分析集成電路的檢測(cè)及維護(hù)方法

賓永

摘 要：針對(duì)集成電路的檢測(cè)相關(guān)內(nèi)容，做了簡(jiǎn)單的論述，結(jié)合常見的故障，提出了維護(hù)方法。受到電子技術(shù)發(fā)展的影響，集成電路被廣泛應(yīng)用。集成電路集成了各類電子元件，將其封裝在管殼內(nèi)，加之各類因素的影響，增加了集成電路的檢測(cè)難度和維護(hù)難度。現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)踐，總結(jié)如何高效檢測(cè)和維護(hù)的方法，共享給行業(yè)人員。

關(guān)鍵詞：集成電路；性能檢測(cè)；維護(hù)方法

中圖分類號(hào)：TN407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）21-0378-02

集成電路屬于微型電子部件，在實(shí)際應(yīng)用中，具有較強(qiáng)的可靠性，而且能夠充分發(fā)揮電氣設(shè)備的使用性能。因?yàn)榧呻娐愤\(yùn)行消耗的能源比較少，便于安裝以及調(diào)試，被廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備。從集成電路設(shè)計(jì)角度來說，高度集成了各類元器件，增加了引出腳的數(shù)量。若其出現(xiàn)運(yùn)行故障，則需要進(jìn)行檢修，因此使得集成電路檢測(cè)技術(shù)備受人們的關(guān)注。

1 集成電路的檢測(cè)

開展集成電路的檢測(cè)工作，要做好以下要點(diǎn)的把控：①確定檢修參數(shù)。實(shí)施檢修前，要了解集成塊內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，掌握電氣性能參數(shù)和引出腳的功能等。除此之外，要明確其和外圍元器件組成電路的基本原理。明確了信號(hào)是從哪個(gè)引腳輸入到集成電路內(nèi)部的，明確處理結(jié)果即可。②識(shí)別引腳。因?yàn)榧呻娐凡扇〉姆庋b形式差異，因此采取的引腳識(shí)別方法差異?；诖耍褂眉呻娐非埃龊靡_識(shí)別和檢查，明確引腳號(hào)，比如電源和輸入以及輸出等，避免因?yàn)榻渝e(cuò)造成器件損壞。一般來說，引腳排列具有一定的規(guī)律。圓形集成電路，在進(jìn)行識(shí)別時(shí)，面向引腳，從定位銷，按照順時(shí)針方向，具體為1、2、3、4，…。扁平與雙列直插型集成電路，在進(jìn)行識(shí)別時(shí)，正放文字符號(hào)標(biāo)記，從頂部俯視，從左下腳開始，按照逆時(shí)針方向，依次是1、2、3、4，…。③選擇合適的測(cè)試儀表。比如，在進(jìn)行集成電路引腳測(cè)試時(shí)，為保證直流電壓測(cè)量的準(zhǔn)確性，要使用表頭內(nèi)阻超過20kΩ/V周的萬用表，避免出現(xiàn)測(cè)量誤差。保證集成電路具有良好的散熱效果，不可以在沒有散熱片的情況下進(jìn)行。除此之外，要保證引線的合理性。若需要加接外圍元器件，替換損壞的電路，要使用小型元器件，避免造成不必要的麻煩。④按照規(guī)范測(cè)試。在開展測(cè)試作業(yè)時(shí)，要盡量避免人為因素造成的引腳間短路。在進(jìn)行電壓測(cè)量或者使用示波器探頭進(jìn)行波形測(cè)試時(shí)，要避免探頭或者表頭滑動(dòng)，以免引發(fā)引腳間短路故障，可利用各端子短接的外接板，測(cè)量等價(jià)引腳。

2 集成電路故障測(cè)試和診斷方法

一直以來，集成電路故障檢測(cè)以及診斷工作中，都是采用電壓測(cè)量邏輯診斷法，雖然獲得了不錯(cuò)的效果，但是難以適應(yīng)于數(shù)字化集成電路。在實(shí)際應(yīng)用中，難以有效檢測(cè)電路冗余部分、檢測(cè)方法比較少，因此帶動(dòng)著集成電路檢測(cè)和診斷方法的改進(jìn)。目前，多采取以下方法：

2.1 靜態(tài)電流故障診斷法

為了滿足數(shù)字化集成電路故障的診斷需求，集成電路測(cè)試以及故障診斷方法不斷優(yōu)化改進(jìn)。目前，較為常用的方法為基于電流故障的集成電路診斷法。一般來說，集成電路中的電流很小，小于500mA。在實(shí)際運(yùn)行中，如果集成電路產(chǎn)生故障，則電流量會(huì)迅速增加，因此為故障檢測(cè)提供了有利條件。從實(shí)際應(yīng)用效果來說，基于電流故障的集成電路檢測(cè)和診斷方法，能夠精準(zhǔn)判斷冗余部分時(shí)故障，彌補(bǔ)了邏輯電壓檢測(cè)法的缺陷。

2.2 動(dòng)態(tài)電流故障診斷法

集成電路故障檢測(cè)和診斷工作中，使用的動(dòng)態(tài)電流故障檢測(cè)法，其和靜態(tài)電路故障檢測(cè)法并稱為電流檢測(cè)法。從應(yīng)用效果來說，動(dòng)態(tài)電流故障檢測(cè)法的應(yīng)用，照比靜態(tài)電流故障診斷法，更加具有準(zhǔn)確性的優(yōu)勢(shì)。主要是因?yàn)閯?dòng)態(tài)電流覆蓋面較大，因此集成電路故障的檢測(cè)也就更加全面。從動(dòng)態(tài)電流的波形中，能夠獲得較多的電路信息，能夠?yàn)镃MOS電路和模擬短路等的運(yùn)行故障診斷，提供完整的數(shù)據(jù)信息依據(jù)。

2.3 故障字典檢測(cè)法

目前，在集成電路性能測(cè)試和故障檢測(cè)工作中，故障字典檢測(cè)法的應(yīng)用也相對(duì)廣泛。在實(shí)際應(yīng)用中，采用故障字典法，類似于查閱字典，檢測(cè)晶體管，定位故障發(fā)生的具體位置。從檢測(cè)效果來說，集成電路故障的檢測(cè)以及診斷結(jié)果較為準(zhǔn)確。此方法的原理是，提取集成電路故障特征，后期依據(jù)故障特征，進(jìn)行集成電路故障排查。在實(shí)際應(yīng)用中，用戶通過輸入電路出現(xiàn)的問題，利用故障字典法，能夠快速明確電路問題，極大程度上提高了檢測(cè)工作效率，增強(qiáng)了診斷的智能化水平。

3 集成電路的維護(hù)方法

現(xiàn)結(jié)合交換機(jī)特征，對(duì)集成電路的維護(hù)進(jìn)行分析，總結(jié)維護(hù)方法。目前使用的各類交換機(jī)，多采用集成電路，具有分立元件少和集成度高等特點(diǎn)[1]。使用的器件技術(shù)較為先進(jìn)，而且裝備工藝較為嚴(yán)格。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度來說，主要采取分散控制方式和冗余技術(shù)等。其對(duì)維護(hù)的要求較高，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)踐，總結(jié)以下維護(hù)策略：

3.1 提高工作人員的素質(zhì)

交換機(jī)集成了各類技術(shù)，比如電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等，為密集型電子系統(tǒng)工程。這對(duì)維護(hù)工作人員的能力水平，有著較高的要求。基于此，為提升集成電路的維護(hù)水平，需要工作人員了解交換機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并且經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，能夠熟練運(yùn)用英語以及各類人際命令的操作說明等。在日常維護(hù)工作中，不斷地積累積累，加強(qiáng)和其他人員的技術(shù)交流，不斷地提升自己，進(jìn)而更好的適應(yīng)崗位工作。在日常維護(hù)工作中，若發(fā)現(xiàn)集成電路故障，要認(rèn)真分析并且及時(shí)排除。除此之外，要認(rèn)真總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，并且作好故障處理記錄工作[2]。

3.2 規(guī)范集成電路的使用

在使用集成電路時(shí)，要保證電源和電壓能夠達(dá)到具體要求。一般來說，TTL電路是+5V；CMOS電路電壓范圍為3～18V。電壓具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，濾波效果較好[3]。使用集成電路，必須要考慮到系統(tǒng)運(yùn)行的速度，當(dāng)運(yùn)行速度比較高時(shí)，最好選擇TTL電路，其工作頻率大于1MHz。若運(yùn)行速度比較低，建議使用CMOS電路。在使用集成電路時(shí)，要做好參數(shù)的把控，不可超過規(guī)定的極限參數(shù)。插裝集成電路，必須要做好管腳序號(hào)的把控，避免出現(xiàn)插錯(cuò)的情況。需要注意的是，CMOS集成電路多余的輸入端不可以懸空，必須要依據(jù)邏輯關(guān)系做好處理。除此之外，輸出端不可以和電源或者地短路，并且不可以并聯(lián)使用。在進(jìn)行集成電路焊接作業(yè)時(shí)，不可以使用超過45W的電烙鐵，一次連續(xù)焊接，時(shí)間不可以超過10s。

3.3 做好日常維護(hù)管理工作

集成電路的使用，多是設(shè)置在設(shè)備內(nèi)，比如交換機(jī)。基于此，對(duì)集成電路進(jìn)行維護(hù)，要結(jié)合設(shè)備的實(shí)際情況，制定完善的工作計(jì)劃。在具體實(shí)踐的過程中，維護(hù)人員上崗時(shí)，要做好機(jī)房環(huán)境溫度以及濕度的檢查。針對(duì)交直流配電屏，進(jìn)行輸出電壓和電流以及頻率等的檢查，看其是否處于合理的運(yùn)行范圍內(nèi)[4]。檢查備品和備件等，看是否齊全。利用終端，檢查系統(tǒng)各部分運(yùn)行實(shí)際情況。檢查系統(tǒng)是否存在告警，看告警系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。除此之外，要檢查測(cè)試系統(tǒng)的基本信息，通過檢查撥號(hào)和忙音等，看是否正常。對(duì)集成電路進(jìn)行維護(hù)，要制定針對(duì)性的維護(hù)方案。從集成電路所處的環(huán)境和運(yùn)行特點(diǎn)出發(fā)，明確檢測(cè)和維護(hù)工作的難點(diǎn)，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，保證維護(hù)工作順利開展。在實(shí)際工作中，維護(hù)人員必須要嚴(yán)格認(rèn)真落實(shí)維護(hù)計(jì)劃，及時(shí)發(fā)現(xiàn)集成電路運(yùn)行問題，消除隱患問題，保證集成電路運(yùn)行的穩(wěn)定性[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，開展集成電路檢測(cè)工作，要做好檢測(cè)要點(diǎn)的把控，包括確定檢修參數(shù)、識(shí)別引腳、選擇合適的測(cè)試儀表等。在進(jìn)行檢測(cè)和故障診斷時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)脑\斷方法，比如靜態(tài)電流故障診斷法。除此之外，要做好日常維護(hù)工作，保證集成電路的使用性能。

參考文獻(xiàn)

[1]李 林.數(shù)字集成電路時(shí)序故障的在線檢測(cè)技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：全文版，2017（2）：00204.

[2]王東橋.集成電路自動(dòng)測(cè)試方法的探討與分析[J].電子世界，2017（9）：131.

[3]王博洋.探討數(shù)字集成電路系統(tǒng)基本構(gòu)成與測(cè)試技術(shù)分析[J].智能城市，2016（10）.

[4]譚婕娟.CMOS集成電路電流參數(shù)測(cè)試分析[J].電子設(shè)計(jì)工程，2016，24（4）：64～66.

[5]馬 俊.半導(dǎo)體集成電路可靠性測(cè)試及數(shù)據(jù)處理方法分析研究[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2016（10）：52～53.

收稿日期：2018-6-20

作者簡(jiǎn)介：賓 永（1990-），男，助理工程師（電子信息類），大學(xué)本科，主要從事信息化建設(shè)電子產(chǎn)品維護(hù)、修理、采購及其計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作。