聯(lián)想機密文件筆記本電腦主板元件識別課件

qiuml20080827筆記本電腦主板元件識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，通常會以“JPxx、CNxx”等位置名稱來標(biāo)示。電子類元件用來實現(xiàn)電腦主板工作電壓的產(chǎn)生、數(shù)據(jù)信號的處理等功能，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行“溝通”，從根本上講，是要滿足體現(xiàn)電壓信號的數(shù)據(jù)、信號傳輸。小知識：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有唯一的名稱標(biāo)示，就像公司的員工編號，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、編號的元件。以下圖所示為例，讓我們來認(rèn)識一下，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，下頁表格會有詳細(xì)說明?！癙”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。項目縮寫英文中文1RResistor電阻2CCapacitor電容3LInductance電感4UIC集成IC5FFuse保險絲6DDiode二極管7JPJump短結(jié)點8TTransformer耦合線圈9SWSwitch開關(guān)項目縮寫英文中文10JP/CNConnector接口11RPResistorParallel排阻12CP/CACapacitorParallel排容13Y/XCrystalOscillator晶振14HHole固定孔15TTestPoint測試點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：如何識別極性元件的極性？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)極或安裝時要符合芯片信號引腳的定義。不難想象，元件在主板上極性、或方向安裝錯誤，可能造成的后果：非但相應(yīng)功能無法實現(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別及PCB板上相應(yīng)的的極性、方向標(biāo)示的含義：二級管：如右圖所示，元件本體的“橫線”要和PCB上“白線”方向一致，同時也是對應(yīng)下圖原理圖上的“1”腳。在判斷二級管極性時，也可以利用其單向?qū)ǖ脑恚柚f用表輔助判斷，它的正向?qū)妷和ǔ榱泓c幾伏。231三級管：如右圖所示，標(biāo)示“1”通常是線路圖上對應(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，去量測線路圖上的相應(yīng)腳位的電壓。此外，由于三極管的三個引腳分布不對稱，在元件安裝時通常不會出錯，只要其引腳和PCB上的PAD點一一對應(yīng)就可以了。電解電容：如右圖所示，電容本體上的“+”號要和PCB的“白線”方向一致，它們也是和線路圖上的“1”腳相對應(yīng)的；立式電解電容的極性標(biāo)注法與此類似。

最后，針對有些極性元件的極性標(biāo)記和PCB標(biāo)示不是很明顯的，或是對標(biāo)示方法有疑問的時候，最好的辦法，就是以相同型號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，芯片本體通常會有和PCB上的白色標(biāo)示相對應(yīng)的標(biāo)記，兩者相對應(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，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PAD點在線路圖上所對應(yīng)的信號名稱。

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導(dǎo)通、限流、分壓、上拉和下拉邏輯信號等功能應(yīng)用：分壓功能，輸出電壓：V0=1.05V*R10/(R12+R10)

信號上拉功能：在“RESET”信號為高阻抗時，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”信號為低阻抗時，電流流經(jīng)電阻時產(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)電阻時產(chǎn)生的電壓差為集成IC偵測輸入、輸出電流的大小，即：Io＝(V1-V2)/PR27。信號導(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、信號傳輸時存在一定阻抗的導(dǎo)體。下拉電阻，利用其將某些電壓、信號連接到地，也即使它們在某些系統(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、信號耦合和存儲電能等功能。主板上自舉升壓電源模塊通常會利用電容的儲能特性。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，這些電容器就像水庫一樣，具有儲存和釋放電流的作用，它們對電壓“VTERM”的穩(wěn)定輸出起著非常重要的作用。

耦合電容具有對某些頻率段的信號“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)常會在系統(tǒng)模擬音頻信號輸出端口用到，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，電感可以利用其儲能的特性，將干擾信號“吃掉”。所以，在主板上不同的電壓源輸入端口通常會串接電感元件，以配合電容濾波，盡可能地達到輸入電壓的穩(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。3V

下圖為電感在開關(guān)電源（PulseWidthModulation，簡稱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>

可以利用二級管的反相擊穿特性，來實現(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”信號為低電位時，名稱標(biāo)示為“LED5”的發(fā)光二極管兩端就會有電壓差，電流流過二極管時，就會產(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，此時二極管就不會亮。不同材質(zhì)的二極管，在其通電時，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個引腳的，也有下圖所示8個腳的，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，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個引腳之間直流阻抗為0，即兩兩相互導(dǎo)通。過流保險絲的功能非常簡單，當(dāng)通過它的電流超過其額定值時，會自動熔斷而形成開路，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，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，就是為各個功能芯片的時鐘模塊提供基準(zhǔn)時鐘頻率。常見的晶振元件的基準(zhǔn)的時鐘頻率有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，當(dāng)然價格也較昂貴?？紤]到成本的因素，也有電腦主板上采用管狀的晶振的。

短路點就是將斷開的導(dǎo)線通過焊錫連接起來，形成一個完整的導(dǎo)電通路；在我們作主板電路故障診斷的時候，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，在需要清除CMOS設(shè)置信息時，可以用鑷子等工具直接短接在電腦主板上的短路點即可。分別如下圖所示：

電子開關(guān)主要有兩種類型，一種是觸點型，一種是選擇型。其本質(zhì)上形成信號的短接功能。主板電路信號的短接時間的長短，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、時間，即使在移除系統(tǒng)電池和外接適配器電源時候仍能保存。

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、生產(chǎn)日期、廠商Logo等基本信息。同時，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。我們將列舉幾個示例來說明：“ENE”是臺灣某芯片廠商的LOGO標(biāo)志?！癆”代表某個晶圓封裝廠，“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、保護芯片晶圓和增強電熱性能的作用，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)部的信號點用金屬導(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