聯(lián)想機(jī)密文件筆記本電腦主板元件識(shí)別課件

qiuml20080827筆記本電腦主板元件識(shí)別筆記本電腦主板上安裝的元件大體可以分為接口類和電子類兩種。接口類，顧名思義，就是為主板不同的外圍功能部件提供連接的接口，如內(nèi)存插槽、USB接口等，通常會(huì)以“JPxx、CNxx”等位置名稱來標(biāo)示。電子類元件用來實(shí)現(xiàn)電腦主板工作電壓的產(chǎn)生、數(shù)據(jù)信號(hào)的處理等功能，它們又可以分為系統(tǒng)電子元件和電源電子元件兩大類。其中，主板電源部分電子元件主要負(fù)責(zé)將外接電源適配器的直流電源轉(zhuǎn)換成各個(gè)系統(tǒng)功能芯片模塊工作所需的電壓。下圖所示為主板兩大模塊區(qū)分示意圖：電源部分電源管理

系統(tǒng)部分

筆記本電腦通常認(rèn)為有兩大模塊構(gòu)成，分別為電源和系統(tǒng)部分。其中某些功能模塊，如電源管理芯片，統(tǒng)稱為嵌入式控制器（EmbeddedController，簡(jiǎn)稱EC），擔(dān)當(dāng)著電源的管理和部分系統(tǒng)功能端口的控制，介于電源模塊和系統(tǒng)模塊的中間狀態(tài)。NorthBridgeSouthBridgeCPUVGAECClockBIOSDDR-BAudioI/OChipsetFSBPCIELPCPCIACLINKDMIDDR-A

右圖為筆記本電腦典型系統(tǒng)模塊示意圖。不同系統(tǒng)功能模塊的芯片在其正常初始化之前，必須有滿足此芯片規(guī)格的工作電壓，它是系統(tǒng)正常運(yùn)行的前提條件！不同的系統(tǒng)功能芯片間之所有能夠順利進(jìn)行“溝通”，從根本上講，是要滿足體現(xiàn)電壓信號(hào)的數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸。小知識(shí)：筆記本電腦主板元件標(biāo)示方法？電腦主板上的每顆元件的都會(huì)有唯一的名稱標(biāo)示，就像公司的員工編號(hào)，按照一定的規(guī)則排序。名稱標(biāo)示可以用來區(qū)分主板上不同功能類型、編號(hào)的元件。以下圖所示為例，讓我們來認(rèn)識(shí)一下，主板上某顆標(biāo)有“PD18”名稱的元件標(biāo)示：PD18“18”在此處表示其為主板上第18顆二極管元件。元件編號(hào)通常從1、2……，依次類推。“D”為英文單詞“Diode”的縮寫，表示該元件是二極管；其他，如“R”，則用來表示電阻元件，下頁表格會(huì)有詳細(xì)說明。“P”代表此元件屬于主板電源模塊部分；如果標(biāo)示不帶“P”，則表示該元件屬于系統(tǒng)功能模塊。項(xiàng)目縮寫英文中文1RResistor電阻2CCapacitor電容3LInductance電感4UIC集成IC5FFuse保險(xiǎn)絲6DDiode二極管7JPJump短結(jié)點(diǎn)8TTransformer耦合線圈9SWSwitch開關(guān)項(xiàng)目縮寫英文中文10JP/CNConnector接口11RPResistorParallel排阻12CP/CACapacitorParallel排容13Y/XCrystalOscillator晶振14HHole固定孔15TTestPoint測(cè)試點(diǎn)16LEDLightemittingdiode發(fā)光二極管17PADPadEMIPAD18Qtransistor三極管

下面的表格，歸納了筆記本電腦主板上常見的元件“標(biāo)示名稱”所代表的元件類型：小知識(shí)：如何識(shí)別極性元件的極性？電腦主板上的各種電子元件，有些有極性，有些沒有。通常認(rèn)為所有以“U”標(biāo)示開頭的，包括功能芯片、集成門電路等，都是有極性的。此外，電解電容、二極管、三極管、晶振和耦合線圈等也都是極性元件。所謂極性元件，就是元件本身在電氣上分正、負(fù)極或安裝時(shí)要符合芯片信號(hào)引腳的定義。不難想象，元件在主板上極性、或方向安裝錯(cuò)誤，可能造成的后果：非但相應(yīng)功能無法實(shí)現(xiàn)，還有可能造成元件及主板的電性能物理損壞的后果，這一點(diǎn)大家要非常注意！下面我們將介紹，如何區(qū)分筆記本電腦主板常見極性電子元件的極性識(shí)別及PCB板上相應(yīng)的的極性、方向標(biāo)示的含義：二級(jí)管：如右圖所示，元件本體的“橫線”要和PCB上“白線”方向一致，同時(shí)也是對(duì)應(yīng)下圖原理圖上的“1”腳。在判斷二級(jí)管極性時(shí)，也可以利用其單向?qū)ǖ脑?，借助萬用表輔助判斷，它的正向?qū)妷和ǔ榱泓c(diǎn)幾伏。231三級(jí)管：如右圖所示，標(biāo)示“1”通常是線路圖上對(duì)應(yīng)晶體管的集電極（c）或MOS管的漏極（D）；標(biāo)示“2”通常是線路圖上對(duì)應(yīng)晶體管的基極（b）或MOS管的柵極（G）；標(biāo)示“3”通常是線路圖上對(duì)應(yīng)晶體管的發(fā)射極（e）或MOS管的源極（S）。我們可以利用這一管腳分布規(guī)律，去量測(cè)線路圖上的相應(yīng)腳位的電壓。此外，由于三極管的三個(gè)引腳分布不對(duì)稱，在元件安裝時(shí)通常不會(huì)出錯(cuò)，只要其引腳和PCB上的PAD點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)就可以了。電解電容：如右圖所示，電容本體上的“+”號(hào)要和PCB的“白線”方向一致，它們也是和線路圖上的“1”腳相對(duì)應(yīng)的；立式電解電容的極性標(biāo)注法與此類似。

最后，針對(duì)有些極性元件的極性標(biāo)記和PCB標(biāo)示不是很明顯的，或是對(duì)標(biāo)示方法有疑問的時(shí)候，最好的辦法，就是以相同型號(hào)主板的相同位置的電子元件作參考，以確保極性元件的正確安裝。石英晶振：如右圖所示，晶振本體上的“缺口”要和PCB上的“白線”方向一致，它們也是和線路圖上的“1”腳相對(duì)應(yīng)的；某些石英晶振沒有極性之分。集成芯片：如右圖所示，芯片本體通常會(huì)有和PCB上的白色標(biāo)示相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記，兩者相對(duì)應(yīng)，以確保芯片的安裝方向的正確。此外，我們還能看到芯片的兩側(cè)的PCB上標(biāo)有“1、2、3…”和“A、B、C...”的序號(hào)，這就好像確定方位的橫縱坐標(biāo)，通過它，我們就很容易知道PCB上芯片某個(gè)PAD點(diǎn)在線路圖上所對(duì)應(yīng)的信號(hào)名稱。

電阻是電腦主板上最最常見的元件之一，其重要性無需再加說明。其外形規(guī)格有分立電阻、和并立的排阻兩種，通常無極性之分。排阻可以簡(jiǎn)單的理解為若干顆分立電阻的排列。電阻在筆記本電腦主板線路中通常有信號(hào)導(dǎo)通、限流、分壓、上拉和下拉邏輯信號(hào)等功能應(yīng)用：分壓功能，輸出電壓：V0=1.05V*R10/(R12+R10)

信號(hào)上拉功能：在“RESET”信號(hào)為高阻抗時(shí)，電阻中幾乎沒有電流流過，在沒有壓降的情況下，電阻的“2”腳為高電平；當(dāng)“RESET”信號(hào)為低阻抗時(shí)，電流流經(jīng)電阻時(shí)產(chǎn)生壓降，電阻“2”腳輸出表現(xiàn)為低電平。元件的分類介紹：限流電阻，此類電阻通常都是阻值很小的精密電阻，通過電流流經(jīng)電阻時(shí)產(chǎn)生的電壓差為集成IC偵測(cè)輸入、輸出電流的大小，即：Io＝(V1-V2)/PR27。信號(hào)導(dǎo)通、阻抗匹配和降壓電阻。從主板電氣特性上表現(xiàn)為在電壓、信號(hào)傳輸時(shí)存在一定阻抗的導(dǎo)體。下拉電阻，利用其將某些電壓、信號(hào)連接到地，也即使它們?cè)谀承┫到y(tǒng)狀態(tài)下處于低能量的穩(wěn)定狀態(tài)。

毫無疑問，電容是筆記本電腦主板上數(shù)量最多的元件種類。在每一顆集成芯片附近或電壓輸出端都能見到大量排列的電容元件。其主要有濾波、信號(hào)耦合和存儲(chǔ)電能等功能。主板上自舉升壓電源模塊通常會(huì)利用電容的儲(chǔ)能特性。極性電容通常都是較昂貴的鉭介質(zhì)電容。排容同排組一樣，認(rèn)為是若干分立電容的排列。

如下圖所示，這些并行排列的電容主要起著濾波功能。同時(shí)，這些電容器就像水庫一樣，具有儲(chǔ)存和釋放電流的作用，它們對(duì)電壓“VTERM”的穩(wěn)定輸出起著非常重要的作用。

耦合電容具有對(duì)某些頻率段的信號(hào)“導(dǎo)通”，而將其他頻率段的雜訊“拒之門外”的功能，此特性經(jīng)常會(huì)在系統(tǒng)模擬音頻信號(hào)輸出端口用到，如下圖所示：

普通電感元件具有直流電阻阻值為零的阻抗特性。換句話說，穩(wěn)定的直流電壓可以無阻礙的通過電感元件。當(dāng)電路中串?dāng)_有雜訊時(shí)，電感可以利用其儲(chǔ)能的特性，將干擾信號(hào)“吃掉”。所以，在主板上不同的電壓源輸入端口通常會(huì)串接電感元件，以配合電容濾波，盡可能地達(dá)到輸入電壓的穩(wěn)定可靠。如下圖所示：右圖為USB端口防EMI的電感線圈元件，消除USB設(shè)備熱插拔瞬間產(chǎn)生的干擾信號(hào)。3V

下圖為電感在開關(guān)電源（PulseWidthModulation，簡(jiǎn)稱PWM）中充當(dāng)交流方波電壓轉(zhuǎn)直流濾波功能的應(yīng)用。此類應(yīng)用在筆記本電腦主板電源產(chǎn)生模塊很常見。

如下圖所示，利用二極管的單向?qū)ㄌ匦?，電壓可以由PD10左側(cè)的VA1端傳輸?shù)絍A端。反過來，VA端的電壓則無法通過PD10傳輸?shù)絍A1端。二極管圖示“箭頭”所指的方向，即為二極管正向?qū)ǖ姆较颉?/p>

可以利用二級(jí)管的反相擊穿特性，來實(shí)現(xiàn)“降壓”的目的。如下圖所示，十幾伏的“BATT+”電壓經(jīng)過PD14二極管元件降壓后，傳輸?shù)健?”腳，只有幾伏的電壓，為RTC電池提供充電電源。此類二極管通常為肖特基二極管。

加入特殊材料后的發(fā)光二極管，具有通電后“發(fā)光”的特性，如下圖所示，當(dāng)“PWR_BLUE”信號(hào)為低電位時(shí)，名稱標(biāo)示為“LED5”的發(fā)光二極管兩端就會(huì)有電壓差，電流流過二極管時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生發(fā)光的現(xiàn)象。反之，如果“PWR_BLUE”同樣為高電位，發(fā)光二極管兩端沒有電壓差，此時(shí)二極管就不會(huì)亮。不同材質(zhì)的二極管，在其通電時(shí)，發(fā)光的顏色可能不相同。

此外，二極管的反相擊穿的特性還可以有“穩(wěn)壓”的功能，如下圖所示，“MB_DATA”和“MB_CLK”信號(hào)電壓值分別鉗制在一定的電壓范圍之內(nèi)。

三極管在筆記本電腦主板上種類繁多，從材質(zhì)上分，前面有提到，分為硅材料管和鍺材料管；按照類型，可以分為晶體三極管（含NPN和PNP型）和MOS管（含N溝道增強(qiáng)型和P溝道耗盡型），其中MOS管從元件封裝上又分有上圖所示3個(gè)引腳的，也有下圖所示8個(gè)腳的，8腳MOS管在電氣連接上和3腳MOS管相同，引腳多主要是為了更好的散熱等方面的考慮。同時(shí)，要注意8腳MOS管的安裝方向。三極管在筆記本電腦主板電路上幾乎都用作邏輯開關(guān)的功能，而且絕大部分是高電平導(dǎo)通的NPN、N溝道型三極管。圖示為電腦主板上的電感耦合線圈，其部分功能充當(dāng)普通電感濾波功能，同時(shí)還有耦合升壓的作用，以便相關(guān)電源產(chǎn)生芯片產(chǎn)生更高的輸出電壓。4個(gè)引腳之間直流阻抗為0，即兩兩相互導(dǎo)通。過流保險(xiǎn)絲的功能非常簡(jiǎn)單，當(dāng)通過它的電流超過其額定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)熔斷而形成開路，斷開負(fù)載的電源，以便保證用電模塊不受損壞。部分保險(xiǎn)絲元件具自“愈合”的特性，即有熔斷后，待負(fù)載電流恢復(fù)正常時(shí)，能過恢復(fù)正常導(dǎo)通的工作狀態(tài)。

晶振元件的功能單一，就是為各個(gè)功能芯片的時(shí)鐘模塊提供基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率。常見的晶振元件的基準(zhǔn)的時(shí)鐘頻率有32.768KHz、14.318MHz和25MHz等幾種。石英晶振具有穩(wěn)定性高，誤差小的特點(diǎn)，當(dāng)然價(jià)格也較昂貴?？紤]到成本的因素，也有電腦主板上采用管狀的晶振的。

短路點(diǎn)就是將斷開的導(dǎo)線通過焊錫連接起來，形成一個(gè)完整的導(dǎo)電通路；在我們作主板電路故障診斷的時(shí)候，可以方便的將其斷開，來縮小問題分析的范圍。此外，有些筆記本電腦主板還預(yù)留有CMOS模塊復(fù)位短路點(diǎn)，在需要清除CMOS設(shè)置信息時(shí)，可以用鑷子等工具直接短接在電腦主板上的短路點(diǎn)即可。分別如下圖所示：

電子開關(guān)主要有兩種類型，一種是觸點(diǎn)型，一種是選擇型。其本質(zhì)上形成信號(hào)的短接功能。主板電路信號(hào)的短接時(shí)間的長(zhǎng)短，可能向系統(tǒng)傳遞的信息含義不相同。

每一塊電腦主板上都應(yīng)該會(huì)有一顆CMOS電池，用來為CMOS功能模塊不間斷的提供電源，從而使CMOS相關(guān)設(shè)置信息，如日期、時(shí)間，即使在移除系統(tǒng)電池和外接適配器電源時(shí)候仍能保存。

主板上的功能芯片是電腦主板線路的核心部分，它們分別承擔(dān)不同的系統(tǒng)功能模塊信息的處理。常見功能芯片標(biāo)示識(shí)別：不同類型的功能芯片標(biāo)示各有不同，但都應(yīng)包含一些最基本如，芯片型號(hào)、生產(chǎn)日期、廠商Logo等基本信息。同時(shí)，我們還可以相應(yīng)芯片硬件商的規(guī)格書得到明確的定義。我們將列舉幾個(gè)示例來說明：“ENE”是臺(tái)灣某芯片廠商的LOGO標(biāo)志?！癆”代表某個(gè)晶圓封裝廠，“0438”標(biāo)示芯片封裝日期為2004年第38周。此欄就是芯片的具體型號(hào)信息。芯片的封裝技術(shù)：所謂封裝，就是指用來封包半導(dǎo)體集成電路芯片內(nèi)部晶圓的外殼，它不僅起著放置、固定、密封、保護(hù)芯片晶圓和增強(qiáng)電熱性能的作用，而且還是芯片內(nèi)部功能模塊與外部電路溝通的橋梁，芯片內(nèi)部的信號(hào)點(diǎn)用金屬導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，就是我們能夠看到的元件不同形狀的引腳。這些引腳又通過PCB板上的導(dǎo)線與其他電子元件建立電氣連接。新一代集成芯片制程技術(shù)的發(fā)展，往往伴隨著新的封裝形式的使用。芯片的封裝技術(shù)已經(jīng)歷了好幾代的變遷，從DIP（DualIn-linePackage）、QFP（QuadFlatPackage）、PGA（PinGridArray）和BGA（BallGridArray