基本介紹
- 中文名：引腳
- 外文名：pin
- 位置：引線末端
- 組成部分：腳跟、腳趾、腳側
- 別名：管腳
- 重點作用：接口，接線
解釋,功能,高壓電容引腳斷裂失效分析,工藝分析和改進措施,分析與改進結果,結論,
解釋
引腳是指從積體電路（晶片）內部電路引出與外圍電路的接線，引腳構成了這塊晶片的接口。按照功能，AT89S52的引腳可分為主電源、外接晶振或振盪器、多功能I/O口，以及控制、選通和復位四類。
功能
（1）腳是一個多功能引腳，各種制式下的第二伴音中頻信號可以用不平衡的方式從該腳進入內部的調頻解調電路解調，同時它還是塊內AV\TV轉換和PAL、NTSC、SECAM彩色制式轉換的控制引腳，輸入阻抗大約3.4K。
（2）腳是識別輸出腳，它以○C門方式輸出圖像識別信號，當TV方式已經接收到圖像電視信號時，該腳對外呈現高阻抗，通過外接上拉電阻就能夠得到高電平信號；當沒有接收到信號時，該腳呈現低阻抗，輸出低電平。
（3）腳是APC1濾波器端子，該晶片內部以振盪的方式產生38MHz開關信號完成圖像中頻信號的解調，產生的開關信號是否準確，就依靠自動相位控制電路（APC）控制。其中該腳上完成APC1誤差信號的濾波。
（4）腳是APC2濾波器端子，第二級APC電路的濾波端。
（5）腳是石英晶體振盪器外接引腳，通過該腳外接的石英晶體和內部電路以串聯共振的形式產生振盪。振盪頻率為圖像中頻信號載頻的四分之一。不同的信號制式下，所要求接入的石英晶體頻率也不相同，其中PAL制式下需要的頻率為38.90MHz×1/4，在NTSC制式下需要的頻率為45.75MHz×1/4。另外得這兩個引腳之間需要接上一個100±1%Ω的高精度電阻。
（6）腳是AFT信號輸出腳，圖像中頻信號經過內部頻率比較，從該引腳輸出AFT誤差信號。
（7）腳是全電視信號輸出腳，圖像中信號經過解調，最終從該腳輸出視頻信號和第二伴音中頻信號，輸出信號電平為2V。
（8）腳是射頻AGC延遲調整引腳，通過調整外部的電位器，即能夠實現AGC延遲量的調整。
（9）腳分別是內部和外部視頻信號的輸入引腳，信號輸入時需要採用隔斷 直流的方式，耦合電容容量為1uF，輸入電平輻度為內部輸入時為峰，峰值2V，外部輸入時為峰，峰值1V，其輸入阻抗大約是50kΩ。在積體電路內部，消隱電平被固定在4.5V。
（10） 腳是對比度控制電壓的輸出引腳，同時也可以用來控制ACL。
（11）腳是內藏濾波器的標準電平及S-VHS的開關，它需要一個1Uf 電容器接地來設定標準電平；當處於S-VHS方式時，要通過外電路把它的引腳電壓設定在2V以下，處於普通的AV狀態時，要把電壓平設定在2V以上。
（12）腳是S-VHS方式的色度信號輸入腳和直流控制的輸入引腳，在輸入色度信號時，需要用一個0.01Uf左右的電容隔斷直流輸入，在PAL制式下輸入色度信號的電平應當為峰峰值300mV，在NTSC制式下輸入色度信號的電平應當是峰峰值286mV。直流控制的情況是：對於LA7687，只有該腳加上5V的直流控制電壓時，模擬控制匯流排才有效。
（13） 腳是延遲視頻信號輸出，還能實現ABL控制，輸出視頻信號的電平為峰峰值2V，還需要輸入0.5mA以上的電流以實現ABL控制。
（14）腳是消色控制的輸出腳，內部消色電路起控後將從該引腳輸出一個低電平的信號。
（15）腳是模擬匯流排控制的地址輸入引腳。
（16）腳是模擬匯流排控制的數據輸入引腳。
（17）腳是多用引腳，它可以是內部場掃描脈衝的輸出引腳；同時，外接電阻值的大小能夠設定內部場同步分離的靈敏度；同時如果不需要內部的場脈衝，還可以從該腳輸入其它的場脈衝信號，此時內部的場輸出自動切斷；它還是自動觸發方式解除開關和行AFC選通解除開關。
（18）腳是50\60Hz識輸出，積體電路內部通過對行頻的計數，判斷出場掃描頻率，當頻率是50Hz時，輸出低電平；當頻率是60Hz時，輸出高電平。這個引腳和LA7837\8配合使用，能夠自動地調整場幅度，可以給該腳一個固定的電平，實現工作一種場頻下。例如僅使用50Hz，可以直接將該腳接地，如果僅使用60Hz可以把該腳接電源。
（19）腳是行AFC1的濾波引腳，AFC的直流偏壓是H，VCC-3f，為了改善它對電源泳沖的特性，AFC濾波器設在電源一側。C1是來消除場脈衝的電容器，R1是把控制電流轉變為電壓的電阻，而C2是用來平滑的濾波器，該腳的輸出被限制在±2Vf之內。
（20）腳是行振盪石英晶體接入引腳，晶體頻率應當是500Hz。
（21）腳是行振盪、行預激勵電路單獨供電引腳，較高的電壓通過電阻為該腳提供一個直流電壓，經過內部的穩壓電路穩壓成7V，供以上電路使用。電阻的選擇計算是： R1=（+B1－7.0V）/13mA
（22）腳是行預激勵脈衝輸出引腳，以推挽方式輸出。
（23）腳是行逆程脈衝的輸入腳，沙堡\脈衝輸出腳，行逆程脈衝信號經過內部形成沙堡脈衝之後再從該腳輸出，作為部分電路統一的工作時序，該腳還是SECAM制式所用的積體電路V脈衝的輸出腳.
（24）腳步是行一致性檢測輸出和SECAM制式參考信號輸出腳，該腳輸出了SECAM彩色解調所需要的4.43MHz考信號，同時還是行一致性檢測器識別結果輸出腳。如果圖像行同步良好，該腳輸出H.Vcc一半的高電平信號，相反如果行不同步，則變成低電位.
（25）腳是字元底色消隱脈衝輸入引腳步，標準控制電壓為1V，當輸入電壓高於1V時圖像顯示停止，字元顯示在當前位置上，當該腳電壓低於1V時，圖像就顯示在當前的位置上。
（26）腳是螢幕字元顯示（OSD）三色信號的輸入引腳，當使用模擬字元顯示方式時，需要隔斷直流輸入，當用數字字元顯示方式時，需要把高電平設定在4V上。
（27）腳是負極性亮度信號輸出，該腳同時是消陷信號的輸入引腳。
（28）腳是三個色差信號的輸出引腳，分別輸出電視圖像的R-Y、G-Y、B-Y或者經過字元顯示轉換的R、G、B三色螢幕字元顯示點陣。
（29）腳是ALC放大器（CCD延遲調整）的輸入引腳步，經過集成一行延遲線延遲、運算之後，兩個色差信號再從這兩個引腳回到LA7687內。
（30）腳是對集成延遲線輸出色差信號的引腳，在PAL制式時，兩個解調不完全的色差信號從這兩個引腳輸出到延遲線進一步處理；當處於SECAM制式時，由於色差信號並不來自LA7687。所以在這個制式下該兩個引腳呈現高阻抗狀態。輸出直流電壓是3.6V。
（31）腳副載波恢復電路石英晶體的接入引腳，需要接4.43MHz和3.58/MHz的石英晶體。
（32）腳是彩色解調電路APC濾波引腳，外部的阻容器件組成的濾波器能夠設定副載波振盪的同步範圍。
（33）腳是第一級中放AGC濾波腳，AGC檢測電路通過對視頻信號峰值檢波，分離出同步信號，在本腳濾波變成AGC電壓,積體電路內部藏有第二級AGC濾波器。
（34）腳步是圖像中頻信號輸入，經過聲表面濾波器形成了特定中放曲線的圖像中頻信號，以平衡的方式從這兩個引腳進入集電路內部放大；在積體電路內部，共有三級放大器，總的放大增益在60dB以上。
（35）腳是射頻AGC的輸出腳，以集電極開路方式輸出。
（36）腳是音頻信號輸出腳，積體電路內部完成調頻信號的解調，從該腳輸出音頻信號，在外部應有阻容器件組成的去加重電路。
（37）腳是音頻濾波器腳，用於消除前置放大器的直流反饋，外部需要接1uF的電容器。另外當該腳設定為高電平時，圖像中頻就成為SECAM方式。
高壓電容引腳斷裂失效分析
環境應力篩選試驗 (ESS試驗)是考核飛彈質量的必要手段。ESS試驗中的隨機振動試驗旨在考核產品在結構、裝配、應力等方面的缺陷。飛彈在生產中要經歷組件、艙段、全彈3級的ESS試驗。在3級振動試驗中多次出現發射機探測功率抖動或功率很小的故障現象，排查後發現是發射機組件的整流器電路板上高壓電容的引腳在焊點處斷裂引起。
整流器電路板上有10個貼片瓷介高壓電容(在電路中起倍壓或濾波作用)，在兩側鍍銀電極焊接11 mm鍍銀銅絲後插裝在印製板上，電容陶瓷底面距印製板小於0.5 mm，然後用電烙鐵焊接，最後在電容底部塗1圈矽橡膠GD414以粘接固定在印製板上。通過對斷口宏微觀觀察、化學成分分析和硬度檢測、裝配生產流程分析以及材料力學計算，確定斷裂性質和原因，進而制定經濟、可行、有效的補償措施，並進行隨機振動試驗驗證，從而使最終問題得到解決。這一研究對ESS試驗的進行有較重要的工程套用價值。
工藝分析和改進措施
（1）固定膠分析和改進
矽橡膠拉伸強度為4～5 MPa，伸長率為100%～200%，分子間作用力弱，粘附性差，粘接強度低；而E-4X環氧樹脂膠拉伸強度大於83 MPa，伸長率小於9%，粘合性好，粘接強度高，收縮率低，尺寸穩定。從性能上明顯看出，E-4X環氧樹脂膠才能對“懸臂樑”式的高壓電容起到真正的固定作用。
（2）生產流程分析和改進
審查整流器電路板裝配生產流程，發現是先裝配高壓電容再裝配其它元件，這樣立式高壓電容為最高點，周轉或放置時，電容易受到磕碰或外力而造成歪斜，每批電路板測試或固定前發現部分高壓電容有歪斜現象，固定前人工進行了扶正。更改工序即先裝配其它元件和粘接立柱再裝配高壓電容。這樣周轉或放置時比高壓電容稍高的立柱受力，保護了高壓電容。改進工序前，先對電路板真空塗覆(在電容陶瓷面上形成約15 μm厚的派埃林薄膜材料)，再塗矽橡膠固定。改進後，先在電容上塗環氧膠，再在整個電路板真空塗覆，這樣在電容和膠外表面一體形成派埃林薄膜。由於派埃林薄膜表面粗糙度小於陶瓷面，膠在派埃林薄膜表面的接觸角大於陶瓷表面(接觸角越小潤濕效果越好)，改進後固定效果更好。
分析與改進結果
高壓電容是片式SMC，焊盤應設計成長方形的焊盤，焊接採用表面組裝技術(SMT)回流焊接，這樣高壓電容不再是“懸臂樑”，正應力會因質心降低和受力面積增大而大幅度減小。重新對電路板設計可從根本上解決問題，但涉及大批量在制品的報廢和返修，嚴重影響飛彈的生產交付。
在X和Y方向隨機振動中高壓電容受交變的拉伸和剪下應力，矽橡膠粘接強度弱且固定不足高壓電容高度的1/5，基本沒有起到支撐作用，特別是Y向振動中電容在顫振，焊點處受到高頻率的剪下應力，最終導致彎曲疲勞斷裂。
電路板(試驗件)換膠後通過了加強考核的隨機振動試驗，隨後大批量正式產品進行返修。新投產的整流器電路板按照改進後的流程生產，用E-4X環氧樹脂膠固定高壓電容。返修後的產品和按改進措施新生產的產品在組件、艙段、全彈三級的ESS試驗均未再發生高壓電容引腳斷裂故障，表明問題得到解決。
結論
1)高壓電容引腳斷裂性質是疲勞斷裂；
2)裝配方式設計不合理，固定膠粘接強度不夠和工藝不完善是導致引腳斷裂的原因；
3)改用環氧膠和調整生產流程從工程上簡單、有效、經濟地解決了問題。
