智能手机制造与硬件构成浅析 智能手机的硬件组成部分及结构图( 三 )


真机研发举例
说完了四大门派,我们来以一台真机的研发实例,看看手机的基本组成 。手机的研发生产,都是有严格的时间表的 。一般以半年为一个周期,这与PC业界非常类似,周期的长短基本都是由最上游的芯片厂商(英特尔,高通)来决定的 。大厂由于人力财力资源更为雄厚,因此研发速度更快一些,同样时间内产品的完成度也更高 。

智能手机制造与硬件构成浅析 智能手机的硬件组成部分及结构图

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整个Project从立项(Kick-Off),到真正大规模量产(Mass-Production)上市,当中也要经过EVT(Engineering Verification Test,即工程验证测试)、DVT(Design Verification Test,即设计验证测试)和PVT(Pilot-Run Verification Test,即小批量试产验证测试)这三个阶段 。而DVT和PVT阶段生产的机型,就是我们通常所说的工程机 。整个过程是由产品经理(PM)协调研发工程师(R&D)共同完成的 。整个流程与笔记本电脑的研发较为类似 。下图就是产品经理手上的研发周期控制表,可以看到软硬件是同步开发的:
智能手机制造与硬件构成浅析 智能手机的硬件组成部分及结构图

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限于NDA协议的原因,无法放上最新的机种,甚至是一些还在保密年限内,但实际早已EOL的机种 。这里以一款笔者所在的工厂,N年前为某泰国移动运营商定制的机型来举例说明 。机型虽老,但用来说明原理是绰绰有余了 。
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这是一款主打移动支付的全键盘手机:
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正面和底面的渲染图,标明了主要按键和接口 。双卡双待,还支持电视功能:
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真机是长这样的 。有点像黑莓,但是售价只有黑莓的几十分之一:
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先来看爆炸图(Exploded View),可以发现手机的构成,主要是由机构件(ME Parts,主要是外壳、框架等),电路板,屏幕、键盘等外设,以及电池、扬声器等附件组成 。而整机的主要成本,则主要集中在PCB上,一般占六成以上 。总体上来说,手机的组成和笔记本电脑有些相似,可以触类旁通 。这也是为什么,几大笔记本电脑的代工厂,都可以轻松切换到手机代工制造业务 。
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这台手机采用的是联发科的MT6253方案 。MTK的方案集成度较高,而这片MT6253更是把基带、射频和电源管理都集成到了一起 。所谓射频部分,是指负责信息发送和接收的部分 。而基带部分,简单来讲就是信息处理的部分 。电源管理,顾名思义就是负责整机的各个部件的供电管理和电池充电的芯片 。这张PPT说得非常到位:
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采用MT6253方案的整体框图(Block Diagram),这张图看起来就十分清楚了 。MT6253中集成了射频收发器,可以通过射频功放进行信号收发 。同时,也集成了PM IC,负责供电以及电池的充电 。Baseband部分的连接和总线也都做了清晰的标注:
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来看看这款手机的电路板的正面和背面的Placement 。基带(BB)、射频(RF)、蓝牙(BT)、电视(TV)等模块都分别做了标注 。Block Diagram上标注的主要元件在PCBA上都比较容易找到:
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GSM通信部分的电路图,我特别标注了一下,收(RX)发(TX)路径其实非常清晰,信号通过SKY77547这颗PA进行放大,接收时先放大再通过声表滤波器:
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对应的元件在PCBA上的分布:
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蓝牙部分的电路图,上方虚线框中是供电部分的电路(BT Power),左侧是带通滤波器(Band-pass Filter),标准的50欧姆阻抗匹配:
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整个蓝牙模组在PCBA上的布局:
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