作者:實作派
兒子的朋友有一台玩具車故障,由於牽涉到老婆的面子,我一定要把它修好!原先以為修理玩具小菜一碟,畢竟我是連主機板都修過的人,但我錯了,這次踢到扎扎實實的鐵板,下面就來告訴各位原因。
拆解玩具車
說實話這台玩具車真的蠻好看的,聽說有很多功能,但因為故障,我也不知道它多厲害。據說把積木放進正確車窗的話,會出現不同的聲音,而且車子本身還有很多機關,對於工程師來說,它其實就是一個有很多 IO(Input/Output)的裝置。
目前它的症狀是,會走動但不會響也不會亮,看起來似乎是 PCB 電路板有問題,我就拆開來看看吧。
拆開車子之後,我發現電池盒 Battery box 的電源分為兩路,所以有兩條紅色電線,一路到齒輪箱 Gear box,另一路到 PCB 電路板,由於車子會走動,所以齒輪箱、電池盒一定沒問題,現在的問題應該是電路板或按鈕。
檢查電路
根據過往的經驗,電路故障時有八九是開關接觸不良,因此我先從車子的電源開關開始查起,這開關看起來很新,實際測量也沒有接觸不良。
接下來檢查電源是否真的有進入電路板,於是我沿著電池盒的電線追到了下圖左方的焊點,測量電壓發現電壓是 4.26 V,對於一組擁有三顆電池的玩具來說,4.26 V 是可接受的,表示電源有進入電路板。
這個電路板焊了很多電線,那是因為玩具這種東西,按鈕與電燈全都散在各個地方,必須用電線才能拉到固定位置,所以玩具的特色就是電線很多,這也是玩具屬於勞力密集產業的原因,因為它需要大量的人工焊接作業,工資高的地方玩不起這種東西。
我追蹤了電路板的走線,發現它的線路很乾淨,電源從焊點進來直接就進了 IC,它的 IC 就是上圖那顆黑黑的東西,它是把 IC 焊在板子上後,再塗上一層黑膠,這種工法稱為 COB(Chip on Board),它可以防止 IC 被抄襲,若硬要拆的話就會玉石俱焚。一般小型電路,例如會唱歌的賀卡、電子錶、計算機,也經常使用這種工法。
IC 故障
如果電源有進到 IC 的話,接下來就看看是否有其他元件故障。把電路板翻開只看到兩顆電容而已,其他全部空空如也沒有零件,而電容不會是問題,因為電池電壓沒有降低,而且也能推動馬達,因此表示這兩個跨接電池正負極的電容,沒有出現短路的現象。
由於電路板上焊了非常多電線,全部來自不同位置的開關,因此我也追蹤了幾個按鈕開關,看看按下去是否會有反應,為了測試電路板是否正常,我直接拿鑷子短路按鈕在電路板的焊點,模擬按鈕按下的狀況,結果電路板依舊沒反應。
玩具車沒救了
所以現在情況是這樣,電路板只有一顆被黑膠封起來的 IC,有電源進入,但無 IO 反應,這個意思就是這顆 IC 故障了,那你說能換嗎?這有難度,它被黏在電路板上不能單換,要換就得整個電路板更換,而且 IC 裡面還得燒程式,才能讓玩具正常動作例如唱歌,偵測按鈕等。
如果能找得到相同規格的電路板,那應該有機會,但這可是競爭激烈的玩具市場,廠商為了保密使用 COB 工法,我不認為他們會讓自己的電路板在外面流通。
事實上我還上淘寶網找,上面幾乎什麼都有,但很難找,因為不知道要輸入何種關鍵字,電路板上也沒有型號,因此這個玩具車沒救了,本以為這很好搞定的,沒想到卻是一塊鐵板;話說回來,幾百元的玩具,基本上連原廠應該也不想修吧。
(本文經同意轉載自實作派電子實驗室、原文連結;責任編輯:賴佩萱)
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