手机原理与维修实训指导书.doc
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数字手机原理与维修实训指导书
数字手机原理与维修实训指导书一
电子工程系
2010.12
一、实训安排
实训内容
时间
实训地点
提出要求、布置实训任务
0.5天
教室
查找资料、回答问题
1天
教室、阅览室
收看视频，总结归纳
1.5天
实训楼707
拆装手机，对照电路图，查找元器件，检测元器件好坏，总结规律
1.5天
实训中心
撰写实训报告
0.5天
教室
二、实训要求
1.端正态度，认真对待实训，遵守纪律，有事请假，课代表负责考勤。
2.服从实训安排，注意安全，严禁乱动仪器设备。
3.实训室内严禁吃零食、打闹嬉戏、大声喧哗。
4.实训完毕，关闭电源，整理仪器设备，填写实训记录；值日生负责实训场合卫生清扫，课代表、学习委员协助指导教师检查整理仪器设备。
5.认真撰写实训报告，缺交报告者实训成绩为零分。
三、查找资料问题
1.按数字手机的结构不同，数字手机分为哪几种？
如何拆装每一种不同结构形式的手机？
2.数字手机所用的元器件分为哪几种？
每种元器件的外观特征是怎样的？
3.数字手机中的集成电路封装形式有哪几种？
如何识别每种不同封装形式集成电路的引脚？
4.手机拆装常用的工具有哪些？
5.数字手机中数字信号处理、CPU、音频处理、频率合成、电源等部分通常与哪几部分构成复合模块？
复合模块的名称是什么？
6.什么是版本（字库）、码片？
各自的功能是什么？
7.天线、话筒、喇叭、蜂鸣器、后备电池在手机线路板中所处的位置是哪儿？
喇叭、蜂鸣器的功能是什么？
8.数字手机中射频部分、逻辑部分、电源部分、音频部分位于手机主板中的位置是哪儿？
9.检测手机翻盖动作的元器件有哪几个？
四、实训报告格式
1.实训报告必须具有完整的封面，封面内容必须具备以下几项：
（1）数字手机原理与维修实训报告
（2）班级
（3）姓名
（4）学号
（5）实训指导教师
（6）实训起止时间
2.实训目录
3.实训内容（实训指导书题目部分）
4.实训总结
5.回答实训思考题（即要查找的问题），应在实训之后，根据查找到的答案结合实训收获进行总结性回答。
五、实训内容
第一节：
手机元器件检测与识别
实训1典型手机整机拆装
一、实训目的
掌握典型数字手机拆装技能，能对常见数字手机进行简单拆装。
二、实训工具、器材及工作环境
（1）常见数字手机若干，具体种类、数量由教师根据实际情况确定。
（2）镊子、综合开启工具（包括TS、T6、T7、TS、Tg等）、带灯放大镜、电吹风、毛刷等。
（3）建立一个良好的工作环境。
所谓良好的工作环境，应具备如下条件：
一个安静的环
境，应简洁、明亮，无浮尘和烟雾；在工作台上铺盖一张起绝缘作用的厚橡胶片；准备一个带有许多小抽屉的元器件架，可以分门别类地放置相应配件；应注意将所有仪器的地线都连接在一起，并良好地接地，以防止静电损伤手机的CMOS电路；要穿着不易产生静电的工作服，并注意每次在拆机器前，都要触摸一下地线，把人体上的静电放掉，以免静电击穿零部件。
三、实训原理
GSM手机的拆卸与重装需使用专用组合工具，为了避免静电对手机内码片及字库（可擦写存储器）的干扰，并确保接地良好。
另外，有些GSM手机的体积小．结构紧凑，拆卸时应十分小心，否则会损坏机壳和机内元器件及液晶显示屏。
手机外壳拆装可分为两种情况；一种是带螺钉的外壳，如三星628、A188、摩托罗拉T191等，它们拆装较简便；另一种是不带螺钉而带卡扣装配的手机外壳，如摩托罗拉V998、V8088，西门子C2588、3508等，用普通工具很难拆卸，必须使用专用工具，否则会损坏机壳。
实训2手机电路元器件拆焊
一、实训目的
掌握手机元器件拆焊技能。
二、实训工具、器材及工作环境
（1）手机元器件若干，手机电路板若干，具体种类、数量由教师根据实际情况确定。
（2）防静电调温专用电烙铁、热风枪、植锡球工具、维修平台、超声波清洗器、带灯放大镜、清洗剂、锡浆、刮刀、镊子等。
（3）建立一个良好的工作环境。
三、仪器操作
在实际维修中，常常使用防静电调温电烙铁、热风拆焊台、BGA封装焊接工具、超声波清洗器等维修工具。
1）防静电调温电烙铁
手机电路板组件的特点是组件小、分布密集，均采用贴片式。
许多CMOS器件容易被静电击穿，因此在重焊或补焊过程中必须采用防静电调温电烙铁，如图卫一47所示。
使用时应注意：
（1）使用的防静电调温电烙铁确信己经接地，这样可以防止工具上的静电损坏手机厂的精密器件。
（2）应该调整到合适的温度，不宜过低，也不宜过高；用烙铁做不同的工作，比如清除和焊接时，以及焊接不同大小的元器件时，应该调整烙铁的温度。
（3）备电烙铁架和烙铁擦，及时清理烙铁头，防止因为氧化物和碳化物损害烙铁头而导致焊接不良，定时给烙铁上锡。
（4）烙铁不用时应将温度旋至最低或关闭电源，防止因为长时间的空烧损坏烙铁头。
2）热风枪
热风枪是用来拆卸集成电路（QFP和BGA封装）和片状元件的专用工具。
其特点是防
（2）锡浆和助焊剂锡浆是用来做焊脚的，建议使用瓶装的进日锡浆。
助焊剂对IC和印制板没有腐蚀性，因为其沸点仅稍高于焊锡的熔点，在焊接时焊锡熔化不久便开始沸腾吸热
汽化，可使IC和印制板的温度保持在这个温度而不被烧坏。
（3）清洗剂使用无那水作为清洗剂，大那水对松香助焊膏等有极好的溶解性。
注意长期使用天那水对人体有害。
3）BGA封装芯片植锡操作
（1）清洗首先将IC表面加上适量的助焊膏，用电烙铁将儿上的残留焊锡去除，然后用天那水清洗干净。
（2）固定可以使用专用的固定芯片的卡座，也。
似简单地采用双面胶将芯片粘在桌于上来固定。
（3）上锡选择稍干的锡浆，用平日刀挑适量锡浆到植锡板上，用力往下刮，边刮边压，使锡浆均匀地填充于植锡板的小孔中，上锡过程中要注意压紧植锡板，不要让植锡板和芯片之间出现空隙，以免影响卜锡效果。
（4）吹焊将热风枪的风嘴去掉，将风量调大、温度调至350℃左右，摇晃风嘴对着植锡板缓缓均匀加热，使锡浆慢慢熔化。
当看见植锡板的个别小孔中已有锡球生成时，说明温度已经到位，这时应当抬高热风枪的风嘴，避免温度继续上升。
过高的温度会使锡浆剧烈沸腾，造成植锡失败：
严重的还会使工IC过热损坏。
（5）调整如果吹焊完毕后发现有些锡球大小不均匀，甚至有个别脚没植上锡，可先用裁纸刀沿着植铝板的表面将过人锡球的露出部分削平，再川刮刀将锡球过小和缺脚的小孔中上满锡浆，然后用热风枪再吹一次。
4）BGA封装芯片的定位
由于BGA封装芯片的引脚在芯片的下方，在焊接过程中不能直接看到，所以在焊接时要注意BCA封装芯片的定位。
定位的方式包括画线定位法、贴纸定位法和目测定位法等，定位过程中要注意IC的边沿应对齐所画的线，用画线法时用力不要过人以免造成断路。
5）BGA封装芯片焊接
MGA封装芯片定好位后，就可以焊接了。
与植锡球时一样，把热风枪的风嘴去掉，调节至合适的风量和温度，让风嘴的中央对准芯片的中央位置，缓慢加热。
当看到IC往下一沉且四周有助焊剂溢出时，说明锡球己和印制板上的焊点熔合在一起，这时可以轻轻晃动热风枪使加热均匀充分，由于表面张力的作用，BGA封装芯片与印制板的焊点之间会自动对准定位，具体操作方法是用镊子轻轻推动BGA封装芯片，如果芯片可以自动复位则说明芯片已经对准位置。
注意在加热过程中切勿用力按住BGA封装芯片，否则会使焊锡外溢，极易造成脱脚和短路。
、
6）维修平台
维修平台用于固定手机电路板。
手机电路板卜的元件如集成电路、屏蔽军和BGA封装IC等在拆卸时，需要固定电路板，否则拆卸组件极不方便。
利用万用表检测电路时，也需固定电路板，以便表笔准确触到被测点。
7）超声波清洗器
超声渡清洗器用来处理进液或被污物腐蚀的故障手机电路板。
使用时应注意：
（1）清洗液选择，一般容器内放人酒精，其他清洗液如无那水易腐蚀清洗器。
（2）清洗液要适量，一般以刚刚盖过被清洗物为宜。
（3）清洗故障机时，应先将容易被清洗液损坏的元件摘下，如屏、送话器和受话器等。
（4）适当选择清洗时间，一般5分钟左右即可。
8）带灯放大镜
带灯放大镜一方面为手机维修起照明作用，另一方面可在放大镜下观察电路板上的元件是否有虚焊、鼓包、变色和被腐蚀等.
第二节手机主要元器件作用
1．2．1电阻器
电阻的标准文字符号用“R”表示，电阻外观一般为黑色，电路图常用图（1-2-1）符号表示
一电阻符号
二、单位
电阻的单位是欧姆（Ω），常用的还有千欧（kΩ），MΩ（兆欧），它们的换算关系是：
1kΩ＝1000Ω，IMΩ＝1000kΩ。
手机中的电阻大多数未标出其阻值，而个头稍大电阻阻值一般用三位数字表示，其中前两位数字表示电阻值的有效数字，第三位数字表示有效数字后面0的个数，即10的整数次幂，用R标记小数点，例如：
2R2表示2．2Ω，102表示1kQ（10X102＝1000X＝1kΩ）。
三、作用与特性。
电阻在手机电阻中一般是起分压、限流作用，交流和直流信号都可以通过电阻，但会有一定哀减。
1．2．2电容器
一、符号
电容标准文字符号用“C”表示。
其常见图形符号有：
二、单位
电容单位一般有uF（微法）和PF（皮法），二者的关系是1uF＝106PF，和片状电阻一样，有的电容表面没有标明容量.在手机电路中，uF（微法）级的电容器一般为有极性的电解电容器，而PF（皮法）的电容器一般为无极性普通电容器。
电容器由于体积大，其容量与耐压直接标在电容器上，而电解钽电容器则不标其容量和耐压，不标容量和耐压的电容器都可通过图纸查找。
注意电解电容器是有极性的，使用时正、负不可接反。
有的普通电容器容量采用符号标注，在其中间标出两个字符，而大部分普通电容器则为标出其容量。
标注符号的意义是：
第一位用字母表示有效数字，第二位用数字表示倍乘，单位为PF（皮法）。
字母表示的有效数字参见下表
部分片状电容器容量标识字母的含义
字符
A
B
C
D
E
F
G
H
I
K
L
M
数值
1
1.1
1.2
1.3
1.5
1.6
1.8
2
2.2
2.4
2.7
3
字符
N
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
数值
3.3
3.6
3.9
4.3
4.7
5.1
5.6
6.2
6.8
7.5
9
9.1
部分片状电容器容量标识数字的含义
数字
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
倍乘
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
例如：
电容器标有“C3”字样的容量是1.2X103pF=1200pF
三、作用与特性
1、作用
电容通交流，隔直流；通高频信号，阻低频信号。
四、如何用万用表检测电容的好坏？
用万用表的电阻档测量电容，只能定性判断电容漏电大小、容量是否衰退、是否变值，而不能测出电容的标称静电容量。
要测量标称静电容量，必须使用专用的电容表，下面只介绍万用表判别电容好坏的方法。
将万用表的电阻档调到RXIK档或RX10K档，用表笔接触电容器的两个端于，表针先向0欧姆方向摆动，当达到一个很小的电阻读数后便开始反向摆动，最后慢慢停留在某一个大阻值读数上，静电容量越大，表针偏转的角度应当越大，指针返回的也应当越慢。
如果指针不摆动，则说明电容内部已开路。
如果指针摆向0欧姆或靠近0欧姆的数值，并且不向无穷大的方向回摆，则表明电容内部已击穿短路。
如果表指针向0欧姆后能慢慢返回，但不能回摆到接近无穷大的读数，则表明电容存在较大的漏电，且回摆指示的电阻值越小，漏电就越大。
由于电解电容本身就存在漏电，所以表针不能完全指向无穷大，而是接近无穷大的读数，这是正常的。
万用表打在电阻档时，黑表笔连接内部电池的正极，红表笔连接内部电池的负极。
而电解电容都是有极性的电容，所以用万用表测量耐压低的电解电容时，应当将黑表笔连接到电容的正极，红表笔连接到电容的负极，以防止电容被反向击穿。
再次测量之前，应先将电容短路放电，否则将看不到电容的充放电现象，从而导致测量结果不正确。
正常的电容都应当有充放电现象，最终表针指向的电阻值大多在数百千欧以上，如果没有充放电现象，或终值电阻很小，或表针的偏转角度很小，则都表明电容己不能正常工作。
用此法检查电解电容时，表针的偏转角度随着电容容量的不同有差异，电容的容量越大，表针偏转的角度也越大；容量越小，表针偏转的角度也越小。
对于容量很小的一般电容器，用万用表只能判断是否发生短路。
因为容量太小，所以表针还没有来得及反应，充放电的过程就已经结束了。
由于表针不摆动，无法判断电容是否新路，所以在故障维修时，如果怀疑某电容有问题，最好的办法还是用一个新电容进行替换，若故障现象消失，则可确定原电容有问题。
1．2．3电感器
电感也称为电感线圈，大多是由导线绕制而成的。
单层线圈的电感量通常较小，适合高频电路，而多层线圈的电感量比较大。
在手机电路板上，电感的形状多种多样。
一、符号和单位
电感的标准文字符号是“L”，其图形符号有：
图（1-2-9）
电感的单位亨（H）、毫亨（mH）、微亨（uH），其换算关系是：
1H＝1000mHlmH＝1000μH
二、微带线
在高频电子设备中，常常一段特殊形状的铜皮就可以构成一个电感。
通常我们把这种电感称为印制电感或微带线。
在手机电路中，微带线耦合器的使用比较多，它起的作用有点类似低频电路中的变压器。
微带线耦合器常用在射频电路中，特别是接收的前级和发射的未级。
用万用表测量．微带线的始点和末点是相通的，但绝不能将始点和末点短接。
图（1-2-10）微带线、微带线耦合器的图形符号
图（1-2-11）微带线实物图
三、作用
电感在电路中有一些特殊的性质，它与电容相反，如图1-13所示。
电感通低频，阻高频；通直流，阻交流。
因此，电感通常用作扼流圈。
在高频电路中，电感也常被用作高频放大器的负载。
电感对信号也有“阻力”，这种作用可形象地称为感抗。
四、如何用万用表判断电感的好坏？
用万用表无法直接测量电感器的电感量和品质因数，只能定性判断电感线圈的好坏。
因大多数电感线圈的直流电阻不会超过1Ω，所以用万用表的RX挡档测量电感线圈两端的电阻应近似为零，如指针不动或指向较大的电阻读数，则表明电感线圈已断路或损坏。
大多数电感发生故障均是断路，而电感线圈内部发生短路的情况极少见，所以在实际检修中主要测量它们是否开路就行了，或者用一个新感进行备换来判断。
如果指示不稳定，说明内部接触不良，参见图1-2-13。
图（1-2-12）电感字母示意图图（1-2-13）检测电感好坏
1．2．4半导体
常见半导体器件有二极管、三极管和场效应管。
半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，主要有硅、锗、砷化镓等。
制造半导体器件的材料非常纯净，被称为本征半导体。
若给它掺入微量的其他元素，就会大大提高半导体的导电能力，根据掺入不同性质元素，分别得到P型半导体和N型半导体。
单纯的P型或N型半导体，仅仅是导电能力增强了，但不能成为所需的其他元素。
若在一块本征半导体上采用特殊工艺，两边掺入不同的杂质，使一边成为P型半导体，一边成为N型半导体，而两种半导体的交界处形成一层很薄的特殊导电层——PN结。
PN结具有单向导电性，即正向导通、反向截止。
一、符号与特性
半导体M极管实际上就是一个PN结加上正、负电极引线和外壳封装而成的，基本性能就是单向导电性。
在PN结上加正向电压时，PN结就导通，正向电流大，而加反向电压时，PN结就截止，反向电流很小，这就是M极管的单向导电性。
P的英文是Positive即正极。
N的英文是Negative即负极。
大家知道电流永远是从正极流向负极的，因而二极管电流流向就是如箭头所示方向。
图（1-2-14）普通二极管的结构、符号
图（1-2-15）
图（1-2-16）
二、分类
晶体二极管以用途来分类，主要有开关二极管、整流二极管、检波二极管、稳压二极管、变容二极管、发光二极管等，它们在电路图中的符号有区别，相互之间也不能互换，即使同一型号的二二极管，因制造工艺等方面的不同，其实际的性能也略有差别。
普通二极管在手机中多用于开关，稳压二极管多用来稳压和提供基准电压，变容二极管多用于调频电路及压控振荡器电路，发光二极管主要用于显示屏和键盘灯。
三、如何用万用表检测二极管的好坏？
测量时，红表笔接二极管的负极，黑表笔接二极管的正极，其正向电阻应当很小，表笔互换测得的反向电阻应当很大，这才表明二极管的质量是好的。
如果正、反向电阻都很小，则表明管子内部已经短路；如正、反向电阻都很大，则说明管子内部已经断路。
判断正负极：
通过测量二极管的正、反向电阻值，也可以判断二极管的正负极性，当正向电阻很小时，黑表笔端为二极管的正极，如测得阻值很大时，红表笔端为其正极。
四、稳压二极管
稳压二极管均是由硅半导体制造的。
与一般二极管个问的是，它上常工作在PN结的反向击穿区，而又不会损坏PN结。
稳压二极管的反向击穿是可逆的，切断外加电压后，PN结仍能恢复原始状态。
稳压二极管反向击穿后，通过管子的电流在很大范围内变化，而管于两端的电压基本不变化，这就是稳I厂二极管的稳地特性。
稳压二极管在正常使用时，必须在电路中串联限流元件，否则管于将因过热而损坏。
同时还要注意，稳压二极管正常工作必须反向连接，即它是反向偏置工作的，这与普通了极管是不同的。
五、变容二极管
变容二极管也需要反向偏压才能正常工作，即变容二极管的负极接电源的正极，变容二极管的正极接电源的负极。
当变容二极管的反向偏压增大时，变容二极管的结电容变小；当变容二极管的反向偏压减小时，变容二极管的结电容增大。
变容二极管是一个电压控制元件，通常用于振荡电路，与其他元件一起构成VCO（VoltageControloscillator，压控振荡器）。
在VCO电路中，主要利用它的结电容随反偏压变化而变化的特性，通过改变变容二极管两端的电压便可改变变容二极管电容的大小，从而改变振荡频率。
一般情况下，在手机电路电只要看到变容二极管的符号，基本上可以断定这个电路是一个压控振荡器。
五、晶体三极管
1、三极管的结构
晶体三极管由两个PN结组成，有两种形式。
图1-2-17为NPN三极管的结构与电路符号，图1-2-18是PNP三极管的结构与电路符号。
三极管有三个电极，分别称为集电极c、基极b和发射极e，发射极和基极之间的PN结称为发射结，而集电极和基极之间的PN结称为集电结。
图（1-2-17）图（1-2-18）
图（1-2-19）
2、三极管的放大作用
三极管最基本的作用就是放大，所谓放大就是把微弱的电信号转换成一定高强度的电信号。
六、场效应管
场效应管是一种输入阻抗很高的半导体器件，英文称FET。
它是利用电场效应来控制电流的一种半导体器件，其特点是控制端基本上不需电流，受温度、辐射等外界影响小。
1、场效应管符号
根据结构和工作原理不同，场效应管分为两大类结型场效应管和绝缘栅型场效应管。
结型场效应管分N沟道、P沟道两类。
绝缘栅型场效应管种类较多，其中一种由金属、半导体和绝缘体材料制成，被称为金属——氧化物——半导体场效应管（简称MOSFET）。
根据所用半导体材料，可分为P沟道MOS场效应管（PMOSFET）和N沟道MOS场效应管（NMOSFET）。
绝缘栅型场效应管又分“增强型”与“耗尽型”两类。
图（1-2-21）场效应管图形符号
2、场效应管外观
不管什么场效应管，都有三个电极：
栅极（G）、漏极（D）和源极（S）。
这三个电极所起的作用与三极管的三个电极有点类似:
栅极相当于三极管的基极，漏极相当于三极管的集电极，源极相当于三极管的发射极。
但场效应管与三极管的原理及特性是不相同的。
3、场效应管作用图（1-2-22）
场效应管在手机射频电路中作为放大元件使用,在逻辑电路一般作开关元件使用.与三极管一样,场效应管必须加上适当的偏压,才能正常工作,才能起放大.振荡等作用.
其中P沟道型场效应管必须加上负的栅----源电压,而N沟道型场效应管工作必须加上正的栅----源电压.
手机中较常见的是功率放大电路的砷化镓场效应管,在漏极与源极之间有一个导电沟道.当栅极上无偏压时（即VGS=0）,漏极与源极间的导电沟道最大.那么,这时就像一道门一样,全部被打开,如果在漏极与源极之间加上电源,则就会有一个很大的电流流过这个通道.当电流太大时则很容易造成器件的损坏,而且也达不到放大的作用.因此,需在栅极上加一个控制电压----负压.负压使场效应管在工作电源到来,且无信号时,其导电沟道为最大导电沟道的一半.当信号到达时,信号电压叠加在栅极电压上,控制场效应管的导电沟道的变化,即控制流过器件的电流增大,达到信号放大即功率控制的目的（就像三极管的基极电流控制集电极电流一样.）这就是为什么许多手机功放要正常工作必须有负压供给的原因.
1．2．５稳压模块
一、稳压块
稳压块主要用于手机的各种供电电路，为手机正常工作提供稳定的、大小合适的电压。
应用较多的主要有五脚和六脚稳压块。
爱立信788、T18三星600手机较多地使用了这种稳压块。
A、五脚稳压块
五脚稳压块管脚排列如图1-2-24所示。
其中三脚为输入端，2脚为接地端，3脚为控制端，4脚悬空，5脚为稳压输出端。
B、六脚稳压块
六脚稳压块管脚排列如图1-2-25所示。
图（1-2-24）图（1-2-25）
其中6脚为输入端，5脚为接地端，4脚为输出端，1脚为控制端，当1脚为高电平时，4脚有稳压输出。
该类稳压块最大的特点是表面标有电压输出标称值，例如，标记为P48，其稳压输出则为4。
8V，又如，标记为18P，则其稳压输出为1。
8V。
（a）NMOS管（b）PMOS管
图（1-2-26）
二、稳压模块的识别
稳压模块主要用于手机的各种供电电路，为手机正常工作提供稳定、大小合适的电压。
应用较多的主要有5引脚和6引脚稳压块。
如爱立信788、T18，三星600等较多地使用了这类稳压模块。
稳压模块实物如图1-28所示，5引脚和6引脚稳压块引脚排列示意图如图1-2-27所示。
当控制脚为高电平时，输出脚有稳压输出。
一般在稳压模块表面有输出电压标称值，例如，“28P”表示输出电压是2．8V。
图（1-2-27）5引脚和6引脚禾稳压模块引脚排列
三、稳压模块的检测
稳压模块的检测常用在线测量法、触摸法和观察法（损坏
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