芯片级维修教程

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第一章：维修工具介绍
经常有客户问起，如打算开办维修部，需配备哪些维修工具，这里作一总结：
1：板卡维修需准备的工具：
850热风焊枪 936恒温烙铁 示波器 编程仪 内存维修仪
BGA 钢网 BGA 锡球 打阻值卡 数字万用表 普通电烙铁
BGA 贴片机 放大台灯 测试卡 内存维修专用台 总结:根据多年来的维修经验，我们认为维修工具并不是越高档的越好，也不是越昂贵的越好用，主要是看是不是适合自已。

以上所列的工具项中，凡标注有“（必备）”字样的，必须要有，其余的都是可要可不要的，有了它工作效率会更高。

第二章：元器件基本知识
一：电阻的基础知识
用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。

表1是几种常用电阻的结构和特点。

大多数电阻上，都标有电阻的数值，这就是电阻的标称阻值。

电阻的标称阻值，往往和它的实际阻值不完全相符。

有的阻值大一些，有的阻值小一些。

电阻的实际阻值和标称阻值的偏差，除以标称阻值所得的百分数，叫做电阻的误差。

表2是常用电阻允许误差的等级。

国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。

不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。

误差越小的电阻，标称值越多。

表2是普通电阻的标称阻值系列。

表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值，就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10. 0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;
不同的电路对电阻的误差有不同的要求。

一般电子电路，采用Ⅰ级或者Ⅱ级就可以了。

在电路中，电阻的阻值，一般都标注标称值。

如果不是标称值，可以根据电路要求，选择和它相近的标称电阻。

当电流通过电阻的时候，电阻由于消耗功率而发热。

如果电阻发热的功率大于它能承受的功率，电阻就会烧坏。

电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。

电阻消耗的功率可以由电功率公式：P=I×U P=I2×R P=U2/R
计算出来，P表示电阻消耗的功率，U是电阻两端的电压，I是通过电阻的电流，R是电阻的阻值。

电阻的额定功率也有标称值，常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。

在电路图中，常用图2所示的符号来表示电阻的标称功率。

选用电阻的时候，要留一定的余量，选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。

比如实际负荷1/4瓦，可以选用1/2瓦的电阻，实际负荷3瓦，可以选用5瓦的电阻。

为了区别不同种类的电阻，常用几个拉丁字母表示电阻类别，如图3所示。

第一个字母R表示电阻，第二个字母表示导体材料，第三个字母表示形状性能。

上图是碳膜电阻，下图是精密金属膜电阻。

表1列出电阻的类别和符号。

表2是常用电阻的技术特性。

碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。

在电阻上有三道或者四道色环。

靠近电阻端的是第一道色环，其余顺次是二、三、四道色环，如图1所示。

第一道色环表示阻值的最大一位数字，第二道色环表示第二位数字，第三道色环表示阻值未应该有几个零。

第四道色环表示阻值的误差。

色环颜色所代表的数字或者意义见表1。

比如有一个碳质电阻，它有四道色环，顺序是红、紫、黄、银。

这个电阻的阻值就是270000欧，误差是±10%。

双比如有一个碳质电阻，它有棕、绿、黑三道色环，它的阻值就是15欧，误差是±20%。

片状电阻器
■特性
·体积小，重量轻；
·适应再流焊与波峰焊；
·电性能稳定，可靠性高；
·装配成本低，并与自动装贴设备匹配；
·机械强度高、高频特性优越。

二、电容的基础知识
用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。

电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。

电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。

常用固定电容允许误差的等级见表2。

常用固定电容的标称容量系列见表3。

电容长期可靠地工作，它能承受的最大直流电压，就是电容的耐压，也叫做电容的直流工作电压。

如果在交流电路中，要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。

表4是常用固定电容直流工作电压系列。

有*的数值，只限电解电容用。

由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体，它的电阻不是无限大，而是一个有限的数值，一般在1000兆欧以上。

电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻，或者叫做漏电电阻。

漏电电阻越小，漏电越严重。

电
容漏电会引起能量损耗，这种损耗不仅影响电容的寿命，而且会影响电路的工作。

因此，漏电电阻越大越好。

电容的种类也很多，为了区别开来，也常用几个拉丁字母来表示电容的类别，如图2
所示。

第一个字母C表示电容，第二个字母表示介质材料，第三个字母以后表示形状、结构等。

上面的是小型纸介电容，下面的是立式矩开密封纸介电容。

表5列出电容的类别和符号。

表6是常用电容的几项特性。

多层片状陶瓷电容器
电介质种类
电容量温度特性是选用电介质种类的一个重要依据。

·NPO(COG) 一类电介质，电气性能最稳定，基本上不随温度，电压与时间的改变而改变，适用于对稳定性要求高的高频电路。

·X7R(2X1) 二类电介质，电气性能较稳定，在温度，电压与时间改变时性能的变化并不显著，适用于隔直，偶合旁路与对容量稳定性要求不太高的全频鉴电路。

由于X7R是一种强电介质，因而能造出容量比NPO介质更大的电容器。

·Y5V(2F4)(Z5U) 二类电介质，具有较高的介电常数，常用于生产比容较大的，标称容量较高的大容量电容器产品，但其容量稳定性较
X7R差，容量，损耗对温度，电压等测试条件较敏感。

■特性
·体积小；
·容量大，温度特性，工作电压和容量误差范围；·工业生产标准尺寸；
·适合自动安装的8mm和12mm的卷带包装；
·可用于载流焊，波峰焊和气流焊。

三：贴片式元器件知识
片式电感器知识
铁氧体片式电感器
■特性
·体积更小；
·漏磁小，因此片感之间不产生互耦合，可靠性高；·无引线，不产生跟踪性，适合高密度表面贴装；·优良的可焊性及耐热冲击性；
·适合波峰焊及再流焊。

绕线型片式电感器
■概述
绕线型片式电感器是对传统的电感器进行技术改进，缩小体积，把引线改为适合表面贴装的端电极结构，是采用高精度的线圈骨构及高超的绕线技术相结合的完美结合物。

■特性
·体积小，适合高密度表面贴装；
·采用端电极结构，很好地抑制了引线引起的寄生元件效应；
·更好的频率特性和更强的抗干扰能力；
·优良的可焊性及耐热冲击性；
·应用频率高，产生精度高，一致性好。

陶瓷叠层片式电感器
■特性
·氧化铝陶瓷，适合高的自谐振频率；
·尺寸小（1.6×0.8×0.8mm）；
·在高频下Q值高，电感值稳定；
·使用温度范围：-30℃～+85℃。

片式磁珠
■特性
·适合表面贴装；
·形状、尺寸及电性能符合EIA标准；·具有良好的可焊性与抗热冲击性；·适合波峰与再流焊。

贴片SMD元器件的符号意义
片状电容
片状电阻
*1%Type<100pmm/℃ only 片状钽电容
贴片元件标记对应型号资料
***为节产篇幅,请参考配套光盘***
常用场效应管参数表
***参考配套光盘***
板卡设计知道了解
1、“层(Layer) ”的概念
与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同，Protel的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。

现今，由于电子线路的元件密集安装。

防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。

这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层（如软件中的Ground Dever和Power Dever），并常用大面积填充的办法来
布线（如软件中的ExternaI P1a11e和Fill）。

上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔（Via）”来沟通。

有了以上解释，就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。

举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘，其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层（Mulii一Layer)的缘故。

要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。

2、过孔(Via）
为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。

工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连。

一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原则：（1）尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化” （ Via Minimiz8tion）子菜单里选择“on”项来自动解决。

（2）需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。

3、丝印层（Overlay）
为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要
的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。

不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。

他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。

正确的丝印层字符布置原则是：”不出歧义，见缝插针，美观大方”。

4、SMD的特殊性
Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。

这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。

因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚（Missing Plns）”。

另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。

5、网格状填充区（External Plane ）和填充区(Fill)
正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。

初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。

正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。

后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。

6、焊盘( Pad)
焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。

选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。

Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。

例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。

一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：
（1）形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；
（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；
（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0．2- 0．4毫米。

7、各类膜（Mask）
这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。

按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜（TOp or Bottom 和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOp or BottomPaste Mask）两类。

顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。

阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊
接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。

可见，这两种膜是一种互补关系。

由此讨论，就不难确定菜单中类似“solder Mask En1argement”等项目的设置了。

8、飞线自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并做了初步布局后，用“Show 命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大的自动布线的布通率。

这一步很重要，可以说是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！另外，自动布线结束，还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。

找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就要用到“飞线”的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。

要交待的是，如果该电路板是大批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元件来进行设计.
总结:其实上面讲那么多,都只是讲一些原理而已,如果你认为看了头大,也可以不看,不过,最少你也得知道板卡上什么是电容,什么是电阻电感吧,如果你还不能分别这些东西,那你就不必要学下去了!完。