集成在电子专业是不可不谈的话题,对于集成电路,电子专业的朋友比普通人具有更多理解。为增进大家对集成电路,本文将对集成电路的封装形式、集成电路符号以及集成电路电路图的看图方法予以介绍。


一、集成电路封装形式

1、SOP 小外形封装

SOP,也可以叫做 SOL 和 DFP,是一种很常见的元器件形式。同时也是表面贴装型封装之一,引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。封装材料分塑料和陶瓷两种。始于 70 年代末期。

 

SOP 封装的应用范围很广,除了用于存储器 LSI 外,还输入输出端子不超过 10-40 的领域里,SOP 都是普及最广泛的表面贴装封装。后来,为了适应生产的需要,也逐渐派生出 SOJ、SSOP、TSSOP、SOIC 等一些小外形封装。

 

2、PGA 插针网格阵列封装

PGA 芯片封装形式常见于微处理器的封装,一般是将集成电路(IC)包装在瓷片内,瓷片的底部是排列成方形的插针,这些插针就可以插入获焊接到电路板上对应的插座中,非常适合于需要频繁插波的应用场合。对于同样管脚的芯片,PGA 封装通常要比过去常见的双列直插封装需用面积更小。

 

PGA 封装具有插拨操作更方便,可靠性高及可适应更高的频率的特点,早期的奔腾芯片、InTel 系列 CPU 中的 80486 和 PenTIum、PenTIumPro 均采用这种封装形式。

 

3、BGA 球栅阵列封装

BGA 封装是从插 PGA 插针网格阵列改良而来,是一种将某个表面以格状排列的方式覆满引脚的封装法,在运作时即可将电子讯号从集成电路上传导至其所在的印刷电路板。在 BGA 封装下,在封装底部处引脚是由锡球所取代,这些锡球可以手动或透过自动化机器配置,并透过助焊剂将它们定位。

 

BGA 封装能提供比其他如双列直插封装或四侧引脚扁平封装所容纳更多的接脚,整个装置的地步表面可作为接脚使用,比起周围限定的封装类型还能具有更短的平均导线长度,以具备更加的高速效能。

 

4、DIP 双列直插式封装

所谓 DIP 双列直插式封装,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。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。

 

二、集成电路电路符号和应用电路识图方法

1. 集成电路电路符号解说

集成电路的电路符号比较复杂,变化比较多,如图 9-2 所示是集成电路的几种电路符号。

 


集成电路的电路符号所表达的具体含义很少(这一点不同于其他电子元器件的电路符号),通常只能表达这种集成电路有几根引脚,至于各个引脚的作用、集成电路的功能是什么等,电路符号中均不能表示出来。

 

如下图所示是实用电路中的集成电路的电路符号,电路中 A1 是集成电路,从电路符号中可以知道它有 5 根引脚。

 


2. 集成电路应用电路图功能解说

集成电路应用电路图具有下列一些功能:

 

(1)表达了集成电路各引脚外电路结构、元器件参数等,从而表示了某一集成电路的完整工作情况。在有些集成电路应用电路中,画出了集成电路的内电路方框图,这对分析集成电路应用电路是相当方便的,但这种表示方式不多。

 

(2)集成电路应用电路有典型应用电路和实用电路两种,前者在集成电路手册中可以查到,后者出现在实用电路中,这两种电路相差不大,根据这一特点,在没有实际应用电路时可以用典型应用电路图作为参考,这一方法在修理中常常采用。

 

(3)一般情况集成电路应用电路表达了一个完整的单元电路或一个电路系统,但有些情况下一个完整的电路系统要用到两个或更多的集成电路。

 

3. 集成电路应用电路特点解说

集成电路应用电路图具有下列一些特点:

 

(1)大部分应用电路不画出内电路方框图,这刑识图不利,尤其对初学者。对初学者而言,分析集成电路的应用电路比分析分立元器件的电路更为困难,这是对集成电路的内部电路不了解的原缘。实际上识图也好、修理也好,集成电路比分立元器件电路更为方便。

 

(2)对集成电路应用电路而言,大致了解集成电路的内部电路并详细了解各引脚的作用,对识图来说会比较方便。同类型的集成电路应用电路具有规律性,在掌握了它们的共性后,可以很容易地分析许多同功能型号不同的集成电路应用电路。

 

4. 集成电路应用电路识图方法和注意事项解说

分析集成电路应用电路的方法和注意事项主要有下列几点:

 

(1)了解各引脚的作用是识图的关键。了解各引脚的作用可以查阅有关集成电路应用手册。知道了各引脚作用之后,分析各引脚外电路工作原理和元器件作用就很容易。例如,知道①脚是输入引脚,那么与①脚所串联的电容是输入端耦合电路,与①脚相连的电路是输入电路。

 

(2)了解集成电路各引脚作用的三种方法。一是查阅有关资料;二是根据集成电路的内电路方框图分析;三是根据集成电路应用电路中各引脚外电路的特征进行分析。对第三种方法要求有比较好的电路分析基础。

 

(3)电路分析步骡。如表 9-6 所示是集成电路应用电路分析步骤解说。