手機(jī)架構(gòu)組成及工作流程簡(jiǎn)介

手機(jī)架構(gòu)組成及工作流程簡(jiǎn)介

2014-10-15

1手機(jī)分類(lèi)手機(jī)架構(gòu)組成介紹成品整機(jī)形成流程手機(jī)系統(tǒng)組成框圖手機(jī)主要組成模塊介紹整機(jī)組成模塊介紹手機(jī)工作原理簡(jiǎn)介手機(jī)分類(lèi)手機(jī)Smartphonefeature

phone直板機(jī)折疊機(jī)滑蓋機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)直板機(jī)翻蓋機(jī)Featurephone：不帶操作系統(tǒng)，部分設(shè)計(jì)為類(lèi)操作系統(tǒng)。特點(diǎn)為：功能簡(jiǎn)單，機(jī)身尺寸及LCD顯示尺寸較小，主要有CSTN,TFT等顯示效果的LCD；配置較低，電池容量較小，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，大部分為帶鍵盤(pán)，包括普通普通21按鍵和全鍵盤(pán)等。Smartphone：機(jī)身帶操作系統(tǒng)，包括目前主流的Android，IOS,windows，以及早期nokia的塞班系統(tǒng)。特點(diǎn)為：機(jī)身尺寸較大，LCD顯示尺寸也較大，分辨率效果較多，電池容量較大，待機(jī)時(shí)間短，配置較高，按鍵較少。手機(jī)架構(gòu)組成介紹結(jié)構(gòu)(ME)完整整機(jī)硬件(HW)ID堆疊整機(jī)射頻基帶EDA外形設(shè)計(jì)主板和器件位置的配合設(shè)計(jì)殼體和主和主板堆疊的配合設(shè)計(jì)天線相關(guān)以外電路設(shè)計(jì)天線相關(guān)電路設(shè)計(jì)PCB板走線設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)(ME)ID:即外觀設(shè)計(jì)，一個(gè)專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師是要懂得材料顏色，磨具成型工藝，和針對(duì)不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開(kāi)。流程，ID工程師要畫(huà)草圖，把自己的設(shè)計(jì)意愿和想法直觀地表現(xiàn)出來(lái)。ID設(shè)計(jì)的流程主要有以下幾步：一、主板方案的確定二、設(shè)計(jì)指引的制作三、手機(jī)外形的確定四、結(jié)構(gòu)建模1、資料的收集，比如尺寸數(shù)據(jù)，圖片，外觀線條曲線等。2、構(gòu)思拆件，比如手機(jī)的拆卸工作，必須要求最簡(jiǎn)工序最少。3、外觀面的繪制，手機(jī)的外輪廓面好的曲線出好的曲面，描線的時(shí)候務(wù)必貼近ID的線框尊重ID的創(chuàng)意是結(jié)構(gòu)工程師

基本的修養(yǎng)。4、初步拆件。5、建模資料的輸出，ID需要做適當(dāng)?shù)母虏⑦M(jìn)一步完成工藝圖標(biāo)明各個(gè)外觀可視部件的材質(zhì)和表面工藝有絲印或鐳雕的還要出菲林資料。五、外觀手板的制作和外觀調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手機(jī)架構(gòu)組成介紹手機(jī)架構(gòu)組成介紹ID實(shí)例手機(jī)架構(gòu)組成介紹結(jié)構(gòu)(ME)

堆疊:手機(jī)堆疊就是相當(dāng)于組裝的一個(gè)過(guò)程，就是在接到手機(jī)方案后確定PCB板得大小，一般意義上講的手機(jī)堆疊是指主板的堆疊，就是要求將影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主板外形以及各個(gè)重要元器件（SPK,receiver,MIC,ANT,SIMCARD,CAMERA,EARJACKect）放到主板上。完成后的效果就是你把手機(jī)前后殼拆掉看到的！但是這個(gè)過(guò)程需要仔細(xì)和多方多次協(xié)商才能完成！手機(jī)堆疊設(shè)計(jì)（也成系統(tǒng)設(shè)計(jì)）是手機(jī)研發(fā)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)。堆疊設(shè)計(jì)是對(duì)ID/BB/RF/LAYOUT這幾個(gè)部門(mén)的意見(jiàn)整合起來(lái)，結(jié)構(gòu)工程師需了解這方面的知識(shí)，綜合起來(lái)滿(mǎn)足各部門(mén)所需，完成產(chǎn)品定義的要求，這方面的完成是一項(xiàng)全面而細(xì)致的工作，系統(tǒng)堆疊設(shè)計(jì)的好壞直接影響后續(xù)整機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，甚至其他可靠性及硬件電器特性方面的問(wèn)題。堆疊設(shè)計(jì)實(shí)例LCD面，次面主要顯示為L(zhǎng)CD，CTP部分，設(shè)計(jì)東西較少，比較直觀。主要

能看到的還有CTPIC芯片位置，此IC

在堆疊設(shè)計(jì)是需要考慮其在主板上的

位置。手機(jī)架構(gòu)組成介紹手機(jī)架構(gòu)組成介紹LCD面：隱藏了LCD可以看到如右圖部分，次面基本可以看到前攝，rec，光感，3.5mm耳機(jī)以及mic的部分。聽(tīng)筒，光感必須在手機(jī)頂部，聽(tīng)筒必須居中放置，而且在LCD面；MIC必須在手機(jī)下方，LCD面。BB,RF,DTV的器件全部在此面，如圖全部在shieldingcase下面，硬件會(huì)根據(jù)布局及走線做小范圍調(diào)整，但大的芯片基本已經(jīng)定位。以上初了聽(tīng)筒外其余器件相對(duì)位置可以調(diào)整，但必須綜合硬件，EDA，RF的意見(jiàn)。手機(jī)架構(gòu)組成介紹電池面：此面的器件非常多，包括SIM卡座，T卡座，馬達(dá)，天線，USB，后攝等等。結(jié)構(gòu)在堆疊設(shè)計(jì)時(shí)硬件工程師會(huì)解密參與進(jìn)來(lái)，硬件會(huì)根據(jù)實(shí)際堆疊方案詳細(xì)評(píng)估走線情況，為了走線順利從而使這些較大的相對(duì)器件位置進(jìn)行調(diào)整，以便達(dá)到最優(yōu)方案。堆疊設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)：滿(mǎn)足產(chǎn)品規(guī)劃，適合做ID。充分考慮射頻天線空間。電子接插件的選型必須合理，成本低，供貨無(wú)風(fēng)險(xiǎn)?？紤]ESD/EMI?？紤]電源供給合理。考慮屏蔽框簡(jiǎn)單及可靠性?？紤]堆疊尺寸厚度?？紤]各個(gè)連接器件簡(jiǎn)單可靠?？紤]各個(gè)定位孔，測(cè)試孔，螺絲孔，扣位避讓?zhuān)]票孔等等?？紤]音腔音效。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行性等。考慮散熱。等等手機(jī)架構(gòu)組成介紹手機(jī)架構(gòu)組成介紹整機(jī)設(shè)計(jì)整機(jī)設(shè)計(jì)主要是建立在堆疊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，主要看到的為機(jī)身殼體，裝配以及拆卸的可行性，包括各個(gè)外設(shè)的裝配簡(jiǎn)單性，比如SPK、聽(tīng)筒，馬達(dá)camera，側(cè)鍵FPC等等，有些是焊接性質(zhì)的物料也要考慮人工焊接的操作性。包括殼體可靠性，LCD，CTP的固定，壓合，拉拔受力，以及耳機(jī)座，USB尾差，鹽霧，淋雨，進(jìn)水，跌落，滾筒，F(xiàn)PC彎折，sim卡或T卡插拔次數(shù)，按鍵老化等等。

可靠性的設(shè)計(jì)必須考不但要慮整體功能的穩(wěn)定性還要考慮到美觀。手機(jī)架構(gòu)組成介紹硬件（HW）基帶（BB）：基帶涉及東西較多且復(fù)雜，相當(dāng)于硬件的基礎(chǔ)，所有硬件都是搭載在基帶基礎(chǔ)上面，如下圖所示?；鶐?BB)電源管理(PMIC)按鍵接口部分及馬達(dá)T/SIM卡CAMERAAUDIOLCD/TPCHARGEUSBMEMORYSENSORothers接近光/重力地磁/陀螺儀等eMMC+LPRRR2/DDR3手機(jī)架構(gòu)組成介紹硬件（HW）射頻（RF）：射頻涉及東西相對(duì)少些但專(zhuān)業(yè)性比較強(qiáng)，分別有GSM/WCDMA/CDMA/TDCDMA語(yǔ)音通話數(shù)據(jù)部分，WIFI、FM、GPS、NFC部分等，以及天線等，這些也都是建立在基帶基礎(chǔ)上，如下圖所示。基帶(BB)RFPA射頻收發(fā)器transceiverGSM/WCDMACDMA/TDCDMA等ANTWIFI/BT/FMGPS/NFCWIFI/BT/FMANTGPS/NFCANT手機(jī)架構(gòu)組成介紹如下圖所示直觀的標(biāo)識(shí)出基帶和RF部分不同模塊的區(qū)分。其中紅色框中屬于基帶模塊，藍(lán)色框中屬于射頻模塊。手機(jī)架構(gòu)組成介紹硬件（HW）EDA：EDA主要負(fù)責(zé)PCB走線工作，任務(wù)單一

但工作量相對(duì)集中，周期較短。如下圖為ED工作的截圖。成品整機(jī)形成流程如下圖為一部完整整機(jī)生命周期形成流程圖方案制定ID設(shè)計(jì)堆疊設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)整機(jī)設(shè)計(jì)硬件投板PCB板廠制板SMT備料排計(jì)劃SMT貼片首件單板功能確認(rèn)完成貼片整機(jī)組裝SMT整機(jī)功能檢測(cè)研發(fā)調(diào)試及測(cè)試量產(chǎn)發(fā)貨售后維修成品整機(jī)形成流程完整整機(jī)生命周期形成需經(jīng)過(guò)如下復(fù)雜的過(guò)程方案方案的制定：主要涉及采用什么硬件平臺(tái)，需要支持什么功能及特點(diǎn)，市場(chǎng)需求，上市時(shí)間，頻段要求，電池容量大小，LCD尺寸，內(nèi)存配置，外設(shè)配置等等，這些都會(huì)最終體現(xiàn)在一個(gè)較為完整的產(chǎn)品定義當(dāng)中，也會(huì)涉及一些不同配置要求，比如我們很多PCBA客戶(hù)的不同配置信息信息表。制定方案需要注意如下問(wèn)題；1.方案評(píng)估的可行性。2.成本。3.客戶(hù)需求。ID設(shè)計(jì)：ID工程師會(huì)根據(jù)客戶(hù)的方案要求進(jìn)行ID的前期設(shè)計(jì)及方案制定。堆疊

堆疊設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)工程師會(huì)根據(jù)產(chǎn)品定義進(jìn)行堆疊的評(píng)估，設(shè)計(jì)，同樣必須會(huì)考慮到ID的要求，比如camera的位置，閃關(guān)燈的位置，側(cè)鍵的位置等等，有些大客戶(hù)會(huì)將這些位置作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，比如聯(lián)想的ID必須要求側(cè)鍵在LCD面朝上的右側(cè)等等。堆疊會(huì)和ID基本同步進(jìn)行，初步會(huì)給出一個(gè)大致方案，需要硬件進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估及后續(xù)的調(diào)整，這個(gè)過(guò)程比較復(fù)雜會(huì)反復(fù)涉及修改。成品整機(jī)形成流程成品整機(jī)形成流程硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面，1、原理圖設(shè)計(jì)。2、PCB布局設(shè)計(jì)。3、EDA布線設(shè)計(jì)。

原理圖設(shè)計(jì)：原理圖設(shè)計(jì)會(huì)根據(jù)產(chǎn)品定義的要求進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，比如使用Qualcomm的MSM8212平臺(tái)，flash使用LPDDR2，支持光感，以及各個(gè)部件接口等等。原理圖設(shè)計(jì)比較獨(dú)立不涉及ID及結(jié)構(gòu)問(wèn)題，但原理圖是一個(gè)項(xiàng)目最重要的部分，不允許有任何差錯(cuò)，否則就是一個(gè)失敗的項(xiàng)目。

成品整機(jī)形成流程PCB設(shè)計(jì)：這部分主要是PCB電路板硬件器件的布局工作，和結(jié)構(gòu)緊堆設(shè)計(jì)疊密聯(lián)系，硬件會(huì)考慮走線的順暢，主板散熱，重要器件及信號(hào)的保護(hù)，比如天線容易被電源干擾，但也容易干擾電源或音頻或者時(shí)鐘等信號(hào)，基帶和射頻會(huì)根據(jù)自身情況選擇適當(dāng)位置布局，為了保證有較好的硬件性能指標(biāo)及電器特性，此過(guò)程中需要結(jié)構(gòu)配合進(jìn)行外設(shè)等器件的位置調(diào)整，如下截圖為初版布局圖。成品整機(jī)形成流程

EDA布線設(shè)計(jì)：基帶、射頻工程師布局結(jié)束后會(huì)將最終板PCB布局文件發(fā)給EDA進(jìn)行布線工作，這個(gè)過(guò)程工作量較大必須需要結(jié)構(gòu)及基帶、射頻工程師緊密配合，同時(shí)需要考慮整體電器特性，及整板的布線合理性，比如重要信號(hào)的保護(hù)，避讓等等，在布線進(jìn)行中EDA工程師會(huì)根據(jù)走線實(shí)際情況進(jìn)行器件的小范圍調(diào)整優(yōu)化，EDA走線完成及優(yōu)化基本接近尾聲會(huì)發(fā)給基帶、射頻、結(jié)構(gòu)工程師進(jìn)行檢查，并修改意見(jiàn)后進(jìn)行投板。成品整機(jī)形成流程

硬件投板工作：當(dāng)EDA完成走線后就進(jìn)入硬件投板工作，此部分主要是一些文檔資料的歸檔工作。

資料歸檔完畢后進(jìn)行SMT備料工作，備料完成緊接著就是SMT生產(chǎn)及組裝工作。投板工作基帶/射頻歸檔投板資料，包括bom，位號(hào)圖，維修原理圖，夾具文件等采購(gòu)資源進(jìn)行電子物料備料結(jié)構(gòu)投模及歸檔結(jié)構(gòu)bomEDA歸檔生產(chǎn)及制板相關(guān)資料模具廠進(jìn)行殼體的生產(chǎn)PCB板廠生產(chǎn)光板SMT進(jìn)行PCB生產(chǎn)及組裝成品整機(jī)形成流程

首件確認(rèn)：SMT首先會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)單幾片主板的試貼片，也就叫做首件，首件的目的是在單板上進(jìn)行軟硬件的功能測(cè)試，此做法的目的是為了確認(rèn)硬件是否ok，貼片是否正常！如果軟硬件均沒(méi)有問(wèn)題則繼續(xù)進(jìn)行余下板子的貼片工作，如果發(fā)現(xiàn)異常則必須要查明原因，只有確認(rèn)硬件及貼片沒(méi)有問(wèn)題后才能繼續(xù)。右圖為SMT貼片線體的截圖。

單板功能驗(yàn)證：SMT完成貼片工作后下來(lái)就是進(jìn)行單板功能測(cè)試，這個(gè)就要借助生產(chǎn)測(cè)試夾具及單板功能測(cè)試夾具，下圖為夾具截圖。

成品整機(jī)形成流程

整機(jī)組裝：完成單板功能測(cè)試后就是進(jìn)行整機(jī)組裝工作，

右圖為SMT組裝線截圖。

整機(jī)功能驗(yàn)證：整機(jī)組裝完成后則進(jìn)行整機(jī)功能測(cè)試，如

下圖為SMT整機(jī)功能測(cè)試截圖。成品整機(jī)形成流程

研發(fā)調(diào)試：SMT整機(jī)功能調(diào)試結(jié)束后則會(huì)將整機(jī)返回給研發(fā)進(jìn)行調(diào)試，包括軟硬件，結(jié)構(gòu)等的調(diào)試，基本功能調(diào)試完成后則進(jìn)行軟硬件，結(jié)構(gòu)的測(cè)試工作。

如上研發(fā)調(diào)試及測(cè)試工作會(huì)根據(jù)項(xiàng)目調(diào)試情況進(jìn)行多次貼片組裝，直到各個(gè)專(zhuān)業(yè)滿(mǎn)足量產(chǎn)要求。

量產(chǎn)發(fā)貨：滿(mǎn)足量產(chǎn)要求后則批量生產(chǎn)發(fā)貨。

售后維修：對(duì)于賣(mài)到市場(chǎng)上的機(jī)器，有一些必然會(huì)因各種原因有返回售后維修，售后無(wú)法解決的問(wèn)題一般都會(huì)返回工廠或研發(fā)進(jìn)行深入分析，研發(fā)會(huì)根據(jù)對(duì)售后故障機(jī)的分析而總結(jié)出一些有用信息，和設(shè)計(jì)相關(guān)的則會(huì)在后續(xù)項(xiàng)目更新改進(jìn)，和生產(chǎn)相關(guān)的則會(huì)通知SMT進(jìn)行改進(jìn)落實(shí)。

以上整個(gè)流程就是一個(gè)手機(jī)從無(wú)到有的完整簡(jiǎn)而單的過(guò)程，每個(gè)環(huán)節(jié)都要很多重要的工作及流程。手機(jī)系統(tǒng)組成框圖-----以華為項(xiàng)目QW806為例手機(jī)主要組成模塊介紹

CPU：整個(gè)手機(jī)的核心器件，外圍所有器件均以CPU為中心，受其控制和發(fā)送命令。

memory：手機(jī)的存儲(chǔ)單元，所有應(yīng)用程序及系統(tǒng)程序均在其內(nèi)部運(yùn)行，以及數(shù)據(jù)報(bào)存在其內(nèi)部。包括內(nèi)置SD卡，外置SD卡存儲(chǔ)器。

PMIC：即電源管理芯片，整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力源，主要負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)提供供電，包括整個(gè)手機(jī)上的有源芯片，外部設(shè)備，例如camera，CTP，馬達(dá)，sim/T卡等，

transceiver：即射頻收發(fā)器件，簡(jiǎn)單的說(shuō)主要是變頻，信道選擇，放大等作用，所有射頻相關(guān)工作均是受其控制。比如頻率的轉(zhuǎn)化，不同制式信道的選擇，射頻有用信號(hào)放大的等。

PA：

RFPA:對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大，然后通過(guò)天線傳播出去。audioPA：對(duì)音頻信號(hào)概率的放大，比如我們使用手機(jī)中的SPK，是必須用audioPA進(jìn)行放大后才能有效工作。

sensor：包括各種不同sensor，比如光感，重力感應(yīng)，地磁感應(yīng)等等。

卡座：包括SIM卡及T卡座。

USB：充電及數(shù)據(jù)傳輸接口。

耳機(jī)連接器：連接外部耳機(jī)的接口。

整機(jī)主要組成模塊介紹

SPK：電聲器件，主要作用為手機(jī)音樂(lè)外放，通話免提接收語(yǔ)音信號(hào)。

聽(tīng)筒：電聲器件，主要作用為手機(jī)正常通話接收對(duì)方語(yǔ)音信號(hào)。

MIC：電聲器件，主要作用為手機(jī)正常通話發(fā)送給對(duì)方語(yǔ)音信號(hào)。

camera：分為前后攝，主要作用為拍照，攝像功能。

按鍵：包括音量鍵，開(kāi)機(jī)鍵等，主要作用為操作菜單選擇和開(kāi)關(guān)機(jī)等。

手機(jī)工作原理簡(jiǎn)介手機(jī)的工作原理

一、手機(jī)的電路結(jié)構(gòu)

手機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為三部分，即射頻處理部分、邏輯/音頻部分以及輸入輸出接口部分

主要電路組成：

1

射頻部分

一般指手機(jī)射頻接收與射頻發(fā)射部分，主要電路包括：天線、天線開(kāi)關(guān)、接收濾波、高頻放大、接收本振、混頻、中頻、發(fā)射本振、功放控制、功放等。1.1發(fā)送部分

發(fā)部分包括帶通濾波、中頻、發(fā)射本振、射頻功率放大器、發(fā)射濾波器、天線開(kāi)關(guān)、天線等。