主题:维修尼康D800全画幅图像传感器! ---尼康D800“Err”故障检修记·糊图鬼
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強大,我去修估計沒這麼好的耐心
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熬了半小时看完了,佩服!V587
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佩服
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佩服,这动手能力和耐心,真绝了。
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赞一个.精力不错.精神可嘉!
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年内主力装备
NIKON D850
佩服佩服
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高人啊
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很认真的看完了帖子,很认真的要说一句话,请楼主收下我的膝盖,神人也
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看完之后膝盖一软,扑通一声就跪在地上了
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zhaoleslie 发表于 2016-12-13 22:54
最后修好了吗???

最后圆满修好,换件成本不到三十元!

帖子已发完结,欢迎继阅。
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四、后序
如果万一第4步骤维修后还不能正常成像,则有可能是其他元器件坏了,需要往下做第5步甚至第6步的维修流程,不过我的运气还算不错,CMOS维修流程只做了一个替换元件的步骤就成功了。
通过这次对尼康D800“Err”故障的检修,有七个体会和三个想不到:

(一)七个体会

1、在尼康相机近年来出现的多个“门”,它的品控问题,确实在我们购机时需要考究的一个方面;

2、维修前还是要多思考多分析,很多时候不是凭感觉办事,否则就容易走弯路,就如之前尼康一出现“Err”故障,我就凭感觉认为是光圈组件出现问题,最后结果却不是,枉费我不少时间,走了不少弯路,作出了不必要的零配件拆装,不过也给我得到的一个好处就是,将尼康D800相机几乎解剖了解个透彻!

3、检修过程既要胆大又要心细,尽量找到相机的维修手册,没有手册则需做好拆卸步骤的相关记录。尼康D800/D800E数码单反照相机的维修手册,不论我是求助网络还是甚至提出购买,别人都未能提供给我,也就是说,我未有拆卸尼康D800的资料,而之前我也仅仅维修过宾得的K10D和尼康的D80,也是凭着这一股胆大心细之心,满满摸索才啃下,不过,绝对不能蛮拆、瞎拆,遇到那种紧密啮合、精细密封或者机压的器件,还是尽量保持原样为好;

4、对待可疑的故障件,理想的检修方法当然是直接模块替换法,但前提是,尽量保持最小成本化,多在网上查找相关资料,甚至在X宝上多运用搜索功能,说不定能搜到最小成本的替换件,如果非要更换传感器总成,那么成本显得相当高;(PS:直到近月,X宝上才有深圳一家专卖尼康相机配件的店铺,有靠谱的CMOS传感器总成售卖(其他不是售价过高就是有价无市不靠谱),不含前滤镜880元,含前滤镜1080元(较新的D810的感光器仅800元,因为取消了低通滤镜,售价反而还显得更便宜些,其实上,这三个不同机型的CMOS传感器,都是采用一样Sony的IMX-094-AQP型号图像传感器,只是D810的CMOS后背电路的结构与D800/E的稍有不同罢了。)

5、面对故障件,特别是贵重件,不要那么唐然地、过早地宣布其死刑,对电子电路有一点基础的则需慢慢对比观察、查询和分析,也许真能看出个门道,说不定还可以通过一定方法将它挽救回来,上述我的维修CMOS的案列就是个好例子;

6、朋友相机的CMOS保护电路之所以损坏,分析原因:一有可能是使用了不良的电池,造成超负荷的功率浪涌击穿烧坏感光器LDO低压降稳压IC;二也有可能是高压静电击穿,如何被高压静电击穿,个种原因复杂,我曾经在自己小车尾箱取出相机立即拍摄、以及在几十万伏高压线网下拍摄时,导出来的照片有的就有错乱色块的现象,但不确定是否是SD卡的问题,总之,在高压高磁区域、电离场甚至容易产生静电的车辆上,还是尽量避免拍片为好;三是尼康采用的元器件本身就性能不良,这个谁都不好说了,电子产品在使用中谁都不敢保证个案绝对不出问题,除非普遍都出一样的问题,那就是“X门”的事了。

7、在维修CMOS过程中,CMOS前面板的防尘滤镜或多或少都粘上些灰尘,我发现,使用一种叫做530的精密电子环保清洗剂来清洁CMOS/CCD表面,那效果要比那些号称神CCD清洁剂要好用百倍!它最大的好处就是,专门针对电子电路的清洁,不会造成电路短路和腐蚀的情况,而且清洁时水分挥发极快,不留一丁点水痕,一瓶550ml加上邮费仅仅十来元,真是便宜大碗又实惠!方法是:将清洁剂插上喷管,喷在用塑料镊子夹着的棉球,然后轻轻扫过感光器滤镜表面,那CMOS表面干净透亮以及绝尘的效果真是杠杠滴,就连顽固的污点都扫的去无踪来无影!

(二)三个想不到

1、想不到尼康D800的电路和D800E的内部电路实质上是一模一样的;

2、想不到D800E的CMOS图像传感器可以用在D800机身内,毫无压力;

3、想不到我一个仅仅通过业余自学,瞎折腾的、文秘专业的文科生,自己修理了高精尖的全幅相机图像传感器,最后居然还成功了!

(下图:530精密电子环保清洗剂,好料推荐,不是广告哈!)

-----------------完结-------------------------------------------完结--------------------------------------------------

本帖最后由 糊图鬼 于 2016-12-13 23:22 编辑

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第二小步:更换上贴片芯片,并用棉签蘸上洗板水清洗下各脚,重新装配试机,对焦、拍摄,久违的图像终于出现了!心情一阵激动,说明我的判断正确,TK11100CSCB可以代换,TK11100CSCB其实上就是R00 F92芯片,修理高精尖且娇嫩的CMOS图像传感器成功!
检修尼康D800的“Err”故障自此结束,做一番CMOS镜面清洗后,再连续试着操作对焦、按快门、高速连拍等一系列动作,一切正常,成像清晰无干扰纹,“Err”错误标识已不再出现,测试对焦也没有跑焦现象,曝光也正常,维修算是完美胜利,维修配件成本30元不到,为朋友节省了一千多甚至两千多远,朋友看到后可高兴死了!

下图:维修图像传感器成功后,拍摄的第一张照片(三星傻瓜机翻拍,图像显得过曝,实际图像曝光正常)

本帖最后由 糊图鬼 于 2016-12-13 23:25 编辑

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下图:更换R00芯片后的图片,这个新购的R00芯片没有出厂序列号
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下图:在显微镜下的作业
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2、 维修操作,从第三步骤起,每一个步骤需再分两小步走:

第一小步:用热风焊枪吹下R00贴片IC(左图),右图为10倍放大镜观察之下图示
左图:用热风焊枪吹下疑损芯片R00;右图:放大镜下的焊出的芯片,左为疑损件,因技术水平不行,拆时弄断了一只引脚,以后懂得了即使焊下也要先加锡。右为对比的SMF05C芯片,为SOT363型号
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工具准备:防静精细电镊子、热风焊枪(吹下IC时用较低风量,温度270度这样),防静电的烙铁焊台、焊锡焊膏、10-15倍放大镜(或者体视显微镜)、少量洗板水(或者无水酒精)等。
下图:我的维修台,杂乱了点
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也就是说,应该就是它了!知道了型号,那么在X宝上查找那就容易多了,很快就找到一家天猫店有售,要10颗起卖,一颗1.38元,不算很贵,一口气买了14颗,共19.32元,加上邮费10元,成本三十元不到,但元件到手后,发现元件丝印标记仅仅有“R00”,而不像原来一样R00之下还有出厂序列号F92之类的,心里一阵忐忑,不知是否要对型号,代换能否胜算。
1、 维修准备,罗列维修流程图及准备相关工具
思前顾后,最后还是狠下一条心,元件都回来了,还是换吧!毕竟有了这颗元件作后备,心里总算还是踏实一些。不过,维修还是需要一点焊接技术的,为了保险起见,我首先罗列了一张简易维修流程图:
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通过接线图的对比分析,基本否定R00 F92芯片是TVS管。那它又是什么管呢?看它的接线法,它既然不是掐灭波峰的TVS管,那它应该还是属于稳压作用的调节器,但是什么稳压器也几乎毫无头绪可查,无意中再用放大镜查看好的D800E传感器的该芯片型号,发现该芯片的丝印代码上边为R00下边为X82,也就是说,R00才是IC的真正丝印代码,F92、X82之类的应该是厂品序号。
已知这颗贴片IC是SOT23-6封装,丝印标记R00,假定它是稳压器,能不能通过稳压器封装型号来查找?我心里在想,也许还是大海捞针,但只能碰碰运气看看咯,于是胡乱中在百度上输入:“稳压器 丝印R00 SOT23-6”。
奇迹发生了!万能的百度第一栏就显示“TK11100CSCB-G LDO电压调整器/稳压电源IC 5V 200mV/0.2V 带使能脚EN/CE SOT-163/SOT23-6 marking/标记 R00 短路保护 过热保护……”,也就是说标记为“R00”集成芯片为LDO电压调整器,“LDO”即为低压降调节的意思,它的实际型号更可能是“TK11100CSCB”。通过在集成电路查询网输入“TK11100CSCB”查PDF,得知该贴片IC,是TOKO(美国东光)公司出品的双极型低压降可调型稳压器,其具有精度高、低压差、负载电流大以及有过热、电流保护和主动开/关控制作用,它的大致工作原理是:通过设置IC的1、2脚的外围电路的并联和串联的电阻阻值、同时通过3脚工作电压输入、4脚引入的参考电压差,以达到精准调整1脚的输出电压和电流的作用,5脚接地,6脚串接电容再接地。而在PDF说明中,IC的描述和所画的外围电路接线法和照片中实物接法几乎一模一样!
下图:R00(TK11100CSCB)芯片内部原理图
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(二)下图是标记为“R00 F92”芯片的外部简略连线图:
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后来再次仔细观察这一块集成芯片,对比六脚的TVS管接线,与图22实物连接其实上有很大出入, 现在想想都后怕,我那么唐突的使用TVS管进行替换R00,搞不好将CCD彻底给废了,那就真的玩完了!
    (一)下图是典型的六脚TVS集成芯片接线图:
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(二) 检测、分析和故障维修:

最后只能静心下来,认真分析电路:
首先使用游标卡尺对这一块芯片进行测量,得出尺寸,在网上查出是SOT23-6封装形式;
最初认为这一块芯片在CMOS当中的应该是起到进一步稳压滤波、消除噪声的作用,因为之前已经有DC-DC前置电源板了,输出的电流已经算有滤波和稳定作用了,再来这一装置,也可能起到压降、稳压、削弱突发的高压峰尖、抚平暗涌电流的作用。
引起突发的高压尖峰,一是电池电压输出异常,一般可能是副厂电池,突然地浪涌冲击芯片损坏,但这种情况虽不多见但也会发生;二是CMOS前置的DC-DC的整流稳压输出过宽造成;三是静电高压,这种情况比较常见,在秋冬季节或者干燥气候以及在高压线区域下拍照,静电高压达到几百上千伏,如果设计电路不佳或者应用的元件不良,都有可能会中招。
如果是掐灭静电高压波峰作用的电路,使我想起我们的液晶显示器、显卡等DVI输出电路里也有一个防止静电的保护电路,里面有一两个微小芯片,叫瞬态抑制元件,简称TVS管,有的是像二极管一样的是直插引脚元件,有的是SOT23-5五脚封装或者SOT363六脚封装的贴片IC,有的电脑主板USB2.0/3.0输出电路也采用类似的这一个IC,如SMF05C芯片(丝印标记为5C)来防止突发静电破坏,削峰电压为稳定5V,如果显示器的TVS管被击穿损坏,则有可能会造成显示器黑屏。莫非D800的CMOS电源输入也采用类似的这一电路?但结果我通过用SMF05C替换R00,维修却不成功。
下图:用SMF05C瞬态抑制芯片(TVS)替换R00芯片,结果不成功
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我们知道,照相机的CMOS是照相机中最核心也是最精密最娇嫩的部分,电路的稳压滤波、降噪※※※能力的设计要比一般的电路要强很多,经过查证网上的相关资料获知,提供照相机的DC_DC电源驱动电路中,稳压滤波的满载纹波噪声方面已经做到控制很小,估计应该达到2-5mVrms这样,而进一步提供CMOS的DC-DC电源电路,满载纹波噪声更要做到控制小于1 mVrms(太专业术语了,我也是自己查滴!).
分析最下边电源输入口的CMOS电路应该属于这种电路,翻开屏蔽膜,仔细观察上边的元器件:
最显眼当属那两颗粗大的带“+”号的钽电容(刚开始我以为是二极管,万用表测量也有二极管特征,但之后测量,发现有220nF的容值),对比检测之后,应该没问题;
之后对其他电容电阻元器件用万用表进行检测,应该也没问题。然后重点怀疑上面的C16电容、的压控晶振(54.0MHZ)、最靠近下边的三颗三极管Q1(丝印标记为23,可查型号为:MMBT3646,属NPN开关三极管,SOT23封装)、Q2和Q3(丝印标记为X1,可查型号为: BFT93,属 PNP型的三极管,SOT23封装)、以及一颗六个脚的贴片型集成芯片,芯片上面激光刻印的标识很浅很小,只能通过放大镜才能看清,丝印标识为上边为R00下边为F92。
检测本着从简到繁原则,用好的CMOS后面电路进行容值、阻值通断和二极管特性等对比检测,因不方便加电,对晶振等无法确定好坏外,C16电容、Q1-Q3三极管通过检测应该都没有问题,最后发现这块丝印为R00 F92的贴片集成芯片5脚与其它引脚的二极管特性在数值上似乎有些许差别,分析这一块IC可能有软故障。但元件型号亿万种,丝印标识为R00 F92的IC却似乎非常冷门另类,漫无边际地查证真实的型号如同大海捞针,我是几乎查尽了网上所有资料,眼睛都看花了,都难以找到这一芯片的可供参考的相关数据,若没找到它的代换型号,只能宣布该CMOS的死刑,检修思路一时陷入了困境。
下图:标记为R00 F92芯片周边 稳压电路实物放大图
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3、LDO低压降稳压电路

仔细观察CMOS最下边的这一区域电路,是CMOS前置DC-DC驱动电源输出后首先进入的这一部分的电路,上面的元件主要有:电容、电阻、三颗三极管、一块压控晶振和一块6脚贴片IC。
下图:CMOS传感器 电压调整/稳压 电路
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CMOS背面最上边的是影像输出电路比较简单,仅仅有少量电容,使用万用表检测容值通断等似乎无问题;中间的电路应该是处理影像数据的,有各种IC,如果是影像数据输出有问题,图像有可能多会出现扭曲、色彩变异、横纹、竖纹、色块像、错层像和干扰纹等,黑屏等图像的问题虽会出现,在大多数机型中较为罕见,而在个别机型因生产工艺问题却有可能集中爆发。
如果出现这些问题,一有可能是前面板主体感光管玻璃下的连接线虚焊脱焊,如前面所述,以我的现有技术和条件,只能宣布该CMOS报废。二有可能是背面中部的处理芯片损坏,而且中心电路的芯片属于尼康或者索尼自主研发的集成电路,代码古怪,基本上找不到相关资料,如果没有找到代换的元件,根本上也是没辙。而且中心电路相对复杂,只能暂时将这一区域电路放过一边。

下图:图像错乱的照片
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2、 CMOS中心稳压及数据处理电路

但之前替换过DC-DC电源驱动板等,已经确认不是CMOS前置部分的电源驱动板和软排线的问题了,而是在更换CMOS总成后,问题才解决,所以分析应该是DC-DC前置驱动电源输入之后、在进入CMOS总成模块的电路时才出现的故障,而在电源首先进入CMOS当中的电路,能看到的是CMOS背面最上部的是影像数据输出区域电路、中部一长方区域应该是数据处理中心、最下边的较大区域和右边的一小块区域电路应该是电源稳压、滤波电路。
下图:CMOS中心稳压及数据处理电路
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1、 CMOS前置DC-DC稳压滤波驱动电路

黑屏问题,也有可能是电源故障造成,因为以我们掌握的简单用电常识认为,如果没电了或者供电不正常了,那么灯就不亮了!前面之所以首先怀疑相机底部的DC-DC电源板有故障、或者DC-DC电源板与CMOS的电源软排线接触不良或者接插不到位,因为这些器件是专供CMOS电源驱动电路,如果它们有问题同样也会出现不能成像、LCD出现“文件夹不包含图像”以及肩屏“Err”错误的提示”。
下图:CMOS前置DC-DC电源驱动板及电源输出软排线
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检查传感器内部没有脱线之后,重新将CMOS前面的低通滤镜(防尘前面板)装好,然后用无背胶的静电膜将CMOS前面板封住,预防前面的低通滤镜(防尘前面板)被刮擦碰损或者进尘等污染,然后翻过背面,仔细观察当中的电路:
整个CMOS被一块较大块的铝块作支架兼做屏蔽层(见下图),铝块之下还有一张白色的屏蔽隔离膜绝缘,屏蔽隔离膜内部是薄薄的金属层,屏蔽膜之下是电路基板,电路基板上下各有一个软排线的接插座,上边中间的软排线接主板,应该是影像数据的输出,下面的软排线接DC-DC电源板,应该是驱动电源的输入。翻开屏蔽膜,可以看到露出部分,中间一小块横的长方形区域、右下角一小块竖的长方形区域、下边偏右各一小区域有贴片IC、电阻、电容和晶振等元器件,里面的元器件除了电容电阻容易寻找代换外,其他的一些集成IC都是尼康专门设计的电路,如果损坏,估计难以查询代换,我将背后的电路用微距镜头拍照,并自己对上面的元件标示上代号。
下图:尼康D800 CMOS图像传感器后背电路
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四、维修尼康D800感光器(CMOS)
朋友在得到确诊是CMOS感光器故障后,电询尼康售后,报称要2500左右的维修加配件费,朋友嫌贵,随即在万能的X宝上寻找,却发现COMS总成在X宝中很难求到,有的店铺貌似有,却是有价无市,或者是要么是卖家称要等多日后的调配件且实际价格是标称价格的好几倍,要么就是卖家狮口大开,喊价超过2200以上。朋友眉头紧皱,称再花那么多钱似乎不值得,走之前将相机丢下,并狠心摔下一句话:这个D800,你看这个感光器你能修不?不能修就当这台D800报废了!
要我维修全幅照相机的核心部件CMOS?!这么娇气精密的东西,平时我们在为它清洗除尘时,都是小心翼翼地、没敢半点粗鲁地对待过它,更别提要修它了!更何况,我是一个堂堂文秘专业毕业的文科生,仅仅是平时自学维修些小打小闹的简单器件还算勉强,那么高大上的精密电子器件要我维修,我真还未敢想过。
不过,朋友丢下这台D800,死马也只能当活马医了,况且已经是知道死因的死马,也许给我慢慢做进一步的揣摩,说不定真能摸出些门道来。

(一) CMOS内外部电路的探秘

在淋浴过、保持无尘的卫生间内,将CMOS总成在机身中拆除,然后小心拆开前面板的低通滤镜,用我一时冲动、头脑发热购买的二手10-30倍体视显微镜,仔细检查玻璃之下的大面积感光管四周的焊接线路(箭头所示),似乎未有脱焊的地方,如果万一内部有虚焊脱焊,以我的现有技术和条件,只能宣布该图像传感器报废。
下图:仔细观察CMOS传感器正面及内部接线
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