《通信终端故障检测与维修》项目5手机常用部件的识别

通信终端故障检测与维修手机常用部件的识别项目5任务1：手机中常用部件的识别知识目标技能目标熟悉几种手机中常用部件的作用、工作特性和外部特征1会识别手机中的常用部件2学会用仪器测量常用部件的部分参数33能正确解读几种常用部件的用途、特性及图形符号和种类41在手机电路板上识别常见的几种部件2能应用仪器测试几种常用部件的好坏33导入案例近年来，我们看到的手机功能越来越强，而体积越来越小，这是片状元器件和表面贴片式安装技术（SMT）的采用起了很大作用。片状元器件的安装密度高，减小了引线分布参数的影响，降低了寄生电容和电感，高频特性好，增强了抗电磁干扰和射频干扰能力。目前绝大多数传统的电子元器件都已经有了片状系列产品。一部手机被拆开后，电路板上除了有片状元器件外，还有一些常用部件主要包括特殊开关、电声部件、晶振和VCO组件、滤波器、功率放大器、天线、液晶显示器、手机中的集成电路等。

案例分析电声和电动元件

⑴ 送话器送话器又称为话筒、微音器、拾音器、麦克风等，是用来将声音转换为电信号的一种器件。手机电路中，送话器一般用MIC或Microphone表示。目前手机电路中广泛应用的是驻极体送话器，它实际上是利用一个驻有永久电荷的薄膜和一个金属片构成的一个电容器，当薄膜感受到声音而振动时，这个电容器的容量会随着声音的振动而改变。送话器一般要求：直径≤6mm、高度≤3mm；驻极体送话器直径≤6mm、高度≤3mm；送话器灵敏度优于-55dB。送话器有正负极之分，在维修时应注意，若极性接反，则送话器不能输出信号；另外在送话器工作时还需要为其提供2—3V的偏压，否则也会出现不能送话的故障。判断送话器是否损坏的简单方法：将数字万用表的红表笔接在送话器的正极，黑表笔接在送话器的负极，若用指针式万用表则相反。用嘴对着送话器吹气，观察万用表的指示，可以看到万用表的电阻值读数发生变化或指针摆动。若无指示，说明送话器已损坏；若有指示，说明送话器是好的，指示范围越大，说明送话器灵敏度越高。

⑵ 受话器受话器又称为听筒、扬声器、喇叭等，是电声转换器件，它将模拟的音频电信号转换成声波。在手机电路中，受话器一般用SPK、SPEAKER、EAR或EARPHONE等表示。目前高压静电式受话器在手机中使用的越来越多，它是通过在两个靠的很近的导电薄膜之间加上语音电信号，使这两个导电薄膜由于电场力的作用而发生振动，来推动周围的空气振动，从而发出声音。受话器一般要求：直径≤10mm、厚度≤3mm、重量≤1.2g；受话器的平均功率灵敏度≥114dB/mW。受话器一般固定在前盖上，通过触头与PCB连接。可以利用万用表电阻挡对受话器进行简单的判断。受话器的电阻值一般在几十欧（30左右），在测量阻值的过程中伴随有明显的“咯咯”声。如果电阻值明显变很小或变很大，则变得很小时存在短路或击穿，变得很大时存在开路或虚焊。若检查后没有明显的短路或引线开路、接触点不良等问题，则应更换受话器。

⑶ 振铃振铃又称为蜂鸣器，常用BUZZ（BuzzerPhone）表示，一般是一个动圈式小喇叭，也是一种电声器件，其电阻在十几欧到几十欧，有的手机受话器与振铃器二者用途合一。判断振铃器的好坏，除了用与受话器相同的电阻法之外，也可以将稳压电源输出电压调到1—2V左右，频繁地去碰触振铃器接点，正常时应有明显的“咯咯”声。⑷ 振动器振动器俗称马达、振子，用于来电振动提示，常用英文VIB或Vibrator表示。晶振和VCO组件

⑴ 13MHz晶振频率为13MHz的振荡器，在手机中用于产生锁相环的基准频率和系统主时钟信号，它的正常工作为手机系统正常开机和正常工作提供了必要条件。手机的13MHz基准时钟电路主要有两种电路设计形式。一种是专用的13MHzVCO组件，它由13MHz的晶体及变容二极管、晶体管、电阻器、电容器等构成，13MHz振荡电路封装在一个屏蔽盒内，组件本身就是一个完整的晶体振荡电路，只要给它供电，就可以直接输出13MHz时钟信号。还有一些手机使用的基准时钟VCO组件是26MHz，产生的26MHz主时钟信号经过二分频得到13MHz主时钟信号供其他电路使用。基准时钟VCO组件一般有4个端口：输出端、电源端、AFC控制端及接地端。另一种是由一个13MHz石英晶体、集成电路和R、L、C外接元件构成的晶体振荡电路，13MHz晶振在其上面一般标有“13”的字样。⑵ VCO组件 在手机射频电路中，除了13MHzVCO外，还有第一本振VCO（UHFVCO、RXVCO、RFVCO），第二本振VCO（IFVCO、VHFVCO），发射VCO（TXVCO）等。组成VCO电路的元件包含电阻、电容、晶体管、变容二极管等，这些元件被密封在一个屏蔽罩内，采用SON封装形式（引脚在组件下面）。

单频手机中的VCO组件一般有4个引脚：输出端、电源端、控制端和接地端。若VCO组件上有一个小的方框或一个小黑点标记，则该VCO组件各端口的排列通常如图5（a）所示，若VCO组件上有一个小圆圈的标记，则该VCO组件各端口的排列如图（b）所示。在一些双频手机中，若VCO是双频VCO组件，其标记为一个小黑点。

VCO组件引脚的识别方法为：接地端的对地电阻为“0”，电源端的电压与该机的射频电压很接近，控制端接有电阻或电感，在待机状态下（或按“112”，启动发射时），该端口有脉冲控制信号，余下的便是输出端（若有频谱分析仪，则可通过测试这个端口有无射频信号输出，若有射频信号输出，则是输出端）。

（a）（b）⑶ 实时时钟晶体在手机电路中，实时时钟信号通常由一个32.768kHz的石英晶体产生。在该石英晶体的表面，大多数都标有32.768的字样。如果该晶体损坏，会造成手机不开机、入网难、无时间显示的故障等。实时时钟在电路中的符号用晶体的图形符号加标注来表示（这些标注通常有32.768、SLEEPCLK等）。这个晶体还有其他形状或颜色。诺基亚手机的实时时钟电路通常在电源模块电路中，摩托罗拉V998以后的手机电路中的实时时钟电路通常在电源模块电路中，爱立信手机的实时时钟电路通常位于中央处理单元。

滤波器和功率放大器

⑴ 滤波器滤波器的作用是对某个频率范围的信号易通过，这个频率范围以外的其他信号衰减很大，即筛选有用信号、实现阻抗匹配。滤波器根据信号滤波特性，可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器。根据器件材料不同，可分为陶瓷滤波器、声表面滤波器、LC滤波器、晶体滤波器等。按其在手机电路中所起的作用可分为双工滤波器、射频滤波器、本振滤波器、中频滤波器及低频滤波器等。根据所处的频段可分为2G频段滤波器与3G频段滤波器。手机中需要衰减特性很陡的带通滤波器比较多，例如发射射频滤波器与接收射频滤波器多是带通滤波器。

手机中一些电路应用滤波器的情况如下：接收电路一般需要采用高通滤波器；频率合成电路中一般需要带通滤波器；电源与信号放大电路一般需要低通滤波器、带阻滤波器等；辅助滤波器一般采用LC滤波器；射频与中频滤波一般采用陶瓷滤波器、声表面滤波器、晶体滤波器。

⑵ 功率放大器

功率放大器位于发射电路的末级，工作频率高达900MHz/1800MHz，早期的手机多使用分离元件的功率放大器，目前越来越多的手机使用功率放大器组件或集成电路。如果该手机采用双工滤波器，则功率放大器的输出端接在双工滤波器的TX端口。功率放大器一般有两大类封装形式，一类是SON封装的功放组件，图中标注的1～4端口一般分别为输入、功率控制、电源和输出端；一类是集成电路，如小外形封装（SOP封装）。手机在待机状态时，功放不工作，不消耗电能，其目的是延长电池的使用时间。手机功放在发射过程中，其功率是按不同的等级工作的，功率等级控制电平来自功率控制IC。单频功放

双频8端口功放

集成功放实物图稳压块

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、大小合适的电压。常见稳压块有5脚和6脚之分，外观与双晶体管、双场效应管封装方式类似。天线和微带线⑴ 天线在手机电路图中，天线通常用字母“ANT”表示，手机天线的形状多种多样，常见有两类，即外置式和内置式。随着手机小型化的发展，一些手机的内置天线通过巧妙地设计后，变得与传统天线不大一样。比如有的内置天线是焊接在电路板上的一段金属丝，有的是机壳内的一些金属镀膜，有的仅仅是一块铜皮。

GSM手机的天线工作在900MHz频段，DCS手机工作在1800MHz频段，而GSM/DCS双频手机的天线则可工作在两个频段。正因为手机工作在高频段，所以天线体积可以很小。天线还涉及到阻抗匹配等问题，所以手机的天线是不可以随便更换的。

集成电路手机电路中使用的集成电路（IC）有中频模块、频率合成模块、功放模块、数字信号处理模块、CPU、存储器及电源模块等。比较常见的IC封装形式有小外形封装、四方扁平封装和球形栅格阵列内引脚封装等。⑴ 小外形封装小外形封装（SmallOutlinePackage，SOP）集成电路，其引脚数目少于28个，引脚分布在两边。手机电路中的存储器、电子开关、频率合成器、功放等集成电路常采用这种SOP封装。SOP集成电路的一角上圆形标记点正对的是第1脚，可由此按逆时针方向数出IC剩余引脚。若IC上无标记点，则将IC上的文字方向放正，从位于左下角的第1脚开始，按逆时针方向可以数出其他引脚。⑵ 四方扁平封装四方扁平封装（QuadFlatPackage，QFP）集成电路的四边有引脚，引脚数目一般在20以上，适用于高频电路和引脚较多的模块，如许多中频模块、数据处理器、音频模块、微处理器、电源模块等。对于四方扁平封装的IC表面字体正方向左下脚圆点为1脚标志或找到IC表面打“·”的标记处，对应的引脚为第1脚，然后按照逆时针方向，确定其他引脚。

⑶ 栅格阵列引脚封装 栅格阵列引脚封装又称为BGA封装，是一个多层的芯片载体封装，这类封装的引脚在集成电路的“肚皮”底部，引线是以阵列排列的，其引脚是按行线、列线来区分，因此引脚的数目远远超过引脚分布在封装外围的封装，可以省去电路板多达70%的面积。BGA封装充分利用封装的整个底部来与电路板互连，用的不是引脚而是焊锡球，从而缩短了互连的距离，在手机电路中得到了广泛的应用。

SIM卡座

卡座在手机中用于提供手机与SIM卡通信的接口，各手机SIM卡座的引脚功能和顺序是相同的。SIM卡座通过其上的弹簧片与SIM卡接触，SIM卡有6个接口端（即与电路相连接的接线端子）：卡时钟（SIMCLK）、卡复位（SIMRST）、卡电源（SIMVCC）、卡数据（SIMI/O或SIMDAT）、编程端（SIMVPP）、地（SIMGND）。SIM卡时钟是3.25MHz，I/O端是SIM卡的数据输入输出端口。SIM卡电源有3V和5V两种电源，通常所使用的手机SIM卡电源是5V。由于手机的SIM卡座引脚都是统一规定的，只要找到SIM卡接地端，其他引脚就可推测出来了，而在电路板上用眼睛就可以看出SIM卡接地端（大大的一块铜箔）。

知识链接开关元件

⑴ 薄膜按键开关 手机中使用的开关通常是薄膜按键开关，它由触点和触片组成。按键的两个触点平时不与触片接触，当按下按键时，触片同时与两个触点接触，使两个触点所连接的线路接通。手机电路中，开关用字母S表示，电源开关用ON/OFF或PWRON等字母表示。

⑵ 干簧管 干簧管是利用磁场信号来控制的一种电路开关器件，其外壳一般是一根密封的玻璃管，在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电极，玻璃管中充有某种惰性气体。当有磁性物质靠近玻璃管时，在磁场作用下，两个簧片被磁化而产生动作。 干簧管分为常开式和常闭式两种。常开式干簧管的两个簧片平时处于断开状态，当有磁场接近时，两个簧片接通，常闭式的则相反。干簧管在手机中常用于手机翻盖电路，利用翻盖上的磁铁控制干簧管簧片的通断来接听或者挂断电话。

⑶ 霍尔元件 由于干簧管的玻璃罩易破碎，近年来多采用霍尔元件，其控制作用等同于干簧管，目前很多手机中霍尔元件得到了广泛的应用。霍尔元件外形封装很像晶体管，其内部由霍尔元件、放大器、施密特电路及集电极的输出晶体管组成。 相对于干簧管来说，霍尔元件的寿命长，不易损坏，且对振动及加速度不敏感。作用时开关时间较快，一般为0.1～2ms，较干簧管的1～3ms快得多。连接器 连接器又称接插件或插头座，在手机中可以提供简便的插拔式电气连接，为组装、调试、维修手机提供了方便。例如，手机的按键板、显示屏与主板的连接座，手机底部连接器与外部设备的连接，均由接插件来实现。

知识拓展手机屏有TFT、STN、CSTN、TFD、UFB、LTPS等种类。⑴ STN（SuperTwistedNeumatic）液晶屏

STN液晶屏属于无源被动矩阵式液晶屏，其特点是液晶分子扭曲180°，还可以扭曲210°或270°不等。该类液晶屏是在传统单色液晶屏汇总加入了彩色滤光片，一般为中小型，有单色、伪彩色等种类。一般黑白屏手机的液晶屏都是这种材料，STN液晶屏具有价格低、能耗小等特点。⑵ TFT（ThinFilmTransistor）液晶屏

TFT液晶屏易实现真彩色，为薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器件，在每个像素点上设计一个场效应晶体管。TFT液晶屏具有响应时间比效短、色彩艳丽、耗电大、对比度高、层次感强、成本较高等特点。⑶ GF（GlassFineColor）液晶屏

GF液晶屏属于STN液晶屏的一种，其主要特点为在保证功耗较小的前提下亮度有所提高，但GF液晶屏有偏色问题。⑷ CG液晶屏即连续结晶硅液晶屏，是高精度优质液晶屏，可以达到QVGA（240×320）像素规格的分辨率。⑸ TFD（ThinFilmDiode）液晶屏

TFD液晶屏属于有源矩阵液晶屏，该液晶屏的每一个像素都配备了一只单独的二极管，可以对每个像素进行单独控制，使每个像素间互不影响。TFD液晶屏兼顾了TFT液晶屏与STN液晶屏的优点。TFD液晶屏比STN液晶屏的亮度更高、色彩更鲜艳，比TFT液晶屏更省电，但是色彩与亮度比TFT液晶屏要差些。⑹ UFB液晶屏 专门为移动电话与PDA设计的液晶屏，具有超薄、高亮度等特点，可以显示65536色，可以达到128×160像素的分辨率，采用特别的光栅设计，减小像素间距，获得更佳的图片质量。UFB液晶屏耗电比TFT液晶屏少，价格与STN液晶屏差不多。⑺

LTPS（LowTemperaturePloysilicon）液晶屏 为低温多晶硅，其制程温度为500～600℃，且根据各个制造商的制程而稍有差异。⑻ CSTN液晶屏 属于STN液晶屏的一类，一般采用传送式照明方式，必须使用外光源照明，称为背光，照明光源要安装在LCD的背后。⑼ OLED（OrganicLightEmittingDisplay） 有机发光显示器是利用非常薄的有机材料涂层与玻璃基板制作而成，OLED显示屏幕具有更轻更薄、可视角度更大、节省电能、无需背光灯等特点。

振动电动机3G手机中的小型振动电动机主要用于手机收到来电、接收到短信等通信功能后，以振动方式提醒手机使用者接听电话、查看短信。手机产生振动的方法一般是采用带偏心重锤的微型电动机来实现。振动电动机根据外观形状可分为圆筒形振动电动机、扁平形振动电动机。根据结构原理可分为铁心式振动电动机、无铁心式振动电动机。⑴ 圆筒形振动电动机⑵ 扁平形振动电动机屏蔽罩在手机PCB板上，往往有很多屏蔽罩，主要作用一是防止来自空中的高频电磁波的辐射或外界的电磁干扰，二是有MOS电路为了防止静电击穿。例如摩托罗拉V998手机主板上共有四个大屏蔽罩，不但缺一不可，而且要焊接整齐，否则会造成信号差或无信号。

任务小结手机部件是一部手机的重要组成部分。通过本任务的学习，学生能掌握手机常用部件的分类、功能及其检测方法。掌握常见的IC封装形式有小外形封装、四方扁平封装和BGA封装，能识别手机中的集成电路、开关元件、电声和电动元件、液晶显示屏等，为后续任务的学习打下基础。习题课后习题1、2、3、4操作训练送话器、受话器、振铃器、振子的识别与检测训练2. 稳压块、小外形封装、四方扁平封装和BGA封装集成电路的识别训练任务2：智能手机中特殊部件的识别知识目标技能目标理解智能手机的概念1理解智能手机的使用方法及设置2掌握智能手机中特殊部件的特点33能读懂智能手机的使用说明书41能对智能手机进行正确设置2能正确识别智能手机中的部件3导入案例智能手机（Smartphone）是指“像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩展，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。目前，全球多数手机厂商都有智能手机产品。从广义上说，智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备了PDA的大部分功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器，GPS和电子邮件功能。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如：股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。结合3G通信网络的支持，智能手机的发展趋势，势必将成为一个功能强大，集通话、短信、网络接入、影视娱乐为一体的综合性个人手持终端设备，因此触摸屏、摄像头等就成为了智能手机中不可缺少的部件。

案例分析数字式触摸屏

模拟式触摸屏

触摸屏用手指一般能实现轻松操作。但是，如果操作十分生涩，并且反复操作也没有反应，则可能是触摸屏连线有问题。

⑴ 电容式触摸屏 电容式触摸屏是在玻璃表面镀上一层透明的特殊薄膜金属导电物质。当手指在金属层上触摸时，手指与导体层间会形成一个耦合电容，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。在带按键触摸位置的应用中，把分立的传感器放置在特定按键位置的下面。当传感器的电场被干扰时系统记录触摸的位置。电容式触摸屏用戴手套的手或手持不导电的物体触摸时没有反应，当环境温度与湿度改变时，电容屏会漂移，造成不准确。电容式触摸屏最外面的矽土可以保护玻璃防刮擦，但是怕指甲或硬物的敲击。例如苹果iPhone3G手机采用直板3.5in1670万色，分辨率为480×320的电容式触摸屏。

⑵ 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏基