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通过拆解四款90年代的经典计算器和电子记事本,揭示了当时独特的晶圆直焊(Chip-on-Board)和PCB设计工艺,展现了在低成本量产需求下,日本厂商精致而硬核的工程技术。 ## 1. 90年代电子记事本的定位与功能 - Casio JD-5000 “我的魔法日记”面向青少年,主打梦幻卡通风格,功能除常规日程管理外,还包含占卜、恋爱测试和密码隐藏区等趣味功能。 - Sharp EL-6330 旅行管理器则定位商务实用,专注于电话簿、世界时钟、单位换算等出差常用功能,设计风格更为简洁。 ## 2. 卡西欧JD-5000的内部工艺揭秘 - 主板采用非“牛屎”封装,而是两颗独立芯片:东芝的1Mbit Mask ROM(TC531000)存储固件,三洋的8KB SRAM(LC3564)用于用户数据备份。 - 芯片采用晶圆直焊技术,硅片核心直接焊接在PCB上,并用黑色环氧树脂滴胶保护,四周可见引线框架的栅栏状焊盘。 - 设备结构紧凑,包含压电蜂鸣器、LCD柔性排线连接区,且依靠两颗CR2032纽扣电池为SRAM提供数据保持电源。 ## 3. 计算器的内部结构对比与工艺特点 - Casio FC-100V金融计算器采用典型的COB黑胶“穹顶”封装,将CPU、ROM、RAM、LCD驱动等功能集成于单一裸片,并用环氧树脂滴胶形成半球形保护层。 - 计算器内壳印有快速参考表,Sharp EL-6330的屏幕排线已发黄,部分设备因排线老化导致显示不全,体现了早期柔性电路易老化的问题。 - 电源设计多样,卡西欧科学计算器使用2颗LR44电池,而FC-100V使用1颗AAA电池,续航可达17000小时。
2026-03-20 08:21

拆4个计算器记事本,揭秘90年代晶圆直焊PCB的硬核工艺

本文来自微信公众号: 电子工程世界 ,作者:坡县破烂王


上次捡的好几个计算器,这次都拆完,放到EEWorld论坛上,大家慢慢看,还是有点东西的,就这玩意,要是放在没有手机的那个年代,能玩一玩。(原贴链接:https://www.eeworld.com.cn/a1mfr1O)


这两个都是90年代非常经典的电子记事本/掌上组织器(Electronic Organizer),当时算是一种很流行的“前智能手机”工具,主要给旅行者、学生或商务人士使用,功能比普通计算器丰富很多,但远不如今天的手机。


Casio JD-5000 My Magic Diary(卡西欧我的魔法日记)


也是90年代(大概1990–1995年左右)的产品,明显走青少年/儿童/少女路线,充满卡通和趣味感。


主要功能包括:电话簿/生日管理,日程表(Schedule),备忘录/数据,世界时间,计算器


特别有趣的功能:Fortune Telling(占卜/算命)、Matchmaker(配对/恋爱测试)、Secret(密码隐藏区),还有可爱的留言显示、魔法日记风格界面。


整体设计非常梦幻、粉嫩,键盘布局也更像玩具,90年代很多女生会把它当“电子日记本”或“秘密笔记本”来玩。


电池是两颗CR2032的纽扣电池。


这一台是Sharp EL-6330 Travel Organizer 600(夏普旅行管理器600)


1992年左右推出的型号,定位是旅行者专用电子记事本。


主要功能包括:


电话簿(Telephone Directory)


世界时钟+家乡时间(World/Home Time)


日程表(Schedule)


备忘录(Memo)


基本计算器+货币/单位换算(Calc/Conv)


比较商务/实用风,适合大人或经常出差的人用。


用两颗CR2016纽扣电池(一颗主电源、一颗备份)。



卡西欧这边明显要比夏普功能多一些。




先拆卡西欧吧,打开后壳,居然还有两颗芯片,而不是牛屎,拆过好多计算器,大部分都是牛屎颗粒。


这台内部结构非常典型90年代初Casio低功耗电子记事本的设计,整体做工精致但很简单,适合低成本量产。


上盖内部(蓝色的塑料壳内侧)


喇叭/蜂鸣器(圆形带铜线的那块):这是经典的压电蜂鸣器(piezo buzzer),用来发报警声、按键音、闹钟、占卜时的“叮叮”声或可爱提示音。线很细,直接焊在主板上。


螺丝孔、卡扣位和定位柱:壳体设计得很紧凑,防止晃动,典型的翻盖式掌上设备结构。


LCD柔性排线连接区(金色):这是连接主板和液晶屏的FPC排线(柔性电路板),很常见,容易因折叠老化而接触不良。



芯片die(硅片核心)直接焊在PCB上。


用黑色环氧树脂(epoxy resin)滴胶覆盖保护die,防止氧化、灰尘、静电和机械损伤。


外面不包传统塑料外壳(像现代IC的黑方块),而是直接“滴”一层黑胶,这个方方正正、表面有点反光/蓝紫色虹彩的黑色块。


四周的细密“栅栏”其实是引线框架(lead frame)或bonding pads的外露部分,连接到PCB走线。


完整标记:TC531000BA或类似变体(照片显示TC531000IA/TC5313100BA等,但核心是TC531000家族)


Toshiba TC531000/TC531001是1Mbit(128K×8 bit)CMOS Mask ROM,也就是128KB的只读固件存储器。


这是工厂在芯片制造时就把程序“烧”进去的ROM,不能改写。Casio把整个固件(操作系统+所有功能代码:电话簿、日程、计算、占卜、Matchmaker、秘密模式、显示消息等)都放在这里。


封装:28-pin DIP或SOP(照片里是标准28脚塑料封装)。日期码/批次:C067(可能是1993年第6周或类似)、9322(1993年第22周生产)。


右边大芯片:Sanyo LC3564系列Static RAM(静态随机存储器)


标记:LC3564AM QM或LC3564 357-(照片里LC3564AM后有357M-85或类似)。


Sanyo(现ON Semiconductor部分产品线)LC3564是8K×8 bit=64Kbit(8KB)的低功耗SRAM。


访问时间后缀如-85表示85ns。


封装:也是28-pin DIP/SOP。


作用:用户数据RAM。存放你输入的电话簿条目、日程、备忘录、秘密区内容、世界时间设置等。电池备份(CR2032备份电池)就是保这个RAM不丢数据。





按下时这个黑粒直接压在PCB的金色电极(你看到的椭圆/圆形对电极)上,桥接两个电极→电路导通。


再来看另一个,也是有蜂鸣器,背部的海绵已经老化的一动就散了。屏幕排线已经发黄。


一个蜂鸣器,后壳中间一块结构,用于按压时候不会对后壳变形。


它是一颗CMOS静态随机存取存储器(Static RAM,简称SRAM),具体规格如下:


容量:64Kbit(8K×8 bit,即8192字节)


组织方式:8,192字×8位


封装:28引脚SOP(Small Outline Package,贴片型),从照片看是450-mil宽的SOP-28



类型:科学计算器(Scientific Calculator),带Advanced D.A.L.(Direct Algebraic Logic,直接代数逻辑),支持输入类似纸笔的表达式。


年代:大约1990年代中期到后期(约1996年左右中国产版本)。


主要功能:基本科学运算、三角、指数、对数、分数、统计(1-2变量)、随机数、角度转换(度/弧度/梯度)、超函数(hyp)、常数π/e等。函数数量约150+个。


显示:2行显示,上行显示表达式(约12字符),下行显示结果(10位+2位指数)。


电源:通常2颗LR44纽扣电池(部分类似型号用太阳能+电池混合,但这个是纯电池)。


Casio FC-100V(右边那个,银灰色Financial Consultant)


类型:专业金融计算器(Financial Calculator),专为MBA、金融、会计、投资学生/从业者设计。


年代:2000年代中后期推出(FC-100V是经典款,后来有FC-100V-2升级版)。


主要功能:时间价值(复利、年金、现金流NPV/IRR)、债券计算、折旧、成本-销量-利润分析、统计(包括回归)、5变量求解、日期计算等。支持4行全点阵显示,便于参数滚动编辑。


显示:4行点阵LCD(更清晰,参数显示友好),10+2位精度。


电源:1颗AAA电池(R03),寿命很长(约1-2年或17000小时)。


两个计算器的内壳(后盖内侧)功能表/快速参考表,这是经典设计:Sharp把常用示例印在内盖上,Casio则把符号列表和模式恢复说明印在内盖上,方便用户快速查阅而不用翻手册。


先来拆卡西欧,大黑色圆形“穹顶”物体(中央那个黑球/黑帽,照片最显眼):是Chip on Board(COB)封装的主芯片/ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)。Casio在很多中低端计算器(尤其是金融/科学系列)用这种黑胶滴封方式把CPU+ROM+RAM+LCD驱动+键盘扫描等功能集成到一个裸die上,然后用环氧树脂滴胶保护。


为什么是圆形穹顶?滴胶固化后自然形成半球形,防潮、防尘、防止逆向工程(看不见die标记)。


功能:处理所有金融计算(NPV、IRR、年金、摊销等)、4行点阵显示驱动、按键输入、蜂鸣器驱动等。Casio自己设计,不对外公开型号。



RESET:复位点,短接清内存。


BT+/BT-:电池焊点。


P9/P20等:电源或测试点。


下面没芯片、没大元件,就焊盘+走线+标记。背面基本是用来测电压、调试、质检的。



右上角还有一个C2电容,牛屎上半部分供屏幕显示,下半部分按键,这个LR44我昨天去买了两颗,8毛一颗,回来安装上以后,屏幕是显示不全的,应该是屏幕连接的排线有问题,所以显示不全,毕竟已经是30多年前的计算器,留着没啥用,直接丢了,卡西欧计算器是屏幕完好的,留着使用,其他的都已经丢了。

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