黎煥欣的工作部落格

2015-04-21 STM Omicron 電腦 1394 界面晶片更換            黎煥欣

(以下內容為筆者於台大凝態中心白偉武老師 RFSTM 計劃執行之記錄, 本計劃已申請專利, 若要更了解其中細節, 歡迎讀者在留言板或我個人之信箱 huanhsin@ms5.hinet.net 討論, 若要具體使用, 尤其是商業應用, 請先接觸本團隊獲得許可, 謝謝) 

我們使用的 STM 控制器, 已經有 15 年以上歷史了, 當年並沒有如現在的 USB2.0 or 3.0 的界面, 或現在很風行儀器使用的 MXI (基本上是把電腦裡的 PCIe 擴充出來的界面). 而 STM (掃描式探針顯微鏡) 的控制器需要與電腦之間有大量的資料傳輸, 也就是頻寬. 而當時它們唯一的選擇就是 1394, 俗稱 firewire 的界面, 可以提供 500Mbaud 的速度, 現在的 USB 2.0 也做得到, 但當時並沒有 2.0, 只有慢版的 1.0 (12Mbaud). 

1394 有強大的功能, 但相對 USB 2.0, 它的 C/P 值不夠 (太貴) 於是就如 SCSI 對上 IDE 一般在市場上消失, 而它的維修就變成了一個大問題.

另外一個問題就是 1394 插頭的防呆設計. 它用五角型不對稱來做, 若是公差做得大一些, 反插是很容易的. 而 Omicron 附的 PCI 1394 card 的接頭就是公差太大, 使得它可以反插. USB 的防呆做得好多了.

1394 一反插電源就會反接. 直接沖擊界面 IC, 它在開電時就會壞掉. 我們只好在舊貨市場上買這顆 IC TSB21LV03C 回來, 嘗試更換它. 下圖是原樣, 在照片上看不太明顯, 但它摸起來已經有浮起來 (內部晶片燒掉) 的感覺: 

我們用熱風槍, 設到 400 degC, 先用鑷子夾著晶片, 再用熱風對著晶片吹, 一直到晶片可以橫移, 表示銲錫已經完全熔化, 才將它輕輕拿起, 絕對不能有用拔的感覺, 那會把板子的 trace 給弄壞. 接著是用吸錫條將 PAD 上的餘錫去掉, 這時用斬刀型烙鐵很好用. 最後用 IPA (異丙醇) 清潔, 得出一組乾淨的 PAD, 如下圖: 

這就是從大陸買來的  TSB21LV03C 

在 3 月的時候, 我們做了這種事 2 次, 我換了兩個板子, 這是當時新銲上的樣子.

最近我們又再犯了一次這種問題, 所以我又再換了一次 (注意照片上的日期). 

我們決定在 PC 端的 1394 插頭加上標記, 院得以後再有人插錯.