,并且在中国制造的产品中非常流行。去除环氧树脂以观察模具的最佳方法是使用热风枪烹饪环氧树脂直至其容易脱落。