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qiuml,20080827,笔记本电脑主板元件识别,091108,上图红框中是什么元件？,电阻元件在主板上通常都有哪些功能？,FBGA,芯片封装较,TSOP,，最大优点是什么？,电脑主板上的每颗元件的都会有唯一的名称标示，就像公司的员工编号，按照一定的规则排序。名称标示可以用来区分主板上不同功能类型、编号的元件。以下图所示为例，让我们来认识一下，主板上某颗标有“PD18”名称的元件标示：,PD18,“18”在此处表示其为主板上第18颗二极管元件。元件编号通常从1、2，依次类推。,“D”为英文单词“Diode”的缩写，表示该元件是二极管；其他，如“R”，则用来表示电阻元件，下页表格会有详细说明。,“P”代表此元件属于主板电源模块部分；如果标示不带“P”，则表示该元件属于系统功能模块。,主板元件标示方法,项目,缩写,英文,中文,1,R,Resistor,电阻,2,C,Capacitor,电容,3,L,Inductance,电感,4,U,IC,集成IC,5,F,Fuse,保险丝,6,D,Diode,二极管,7,JP,Jump,短结点,8,T,Transformer,耦合线圈,9,SW,Switch,开关,项目,缩写,英文,中文,10,JP/CN,Connector,接口,11,RP,Resistor Parallel,排阻,12,CP/CA,Capacitor Parallel,排容,13,Y/X,Crystal Oscillator,晶振,14,H,Hole,固定孔,15,T,Test Point,测试点,16,LED,Light emitting diode,发光二极管,17,PAD,Pad,EMI PAD,18,Q,transistor,三极管,下面的表格，归纳了笔记本电脑主板上常见的元件“标示名称”所代表的元件类型：,主板元件英文名称,电脑主板上的各种电子元件，有些有极性，有些没有。通常认为所有以“U”标示开头的，包括功能芯片、集成门电路等，都是有极性的。此外，电解电容、二极管、三极管、晶振和耦合线圈等也都是极性元件。所谓极性元件，就是元件本身在电气上分正、负极或安装时要符合芯片信号引脚的定义。不难想象，元件在主板上极性、或方向安装错误，可能造成的后果：非但相应功能无法实现，还有可能造成元件及主板的电性能物理损坏的后果，这一点大家要非常注意！下面我们将介绍，如何区分笔记本电脑主板常见极性电子元件的极性识别及PCB板上相应的的极性、方向标示的含义：,二级管,如右图所示，元件本体的“横线”要和,PCB,上“白线”方向一致，同时也是对应下图原理图上的“,1,”,脚。在判断二级管极性时，也可以利用其单向导通的原理，借助万用表辅助判断，它的正向导通电压通常为零点几伏。,主板元件极性,2,3,1,三级管,如右图所示，标示“,1”,通常是线路图上对应晶体管的集电极（,c,）或,MOS,管的漏极（,D,）；标示“,2”,通常是线路图上对应晶体管的基极（,b,）或,MOS,管的栅极（,G,）；标示“,3”,通常是线路图上对应晶体管的发射极（,e,）或,MOS,管的源极（,S,）。我们可以利用这一管脚分布规律，去量测线路图上的相应脚位的电压。此外，由于三极管的三个引脚分布不对称，在元件安装时通常不会出错，只要其引脚和,PCB,上的,PAD,点一一对应就可以了。,电解电容,如右图所示，电容本体上的“,+”,号要和,PCB,的“白线”方向一致，它们也是和线路图上的“,1”,脚相对应的；立式电解电容的极性标注法与此类似。,最后，针对有些极性元件的极性标记和PCB标示不是很明显的，或是对标示方法有疑问的时候，最好的办法，就是以相同型号主板的相同位置的电子元件作参考，以确保极性元件的正确安装。,石英晶振,如右图所示，晶振本体上的“缺口,”,要和,PCB,上的“白线”方向一致，它们也是和线路图上的“,1”,脚相对应的；某些石英晶振没有极性之分。,集成芯片,如右图所示，芯片本体通常会有和,PCB,上的白色标示相对应的标记，两者相对应，以确保芯片的安装方向的正确。此外，我们还能看到芯片的两侧的,PCB,上标有“,1,、,2,、,3”,和“,A,、,B,、,C.”,的序号，这就好像确定方位的横纵坐标，通过它，我们就很容易知道,PCB,上芯片某个,PAD,点在线路图上所对应的信号名称。,电阻,电阻是电脑主板上最最常见的元件之一，其重要性无需再加说明。其外形规格有分立电阻、和并立的排阻两种，通常无极性之分。排阻可以简单的理解为若干颗分立电阻的排列。,电阻在笔记本电脑主板线路中通常有信号导通、限流、分压、上拉和下拉逻辑信号等功能应用：,主板元件分类介绍,信号上拉功能,在“,RESET”,信号为高阻抗时，电阻中几乎没有电流流过，在没有压降的情况下，电阻的“,2”,脚为高电平；当“,RESET”,信号为低阻抗时，电流流经电阻时产生压降，电阻“,2”,脚输出表现为低电平。,电压分压功能,如图，,A,点输出电压大小,VO,1.8R29/,（,R28+R29,）,1.8150/(150+150),0.9V,限流电阻,此类电阻通常都是阻值很小的精密电阻，通过电流流经电阻时产生的电压差为集成,IC,侦测输入、输出电流的大小，即：,Io,(V1-V2)/PR27,。,信号导通,阻抗匹配和降压电阻。从主板电气特性上表现为在电压、信号传输时存在一定阻抗的导体。,下拉电阻,利用其将某些电压、信号连接到地，也即使它们在某些系统状态下处于低能量的稳定状态。,电容,毫无疑问，电容是笔记本电脑主板上数量最多的元件种类。在每一颗集成芯片附近或电压输出端都能见到大量排列的电容元件。其主要有滤波、信号耦合和存储电能等功能。主板上自举升压电源模块通常会利用电容的储能特性。,极性电容通常都是较昂贵的钽介质电容。排容同排组一样，认为是若干分立电容的排列。,滤波功能,如上图所示，这些并行排列的电容主要起着滤波功能。同时，这些电容器就像水库一样，具有储存和释放电流的作用，它们对电压“,VTERM”,的稳定输出起着非常重要的作用。,耦合功能,耦合电容具有对某些频率段的信号“导通”，而将其他频率段的杂讯“拒之门外”的功能，此特性经常会在系统模拟音频信号输出端口用到，如上图所示。,电感,普通电感元件具有直流电阻阻值为零的阻抗特性。换句话说，稳定的直流电压可以无阻碍的通过电感元件。当电路中串扰有杂讯时，电感可以利用其储能的特性，将干扰信号“吃掉”。所以，在主板上不同的电压源输入端口通常会串接电感元件，以配合电容滤波，尽可能地达到输入电压的稳定可靠，如下图所示。,3V,防,EMI,功能,左图为,USB,端口防,EMI,的电感线圈元件，消除,USB,设备热插拔瞬间产生的干扰信号。,储能功能,左图为电感在开关电源（,Pulse Width Modulation,，简称,PWM,）中充当交流方波电压转直流滤波功能的应用。此类应用在笔记本电脑主板电源产生模块很常见。,耦合功能,图示为电脑主板上的电感耦合线圈，其部分功能充当普通电感滤波功能，同时还有耦合升压的作用，以便相关电源产生芯片产生更高的输出电压。,4,个引脚之间直流阻抗为,0,，即两两相互导通,。,二极管,如下图所示，利用二极管的单向导通特性，电压可以由,PD10,左侧的,VA1,端传输到,VA,端。反过来，,VA,端的电压则无法通过,PD10,传输到,VA1,端。二极管图示“箭头”所指的方向，即为二极管正向导通的方向。,反向击穿特性,可以利用二级管的反相击穿特性，来实现“降压”的目的。如下图所示，十几伏的“,BATT+”,电压经过,PD14,二极管元件降压后，传输到“,2”,脚，只有几伏的电压，为,RTC,电池提供充电电源。此类二极管通常为肖特基二极管。,发光特性,加入特殊材料后的发光二极管，具有通电后“发光”的特性，如下图所示，当“,PWR_BLUE”,信号为低电位时，名称标示为“,LED5”,的发光二极管两端就会有电压差，电流流过二极管时，就会产生发光的现象。反之，如果“,PWR_BLUE”,同样为高电位，发光二极管两端没有电压差，此时二极管就不会亮。不同材质的二极管，在其通电时，发光的颜色可能不相同。,稳压特性,此外，二极管的反相击穿的特性还可以有“稳压”的功能，如下图所示，“,MB_DATA”,和“,MB_CLK”,信号电压值分别钳制在一定的电压范围之内。,三极管,三极管在笔记本电脑主板上种类繁多，从材质上分，前面有提到，分为硅材料管和锗材料管；按照类型，可以分为晶体三极管（,含,NPN,和,PNP,型,）和,MOS,管（,含,N,沟道增强型和,P,沟道耗尽型,），其中,MOS,管从元件封装上又分有上图所示,3,个引脚的，也有下图所示,8,个脚的，,8,脚,MOS,管在电气连接上和,3,脚,MOS,管相同，引脚多主要是为了更好的散热等方面的考虑。同时，要注意,8,脚,MOS,管的安装方向。,三极管在笔记本电脑主板电路上几乎都用作逻辑开关的功能，而且绝大部分是高电平导通的,NPN,、,N,沟道型三极管。,逻辑开关功能,元件符号第,4PIN,栅极“箭头”朝外，为,N,沟道,MOS,管。当,MAINON,信号为高电平时，,MOS,管导通，即,1.8VSUS,电压转换为,1.8V,。当,MAINON,为低电平时，截止。此外，图中还有一颗“二极管”标示的符号，它表示,PQ39,的第,1,3PIN,到第,5,8PIN,，可以无条件地正向导通。,保险丝,过流保险丝的功能非常简单，当通过它的电流超过其额定值时，会自动熔断而形成开路，断开负载的电源，以便保证用电模块不受损坏。部分保险丝元件具自“愈合”的特性，即有熔断后，待负载电流恢复正常时，能过恢复正常导通的工作状态。,晶振,晶振元件的功能单一，就是为各个功能芯片的时钟模块提供基准时钟频率。常见的晶振元件的基准的时钟频率有,32.768KHz,、,14.318MHz,和,25MHz,等几种。石英晶振具有稳定性高，误差小的特点，当然价格也较昂贵。考虑到成本的因素，也有电脑主板上采用管状的晶振的。,短接点,短路点就是将断开的导线通过焊锡连接起来，形成一个完整的导电通路；在我们作主板电路故障诊断的时候，可以方便的将其断开，来缩小问题分析的范围。此外，有些笔记本电脑主板还预留有,CMOS,模块复位短路点，在需要清除,CMOS,设置信息时，可以用镊子等工具直接短接在电脑主板上的短路点即可。如下图所示：,开关,电子开关主要有两种类型，一种是触点型，一种是选择型。其本质上形成信号的短接功能。主板电路信号的短接时间的长短，可能向系统传递的信息含义不相同。,CMOS,电池,每一块电脑主板上都应该会有一颗,CMOS,电池，用来为,CMOS,功能模块不间断的提供电源，从而使,CMOS,相关设置信息，如日期、时间，即使在移除系统电池和外接适配器电源时候仍能保存。,集成芯片,主板上的功能芯片是电脑主板线路的核心部分，它们分别承担不同的系统功能模块信息的处理。,不同类型的功能芯片标示各有不同，但都应包含一些最基本如，芯片型号、生产日期、厂商Logo等基本信息。同时，我们还可以相应芯片硬件商的规格书得到明确的定义。,功能芯片标示识别,编号,标示信息,信息注释,ENE,“,ENE,”,是台湾ENE公司的LOGO。几乎每个集成芯片商都会在各自的芯片上印刷LOGO信息。,KB910LQF A1,此栏为芯片的具体型号信息，此处为,“,KB910LQF A1,”,。,U-MN191,元件的子型号，侧重于生产批次。,A-0641C,“,A,”,表示的是集成芯片某个晶圆封装厂代码。,“,0641,”,则表示该芯片的封装日期为2006年第41周。,所谓封装，就是指用来封包半导体集成电路芯片内部晶圆的外壳，它不仅起着放置、固定、密封、保护芯片晶圆和增强电热性能的作用，而且还是芯片内部功能模块与外部电路沟通的桥梁，芯片内部的信号点用金属导线连接到封装外壳的引脚上，就是我们能够看到的元件不同形状的引脚。这些引脚又通过PCB板上的导线与其他电子元件建立电气连接。,新一代集成芯片制程技术的发展，往往伴随着新的封装形式的使用。芯片的封装技术已经历了好几代的变迁，从DIP（,Dual In-line Package,）、QFP（,Quad Flat Package,）、PGA（,Pin Grid Array,）和BGA（,Ball Grid Array Package,），到CSP（,Chip Size Package,），再到MCM（,Multi Chip Model,）等等。,芯片的封装技术,最新芯片封装形式，主要包括以下几点。,芯片内核（,Die,）面积与封装面积之比越来越接近于,1,，最大程度上减 小了封装对的安装空间的占用；,新的封装技术的采用，能够适应越来越高芯片工作频率；,散热技术的提高，使得芯片散热效果越来越好；,封装引脚间距的减小，满足了越来越多的芯片信号引脚的定义；,有效的减轻了芯片的重量，并提高了安装的可靠性。,为了让各位更好的理解，封装技术对现代IT技术发展的影响，我们可以拿电脑最常见功能部件之一的内存模组颗粒封装的转变，来举例介绍一下：,TSOP封装的DDR内存颗粒,FBGA封装的DDR II内存颗粒,如上页图片所示，DDR内存通常采用TSOP内存颗粒封装形式，当其核心工作频率超过200MHz时，内存颗粒TSOP封装过长的管脚，会产生很高的阻抗和寄生电容，这将影响它的稳定性，使得它的工作频率的进一步提升造成了困扰，这也就是DDR的核心频率很难突破275MHz的原因。,而DDR2内存颗粒均采用FBGA封装形式。其提供了更好的电气与散热性能，为DDR2内存的稳定工作与未来频率提高提供了良好的保障。,在不同型号集成芯片的规格书里，都会详细规定其芯片的封装尺寸及封装形式。,