拆解40多年前的卡西歐與夏普計算器：芯片走線太漂亮了

上次撿的計算器，還沒拆完，這次兩個兩個的拆，順便做個對比，這次拆的是夏普跟卡西歐。

先來看外觀，夏普就是沿用科學計算器最常用的，使用這種蓋板，反過來可以蓋住屏幕與鍵盤，卡西歐則是翻蓋保護套。

型號分別是夏普EL-546LV，卡西歐BF-100，簡單看下官方介紹。

具體參數（ EL-546LV）：

顯示：雙行顯示，上行 12 字符（表達式），下行 10 位 + 2 指數（結果）。

函數數量：約 307-470 個（視具體子型號，包含高級 D.A.L. 直接代數邏輯，支持輸入/編輯公式）。

主要功能：三角函數、指數、對數、分數計算、統計（1-變量）、積分/微分（部分型號支持）、方程求解、復數計算、坐標轉換等高級科學功能。

電源：雙電源（太陽能 + 電池，通常 2 × LR44）。

尺寸：約 84 × 145 × 16.5 mm。

重量：約 106g（含電池）。

其他：支持 FIX/SCI/ENG/NORM 顯示模式，百分比、根號、括號優先級等。

發布時間：EL-546 系列 V 變體（如 EL-546V）約 2002 年左右推出，EL-546LV 作為后續或區域特定版本，大約在 2000 年代中期（約 2005-2010 年間）

卡西歐（Casio）BF-100是一款早期商務/金融計算器（Business Finance Calculator），非科學計算器，主要針對財務、支票簿、貸款等計算。

具體參數：

顯示：LCD，10 位精度（部分來源顯示 10 位）。

邏輯：代數邏輯。

主要功能：財務專用，如復利、現值/終值、年金、貸款攤銷、日期計算、百分比、存儲器等；支持支票簿平衡、簡單算術。

鍵數：約 39 鍵。

電源：1 × CR2025 鋰電池（壽命約 1300 小時）。

尺寸/重量：小型便攜，重量約 60g（含電池）。

其他：帶原始盒裝、手冊的 vintage 型號，常作為收藏品出現。

發布時間：約 1981 年左右（早期 1980 年代初引入，日本制造）。

計算器的背部，夏普的，背部4顆螺絲，卡西歐的比較方便，電池蓋子不需要螺絲固定。卡西歐的標簽因為有保護殼，所以還很清晰，DC3V，功耗0.00043W，3V電池一個，日本制造。

兩個都取下電池，夏普是兩顆LR44電池，卡西歐是一顆2025電池。時間很久了，早就沒有電了，太陽能的夏普，也需要電池有一點點電量才可以使用。

先打開夏普的后殼，。后殼上很多結構，用于按鍵的時候來支撐力量，中間還特意設計圓形，剛好蓋住牛屎封裝。屏幕與太陽能，則使用了泡沫緩沖，。

首先看到PCB板右下角2002.11.26是生產日期，主板使用了8顆螺絲固定上殼，電池電源線在右邊，太陽能的在左邊，都做了支架固定。

兩顆電池串聯1.5V，串聯后3V供電。

太陽能板，電池在沒有電的情況下是沒辦法啟用的，現在的計算機可以完全脫離電池供電，陽光充足可以啟動，這個是沒辦法啟動。

屏幕的排線，LCD屏幕通過一個柔性扁平電纜（Flexible Flat Cable, FFC）或熱密封帶（heat-sealed ribbon）連接到主電路板（PCB）。這個帶子底部有條紋狀暴露觸點（conductive traces），類似于“zebra strip”（彈性導電橡膠條），這是老式計算器（如Sharp EL系列）和小型設備中常見的無焊接連接方式。

如何工作：zebra strip由交替的導電和絕緣層組成（看起來像斑馬紋），它被壓在LCD玻璃底部的觸點和PCB上的對應墊之間。通過外殼的壓力（螺絲或夾具）保持接觸，無需焊接。

U1很可能是一個定制的單芯片微控制器（ASIC），如Sharp的SC系列處理器（常見于2000年代計算器），負責計算邏輯、顯示驅動和鍵盤掃描。周邊元件主要支持電源管理、信號濾波、鍵盤接口和指示功能。下面我按類別分析可見元件（基于圖片標簽和標準電子電路設計），包括類型、位置、可能功能和潛在問題。

電路板上有兩個 SMD LED（標記為 LED1 和 LED2，黃色封裝），它們位于主芯片 U1 附近，靠近電源和鍵盤區域。

根據 Sharp 科學計算器（如 EL-546 系列）的典型設計、類似型號的手冊描述以及常見低功耗計算器電路布局，這兩個 LED 的作用如下（概率從高到低排序）：

低電池/電源指示燈（最常見用途）

其中一個 LED（通常是 LED1 或 LED2 中的一個）用于低電量警告（Low Battery Indicator）。

當電池電壓下降到一定閾值（例如低于約 2.4V–2.6V，總電壓兩個 LR44）時，芯片 U1 會驅動該 LED 點亮或閃爍，提醒用戶更換電池。

這在許多 Sharp 老款科學計算器中是標準功能，尤其雙電源（太陽能 + 電池）型號，當太陽能不足、主要靠電池時更容易觸發。

如果計算器使用中偶爾看到黃色/橙色小燈亮起，就是這個原因。

模式或狀態指示燈（次常見）

另一個 LED 可能用于特定模式指示，例如：

角度單位切換（DEG / RAD / GRAD）時的短暫提示。

統計模式（STAT）或復雜數模式（CPLX）激活時點亮。

錯誤/溢出指示（Error 或 Overflow）。

另一面不用拆了，是硅膠按鍵，一個元件也沒有。

整個后殼設計的合理，對應主板有很多結構來支撐。

拆完夏普，再來看看卡西歐，40多年前的計算器。拆下后殼，主板使用4顆螺絲固定，底部兩顆在殼固定可以一起固定主板。

反過來主板，硅膠有的已經長時間跟按鍵粘貼在一起了。電路板 (PCB)：單層綠色印刷電路板（典型1980年代設計），體積緊湊（約10-12cm長），集成度高。板上走線簡單，主要連接芯片、鍵盤和LCD。沒有明顯的多層或復雜模塊，這反映了BF-100的低功耗、低成本設計（功耗<1mW）。

鍵盤：灰色橡膠膜鍵盤（dome switch），由圓形凸起接觸點組成（圖片中可見多個灰色圓點，對應鍵如”+/-“、”%”、”X”、”+”等）。工作原理：按鍵時橡膠點接觸板上金色墊，形成閉合電路。常見于老款Casio計算器，耐用但易積灰或老化導致按鍵失靈。

（Casio BF-100計算器的內部電路板特寫，中央黑色DIP封裝芯片標記為“HD43131”，帶有“?1E”版權符號和“A1”批次標記），這 是Hitachi (日立) 制造的定制LSI (Large Scale Integration) 芯片。HD43131屬于Hitachi HD43系列4-bit微控制器家族，該系列專為低功耗嵌入式應用設計，包括早期電子計算器、時鐘和小型設備。Casio在1980年代初的計算器（如BF-100）中廣泛使用Hitachi芯片，因為它們成本低、集成度高，且適合電池供電場景

核心：4-bit單芯片微控制器（Single-Chip Microcomputer），集成CPU、ROM、RAM和外圍電路。這意味著它不需要外部芯片即可運行整個計算器邏輯。

CPU：4-bit ALU (算術邏輯單元)，支持基本運算（如加減乘除、百分比）、分支和循環。時鐘頻率低（約32kHz–500kHz，由外部晶體或RC振蕩器驅動 – 圖片中可能有相關元件在芯片左側金色墊附近）。

存儲：

ROM：內置程序存儲（約1-4KB），預燒錄Casio的財務算法，包括復利計算 (Compound Interest)、年金 (Annuity)、貸款攤銷 (Amortization)、日期計算 (Date Functions) 和支票簿平衡 (Checkbook Balancing)。

RAM：小型數據存儲（約32-128字節），用于臨時變量、寄存器和顯示緩沖。支持10位數字精度（匹配BF-100規格）。

整體設計：這是單層 PCB 鍵盤矩陣（keyboard matrix on PCB），不是現代的多層 PET 薄膜鍵盤（membrane sheet）。Casio BF-100（1981年左右型號）采用經典的橡膠圓頂 + PCB 接觸墊方式：

橡膠圓頂，灰色橡膠膜，每個鍵下方有一個圓錐形/圓頂狀凸起，底部涂有導電碳層（conductive carbon pad）（通常是黑色或深灰色圓點）。

PCB 接觸墊：中間正是這些墊子——每個鍵對應一組弧形銅跡線

當按鍵時，橡膠圓頂被壓下，碳層橋接兩側銅跡，形成閉合電路 → 芯片（HD43131）檢測到矩陣交叉點 → 識別按鍵。

增加接觸面積，提高可靠性（碳層壓下時更容易橋接）。

防止單點接觸失效（多點設計容錯更好）。

常見于老款 Casio、Sharp、TI 計算器鍵盤，節省空間且成本低。

就是這么兩個計算器，一個比我年齡還大的卡西歐，一個2000年左右的夏普，下次繼續拆這兩個計算器，看那些年的電子產品。

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