فون شماتیک | شماتیک های تلفن همراه
جلسه ۱: آشنایی با برد موبایل و قطعات آن
اگر قصد دارید تعمیرات سختافزاری موبایل را بهصورت اصولی یاد بگیرید، اولین چیزی که باید بشناسید برد موبایل و قطعات روی آن است.
در تعمیرات موبایل قرار نیست فقط بدانیم یک قطعه چه شکلی است؛ باید بتوانیم تشخیص دهیم:
این قطعه چیست؟
چه وظیفهای دارد؟
معمولاً در کدام قسمت برد قرار میگیرد؟
در شماتیک با چه علامتی نمایش داده میشود؟
خرابی آن چه اثری روی عملکرد گوشی میگذارد؟
در این جلسه با ساختار کلی برد موبایل و قطعات اصلی آن آشنا میشویم. در جلسات بعدی هرکدام از این قطعات را جداگانه و کاربردی بررسی خواهیم کرد.
۱. برد موبایل چیست؟
برد موبایل یا PCB (Printed Circuit Board)، بستر اصلی قرارگیری و اتصال قطعات الکترونیکی گوشی است.
روی این برد تعداد زیادی قطعه الکترونیکی در ابعاد بسیار کوچک قرار گرفتهاند و توسط مسیرهای مسی به یکدیگر متصل شدهاند.
پردازنده، حافظه، آیسی تغذیه، آیسی شارژ، مدارهای صدا، شبکه، تصویر، سنسورها و تعداد زیادی قطعه کوچک مانند مقاومت، خازن و سلف، همگی روی برد قرار دارند.
به زبان ساده:
برد موبایل = محل قرارگیری و ارتباط تمام مدارهای الکترونیکی گوشی
مثلاً وقتی گوشی را روشن میکنیم، اطلاعات و ولتاژهای مختلف باید بین بخشهای مختلف برد جابهجا شوند تا گوشی بتواند عملیات بوت، نمایش تصویر، ارتباط با شبکه، شارژ و سایر عملکردها را انجام دهد.
۲. روی برد موبایل چه قسمتهایی وجود دارد؟
برد موبایل را میتوان به قسمتهای مختلفی تقسیم کرد.
در این مرحله لازم نیست وارد جزئیات مدار هر قسمت شویم؛ هدف فقط این است که وقتی یک برد را زیر میکروسکوپ میبینید، بدانید تقریباً با چه بخشی روبهرو هستید.
قسمتهای مهم برد عبارتاند از:
بخش تغذیه
این قسمت وظیفه تأمین و مدیریت ولتاژهای مورد نیاز مدارهای مختلف گوشی را بر عهده دارد.
در این قسمت معمولاً قطعاتی مانند:
PMIC یا آیسی تغذیه
سلفها
خازنها
مقاومتها
ترانزیستورها
دیده میشوند.
بخش شارژ
این قسمت با مدار شارژ و ورودی USB ارتباط دارد.
در این بخش ممکن است موارد زیر را ببینیم:
کانکتور شارژ
آیسی شارژ
مدار محافظ
فیلترها
سلفها و خازنها
محل قرارگیری این قسمت معمولاً به طراحی همان مدل گوشی بستگی دارد.
پردازنده و حافظه
پردازنده یا CPU یکی از مهمترین قطعات برد است.
وظیفه پردازنده اجرای دستورات و مدیریت بخشهای مختلف گوشی است.
در کنار پردازنده نیز معمولاً حافظههایی مانند:
RAM
eMMC
UFS
قرار دارند.
در بعضی گوشیها پردازنده و حافظه بهصورت بسیار فشرده و در ساختارهای BGA روی برد نصب شدهاند.
بخش تصویر و تاچ
این قسمت با نمایشگر و تاچ گوشی ارتباط دارد.
در این بخش ممکن است موارد زیر وجود داشته باشند:
کانکتور LCD / OLED
کانکتور تاچ
آیسیهای مربوط به تصویر
فیلترها
سلفها
خازنها
مقاومتها
بخش شبکه و RF
مدارهای مربوط به آنتن، شبکه موبایل، Wi-Fi، Bluetooth و GPS در این قسمت قرار میگیرند.
این بخش معمولاً نسبت به سایر قسمتهای برد قطعات و مسیرهای متنوعتری دارد.
بخش صدا
مدارهای مربوط به:
میکروفون
اسپیکر
آمپلیفایر صدا
آیسی صوت
مسیرهای صوتی
در این قسمت قرار دارند.
۳. قطعات اصلی روی برد موبایل
حالا میرسیم به مهمترین قسمت این جلسه.
روی برد موبایل قطعات مختلفی وجود دارد، اما برای شروع باید این قطعات را بشناسید:
وظیفه کلی علامت اختصاری در شماتیک
کنترل جریان و تقسیم ولتاژ R
فیلتر-حذف نویز و ذخیره انرژی C
فیلتر مدارهای تغذیه L
عبور جریان در جهت مشخص و حفاظت D
کنترل و سوییچ کردن سیگنال یا توان Q
انجام یک وظیفه یا مجموعه ایی از وظایف IC/U
اتصال دو بخش یا قطعه CON/J
تولید مرجع فرکانسی X/Y
نکته: نامگذاری قطعات ممکن است با توجه به سازنده، شماتیک و پلتفرم متفاوت باشد؛ بنابراین این حروف را بهعنوان یک راهنمای اولیه در نظر بگیرید.
۴. مقاومت چیست؟
مقاومت یکی از پرکاربردترین قطعات روی برد موبایل است.
مقاومت برای کنترل جریان و ایجاد یا تقسیم ولتاژ در مدار استفاده میشود.
مقاومتهای موبایل معمولاً بسیار کوچک هستند و ممکن است در نگاه اول تشخیص آنها برای فرد مبتدی سخت باشد.
در شماتیک معمولاً با حرف:
R
مشخص میشوند.
مثلاً:
R125
یعنی مقاومت شماره ۱۲۵ در آن برد یا شماتیک.
در جلسات بعدی، مقاومت را بهصورت کامل بررسی میکنیم و روش تست آن با مولتیمتر را یاد میگیریم.
۵. خازن چیست؟
خازن یکی از مهمترین قطعات روی برد موبایل است.
خازنها در قسمتهای مختلف مدار برای فیلتر کردن نویز، پایدارسازی ولتاژ و در بعضی مدارها برای ذخیره و انتقال انرژی استفاده میشوند.
در شماتیک معمولاً با حرف:
C
مشخص میشوند.
مثلاً:
C302
یعنی خازن شماره ۳۰۲
یکی از نکات مهم در تعمیرات موبایل این است که بسیاری از خازنهای SMD بسیار کوچک هستند و تشخیص آنها با چشم غیرمسلح دشوار است.
۶. سلف چیست؟
سلف یا Inductor / Coil یکی دیگر از قطعات بسیار مهم در برد موبایل است.
سلف در بسیاری از مدارهای تغذیه، فیلترها و مبدلهای DC-DC مورد استفاده قرار میگیرد.
در شماتیک معمولاً با حرف:
L
نمایش داده میشود.
برای مثال:
L1201
یعنی سلف شماره ۱۲۰۱
در تعمیرات موبایل، شناخت سلفها اهمیت زیادی دارد؛ مخصوصاً هنگام بررسی مسیرهای تغذیه.
۷. دیود چیست؟
دیود قطعهای است که بهطور کلی اجازه عبور جریان را در یک جهت مشخص میدهد.
در موبایل از انواع مختلف دیودها برای مدارهای مختلف، از جمله حفاظت و پردازش سیگنال استفاده میشود.
در شماتیک معمولاً با حرف:
D
نمایش داده میشود.
یکی از نکات مهم درباره دیود این است که برخلاف مقاومت و بسیاری از خازنهای سرامیکی، جهت قرارگیری آن اهمیت دارد.
در جلسات بعدی نحوه تست دیود با مولتیمتر را بهصورت عملی بررسی خواهیم کرد.
۸. ترانزیستور چیست؟
ترانزیستورها در مدارهای مختلف موبایل برای کنترل، سوئیچینگ و مدیریت سیگنال یا توان استفاده میشوند.
در شماتیک معمولاً با حرف:
Q
نمایش داده میشوند.
برای مثال:
Q301
یعنی ترانزیستور شماره ۳۰۱
در این مرحله لازم نیست وارد ساختار داخلی ترانزیستور یا روشهای پیچیده تست آن شوید. فعلاً فقط باید بتوانید آن را بهعنوان یکی از قطعات اصلی برد تشخیص دهید.
۹. آیسی چیست؟
آیسی یا Integrated Circuit قطعهای است که مجموعهای از مدارهای الکترونیکی را در یک تراشه کوچک در خود جای داده است.
در برد موبایل آیسیهای بسیار متنوعی وجود دارند.
برای مثال:
آیسی تغذیه
آیسی شارژ
آیسی صدا
آیسی تصویر
آیسی شبکه
آیسی Wi-Fi / Bluetooth
CPU
حافظه
در شماتیک معمولاً آیسیها با حرف U یا نام اختصاصی آنها مشخص میشوند.
مثلاً:
U500
۱۰. کانکتورها و سوکتها
تمام قطعات روی برد مستقیماً به یکدیگر متصل نیستند.
بعضی قسمتها از طریق کانکتور به برد متصل میشوند.
مثلاً:
کانکتور LCD
کانکتور باتری
کانکتور دوربین
کانکتور تاچ
کانکتور فلت شارژ
کانکتور سنسورها
شناخت کانکتورها در تعمیرات موبایل اهمیت زیادی دارد؛ چون خرابی، کثیفی، شکستگی یا کندهشدن پایههای آنها میتواند باعث ایجاد مشکلات مختلف شود.
۱۱. مسیرهای مسی روی برد چه هستند؟
قطعات روی برد باید به یکدیگر متصل باشند.
این ارتباط توسط مسیرهای بسیار ظریف مسی روی لایههای PCB انجام میشود.
برای مثال:
خازن ← مسیر مسی ← آیسی ← مسیر مسی ← کانکتور
این مسیرها در تعمیرات موبایل اهمیت بسیار زیادی دارند.
ممکن است یک قطعه کاملاً سالم باشد، اما مسیر اتصال آن قطع شده باشد.
در چنین شرایطی فقط تعویض قطعه مشکل را برطرف نمیکند.
در مباحث پیشرفتهتر یاد میگیریم چگونه با استفاده از شماتیک و Boardview مسیر یک خط را از یک نقطه به نقطه دیگر دنبال کنیم.
۱۲. SMD چیست؟
یکی از مهمترین اصطلاحاتی که در تعمیرات موبایل با آن روبهرو میشوید، SMD است.
SMD مخفف:
Surface Mount Device
است.
قطعات SMD مستقیماً روی سطح برد نصب میشوند.
بسیاری از:
مقاومتها
خازنها
سلفها
دیودها
ترانزیستورها
فیلترها
و حتی برخی آیسیها به شکل SMD هستند.
اندازه این قطعات در موبایل بسیار کوچک است و به همین دلیل برای کار با آنها معمولاً به میکروسکوپ یا ابزار بزرگنمایی مناسب نیاز داریم.
۱۳. BGA چیست؟
BGA مخفف:
Ball Grid Array
است.
در قطعات BGA، اتصالات اصلی قطعه در قسمت زیرین آن قرار گرفتهاند و به شکل آرایهای از پایهها یا توپهای لحیم هستند.
بسیاری از آیسیهای مهم موبایل مانند پردازنده و حافظه از پکیجهای BGA استفاده میکنند.
به همین دلیل پایههای این قطعات در حالت عادی از کنار قطعه قابل مشاهده نیستند.
این موضوع در تعمیرات تخصصی اهمیت زیادی دارد، چون برای تعمیر یا تعویض چنین قطعاتی به مهارت و تجهیزات مناسب نیاز است.
۱۴. تفاوت SMD و BGA
به زبان ساده:
SMD: اتصالات قطعه روی سطح برد قرار دارند و معمولاً از اطراف قطعه قابل مشاهدهاند.
BGA: اتصالات اصلی در زیر قطعه قرار دارند و به شکل آرایهای از نقاط اتصال هستند.
مثال:
مقاومت و خازنهای کوچک اطراف آیسیها → معمولاً SMD
CPU و بسیاری از حافظههای موبایل → معمولاً BGA
۱۵. علامتهایی که کنار قطعات روی برد میبینیم
روی بعضی بردها کنار قطعات حروف و شمارههایی چاپ شده است.
مثلاً:
R125
C302
L501
U800
این نوشتهها برای شناسایی قطعه استفاده میشوند.
عدد بعد از حرف، شماره همان قطعه در طراحی برد است.
بنابراین اگر در شماتیک نوشته شده باشد:
C302
میتوانیم روی برد به دنبال همین شناسه بگردیم؛ البته در بعضی بردها نوشتهها بسیار کوچک هستند یا اصلاً روی برد چاپ نشدهاند و در این حالت استفاده از شماتیک و Boardview کمک زیادی میکند.
نکته تعمیرکاری
از همین جلسه اول یک نکته مهم را به خاطر بسپارید:
هر قطعهای که روی برد میبینید، صرفاً به خاطر ظاهرش قابل شناسایی قطعی نیست.
ممکن است چند قطعه ظاهری شبیه یکدیگر داشته باشند.
بنابراین برای تشخیص دقیق قطعه، در تعمیرات حرفهای از ترکیب چند مورد استفاده میکنیم:
ظاهر قطعه + موقعیت روی برد + شماره قطعه + شماتیک + Boardview + اندازهگیری
این موضوع بعدها در عیبیابی بسیار مهم خواهد شد.
جمعبندی جلسه
در این جلسه یاد گرفتیم:
برد موبایل چیست
بخشهای اصلی برد موبایل کداماند
مقاومت چیست و با چه علامتی مشخص میشود
خازن چیست و با چه علامتی مشخص میشود
سلف چیست و با چه علامتی مشخص میشود
دیود و ترانزیستور چه هستند
آیسی چیست
کانکتورها چه کاربردی دارند
مسیرهای مسی برد چه نقشی دارند
SMD چیست
BGA چیست
تفاوت کلی SMD و BGA چیست
چگونه از روی R، C، L، D، Q و U قطعات را در شماتیک شناسایی کنیم
تمرین این جلسه
یک برد خراب یا برد قدیمی موبایل بردارید و زیر ذرهبین یا میکروسکوپ به آن نگاه کنید.
سعی کنید حداقل این موارد را روی برد پیدا کنید:
یک مقاومت
یک خازن
یک سلف
یک آیسی
یک کانکتور
یک قطعه BGA
چند مسیر مسی
فعلاً لازم نیست آنها را تست کنید.
هدف این جلسه فقط شناختن برد و قطعات آن است.
در جلسه بعد، به سراغ مقاومت میرویم و یاد میگیریم مقاومت چیست، چه کاربردی دارد، چگونه روی برد آن را تشخیص دهیم و در مراحل بعدی چگونه آن را تست کنیم.
جلسه بعد:
مقاومت؛ وظیفه، انواع و روش شناسایی آن در برد موبایل
