电子产品装配与调试 第3版 教案.2 半导体器件的识别与检测

《电子产品装配与调试》教案

模块二电子元器件的识别与检测备注授课内容项目二半导体器件的识别与检测授课方式理论课（）；实验课（√）实习（）教学时数2教学目的及要求1.熟悉电子元件的结构。2.熟悉使用万用表测电子元件的方法。教学重点与难点1.能用万用表熟练地进行电子元件检测。2.会使用万用表检测元件的好坏。教学内容备注1.二极管的识读与检测（1）识读二极管电路中常用的晶体二极管外形如图2-22所示。图2-22二极管外形（2）判断二极管的极性1）观察外壳上的的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。如图2-23所示。2）观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上，一般标有色点(白色或红色)的一端为正极。还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。如图2-23所示。3）观察二极管的引脚。通常长或细脚为正极，如图2-23所示。图2-23实物外形正负电极的识别4）如图2-24所示，将万用表拨到欧姆档的R×100或R×1K档上，将万用表的两个表笔分别与二极管的两个管脚相连，正反测量两次，若一次电阻值大（几十KΩ～几百KΩ），一次电阻值小（硅管为几百～几千Ω，锗管为100～1KΩ），说明二极管是好的，以阻值较小的一次测量为准，黑表笔所接的一端为正极，红表笔所接的一端则为负极。图2-24用万用表判断二极管的极性（3）二极管的应用1）稳压二极管稳压二极管的检测可通过使用万用表R×100或R×1K档测量，正向电阻小、反向电阻接近或为无穷大；对于稳压值小于9V的稳压二极管，用万用表R×10K挡测反向电阻时，稳压二极管会被击穿，测出的阻值会变小。2）发光二极管发光二极管能够发光，有红色、绿色和黄色等。常见普通发光二极管的外形及电路符号如图2-25所示。图2-25发光二极管外形及电路符号用万用表R×10K挡测量发光二极管，两表笔轮换接触发光二极管的两管脚。若管子性能良好，必定有一次能正常发光，此时，黑表笔所接的为正极，红表笔所接的为负极。发光二极管有两个引脚，通常长引脚为正极，短引脚为负极。因发光二极管呈透明状，所以管壳内的电极清晰可见，内部电极较宽较大的一个为负极，而较窄且小的一个为正极。3）红外接收二极管常见的红外接收二极管外观颜色呈黑色。识别引脚时，面对受光窗口，从左至右，分别为正极和负极。另外，在红外接收二极管的管体顶端有一个小斜切平面，通常带有此斜切平面一端的引脚为负极，另一端为正极。红外线发光二极管的外型，如图2-26所示。图2-26红外线发光二极管的外型用万用表R×1K挡测量红外接收二极管的正、反向电阻，若一次电阻值大，一次电阻值小，说明红外接收二极管是好的。以阻值较小的一次为准，红表笔所接的管脚为负极，黑表笔所接的管脚为正极。用万用表电阻挡测量红外接收二极管正、反向电阻，根据正、反向电阻值的大小，可初步判定红外接收二极管的好坏。4）双向触发二极管双向触发二极管（DIAC）属三层结构，具有对称性的二端半导体器件。常用来触发双向可控硅，在电路中作过压保护等用途。双向触发二极管的外型、结构及电路符号，如图2-27所示。图2-27双向触发二极管的外型及电路符号用万用表R×1K或R×10k挡，测量双向触发二极管正、反向电阻值。正常时其正、反向电阻值均应为无穷大。若测得正、反向电阻值均很小或为0，则说明该二极管已击穿损坏。2.三极管的识读与检测（1）识读三极管晶体三极管的外形如图2-28所示。图2-28常用三极管外形（2）晶体三极管的管脚与管型的判断三极管有NPN型和PNP型两种，用万用表R×100档或R×1K档，可测量其好坏。1）NPN型和PNP型三极管的判别如果能够在某个三极管上找到一个脚，将黑表笔接此脚，将红表笔依次接另外两脚，万用表指针均偏转，而反过来，却不偏转，说明此管是NPN管，且黑表笔所接的那脚为基极。如果能够在某个三极管上找到一个脚，将红表笔接此脚，将黑表笔依次接另外两脚，万用表指针均偏转，而反过来，却不偏转，说明此管是PNP管，且红表笔所接的那脚为基极。2）发射极e和集电极c的判别若已判明基极和类型，任意设另外两个电极为c、e端。判别c、e时按图2-29所示进行。以PNP型管为例，将万用表红表笔假设接c端，黑表笔接e端，用潮湿的手指捏住基极b和假设的集电极c端，但两极不能相碰（潮湿的手指代替图中100k的R）。再将假设的c、e电极互换，重复上面步骤，比较两次测得的电阻大小。测得电阻小的那次，红表笔所接的管脚是集电极c，另一端是发射极e。图2-29用万用表判别三极管的c、e极3）三极管好坏的判断①三极管好坏的判断可在R×100或R×1K档上进行，如果按照上述方法无法判断出一个三极管的管型及基极，说明此管损坏。②用万用表的hFE档来进行判别。当管型确定后，将三极管插入“NPN”或“PNP”插孔，将万用表置于“hFE”档，若hEF（β）值不正常（如为零或大于300），则说明管子已坏。3.单结晶体管的识读与检测（1）识读单结晶体管单结晶体管与普通三极管一样都具有3个电极，但只有1个发射极E和2个基极b1、b2，没有集电极，所以单结晶体管也称为双基二极管。单结晶体管的外形与符号如图2-30所示。图2-30单结晶体管外形与符号（2）判别单结晶体管的电极如图2-31所示，用万用表判别单结晶体管的电极。1）将万用表置于R×100挡或R×1K挡，假设单结晶体管的任一管脚为发射极e，黑表笔接假设发射极，红表笔分别接触另外两管脚测其阻值。当出现两次低电阻时，黑表笔所接的就是单结晶体管的发射极。2）将万用表置于R×100挡或R×1K挡，，黑表笔接发射极，红表笔分别接另外两管脚测阻值，两次测量中，电阻大的一次，红表笔接的就是B1极。图2-31判别单结晶体管电极4．晶闸管的识读与检测（1）识读晶闸管晶闸管有单向晶闸管和双向晶闸管两种类型，晶闸管的常见外形和符号如图2-32所示。a）单向晶闸管b）双向晶闸管图2-32晶闸管外形和符号（2）判断晶闸管的极性1）电极判别晶闸管电极可以用万用表检测，也可以根据晶闸管封装形式来判断。螺栓形晶闸管的螺栓一端为阳极A，较细的引线端为门极G，较粗的引线端为阴极K；平板形晶闸管的引出线端为门板G，平面端为阳极A，另一端为阴极K；金属壳封装(TO-3)的晶闸管，其外壳为阳极A。①单向晶闸管电极判断如图2-33所示，将万用表拨至R×100挡，两支表笔各任意接两个电极。只要测得低电阻值，证明测的是PN结正向电阻，这时黑表笔接的是阳极，红表笔接的是控制极。这是因为G-A之间反向电阻趋于无穷大，A-K间电阻也总是无穷大，均不会出现低阻的情况。图2-33用万用表判断单向晶闸管电极②双向晶闸管电极判断如图2-34所示，将万用表拨至R×10挡，测出晶闸管相互导通的两个引脚，这两个引脚与第三个引脚均不通，即第三个引脚为T2极，相互导通的两引脚为T1极和G极。当黑表笔接T1极，红表笔接控制极G所测得的正向电阻总要比反向电阻小一些，根据这一特性识别T1极和G极。图2-34用万用表判断双向晶闸管电极2）判别晶闸管质量好坏①判别单向晶闸管质量好坏如图2-35所示，将万用表拨至R×1挡。开关S打开，晶闸管截止，测出的电阻值很大或无穷大；开关S闭合时，相当于给控制极加上正向触发信号，晶闸管导通，测出电阻值很小(几欧或几十欧)，则表示该管质量良好。图2-35用万用表判别单向晶闸管好坏②判别双向晶闸管质量好坏如图2-36所示，将万用表拨在R×10挡，黑表笔接T2，红表笔接T1，然后将T2与G瞬间短路一下，立即离开，此时若表针有较大幅度的偏转，并停留在某一位置上，说明T1与T2已触发导通；把红、黑表笔调换后再重复上述操作，如果T1、T2仍维持导通，说明这只双向晶闸管质量良好，反之则是坏的。图2-36用万用表判别双向晶闸管好坏5.集成电路的识读与检测（1）识读集成电路集成电路的封装形式有晶体管式封装、扁平封装和直插式封装。集成电路的管脚排列次序有一定的规律，一般是从外壳顶部向下看，从左下角按逆时针方向读数，其中第一脚附近一般有参考标志，如凹槽、色点等。常见集成电路的外形和封装形式如图2-37所示。图2-37常见集成电路的外形和封装（2）集成电路的电路符号集成电路的文字符号通常用IC表示，集成电路的电路符号比较复杂，变化也比较多，图2-38是集成电路的几种电路符号。图2-38集成电路的电路符号（3）集成电路引脚识别）单列集成电路引脚分布规律单列集成电路有直插和曲插两种，两种单列集成电路的引脚分布规律相同，但在识别引脚号时则有所差异。①单列直插集成电路所谓单列直插集成电路就是它的引脚只有一列，且引脚为直的(不是弯曲的)，这类集成电路的引脚分布规律如图2-39所示。图2-39单列直插集成电路②单列曲插集成电路单列曲插集成电路的引脚也是呈一列排列的，但引脚不是直的，而是弯曲的，即相邻两根引脚弯曲方向不同。图2-40是几种单列曲插集成电路的引脚分布规律示意图。图2-40单列曲插集成电路2）双列集成电路引脚分布规律双列直插集成电路是使用量最多的一种集成电路，这种集成电路的外封装材料最常见的是塑料，也可以是陶瓷，集成电路的引脚分成两列，两列引脚数相等，引脚可以是直插的，也可以是贴片式的。图2-41是4种双列直插集成电路的引脚分布示意图。图2-41双列直插集成电路3）四列集成电路引脚分布规律四列集成电路的引脚分成四列，且每列的引脚数相等，所以这种集成电路的引脚是4的倍数。四列集成电路常见于贴片式集成电路、大规模集成电路和数字集成电路中，图2-42是四列集成电路引脚分布示意图。将四列集成电路正面朝上，且将型号朝着自己，可见集成电路的左下方有一个标记，左下方第一根引脚为①脚，然后逆时针方向依次为各引脚。如果集成电路左下方没有这一识别标记，也是将集成电路如同图示一样放好，将印有型号面朝上，且正向面对自己，此时左下角的即为①脚。4）金属封装集成电路引脚分布规律采用金属封装的集成电路现在已经比较少见，过去生产的集成电路常用这种封装形式。图2-43是金属封装集成电路的引脚分布示意图。图2-42四列集成电路引脚图2-43金属封装集成电路引脚这种集成电路的外壳是金属圆帽形的，引脚识别方法为：将引脚朝上，从突出键标记端起为①脚，顺时针方向依次为各引脚。（4）集成电路检测1）集成电路的基本检测方法集成电路的检测分为在线检测和脱机检测。①在线检测是测量集成电路各脚的直流电压，与集成电路各脚直流电压的标准值相比较，以此来判断集成电路质量的好坏。②脱机检测是测量集成电路各脚间的直流电阻，并与集成电路各脚间直流电阻的标准值相比较，从而判断集成电路的好坏。如果测得的数据与集成电路资料上的数据相符，