标题:
深拆MX3:不曾深究的细节设计(主板篇)
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作者:
我是MT
时间:
2015-1-3 10:25
标题:
深拆MX3:不曾深究的细节设计(主板篇)
拆只是开始,拆机的终极目的是为了搞清楚几个问题:这个东西怎么样、这个东西为什么会这样、这个东西还可以怎样。深拆MX3:那些你不曾深究的细节设计(一)
终于要进入本体了!本着从外围到核心的顺序,我们从小板开始。
别看这片小板连口香糖大小都不到,它却使用了5颗螺丝固定。牢固度是一方面,更重要的是在MX3上这片小板还肩负着一个特殊的任务,那就是和下方的边框天线连接。为了实现边框天线,MZ的设计师在边框上做了两个打断,这样下方的边框实际上就形成了一个倒着的π,懂天线的朋友马上就明白了,这就形成了一对儿倒F天线。
但是这并不是MX3的全部天线,如果是这样,那么断点处只要摸一摸,信号就没了,MX3也就会出现类似IP4那样的天线门事件。因此实际上MZ在这里的设计很巧妙,这一对倒F天线只是整个天线系统里的一部分,在后盖下方,还用LDS工艺生成了天线的另一部分,信号的流通方向见下图:
天线设计是一门很复杂的学问,对于整个天线系统的设计也没法说更多。但是有一些基础的东西还是可以看出来的。
现代手机由于需要兼顾多个频段,对于MX3而言是6个频段,因此需要用很复杂的多谐振天线设计,让天线的不同部分对不同的频率谐振,因此形状会很奇怪。在MX3上,后盖上用LDS形成了两个“半天线”,然后依靠触点和螺丝,导入由边框形成的另外两个“半天线”,从而形成一组完整的GSM/WCDMA天线。这样的设计,由于边框并不是全部,因此即便缝隙被人体碰到,天线的特性也不至于迅速衰减到无法使用,所以可以比较好的兼顾自由场和正常操作环境。
不仅是2G/3G天线,在另外一组天线(不确定是
GPS
还是
WIFI
)上也有体现,同样是在中壳上实现一半,在边框上实现另一半。因此边框上的缝隙,就远不像MX/MX2上那样仅仅是避免屏蔽天线而造,缝隙实际上成了天线的一部分。
拆开不到1毫米的Home键
小板的反面则是很多人感兴趣的Home键。把它彻底拆开了:
麻雀虽小五脏俱全,不到1毫米的Home键里有四层结构,分别是反光板、导光板、荧光板和遮光板。一个扁平封装的白色
LED
负责从侧面把光射入导光板,而导光板则把光在一个圆圈范围内从平面散射成垂直,照亮荧光板,最终实现那个漂亮的小白圈。
小板上值得解析的也就这些。对了,最后需要说明的是,MZ在MX3上放弃了MX和MX2上采用的17针双层
USB
口设计,改为了标准的5针。因此MX3不再支持SPDIF输出,也不再支持USB Host功能,甚至连MHL功能也取消了,只剩下了标准的USB OTG支持。官方对此的解释是,Miracast比MHL更方便,但SPDIF没了始终还是有些遗憾。
拆主板 插座和
PCB
连接方式略奇葩
由于没有其他的板子,接下来就是主板咯。
首先拆掉3.5mm插座。这一代的3.5mm插座设计非常良心,拆的时候少折腾了不少,一个螺丝,直接就可以取下,不像以前总是连着一大堆排线,一不小心还会扯断。插座和PCB的连接方式略显奇葩,这种靠侧边连接的方式在手机里是极少见的。
拧下螺丝,松开排线,拆主板就不再有任何障碍。
第三个麦克风在听筒旁 什么意思?
另外一个很多朋友感兴趣的问题是,MX3说有三个麦克风降噪,但是为什么机壳上只有两个孔呢?拆下主板以后才发现,其实第三个麦克风在听筒的旁边。
在这里放一个麦克风是什么意思?简单来说,MX和MX2上的麦克风,都是为了让对方听你说话更清楚,而MX3上的这第三个麦克风则可以让自己听别人听的更清晰,所谓他好我也好。比较奇葩的设计是,在MX3上第三方APP如果需要获取麦克风声音,MZ会打开听筒边上的这颗,初看似乎有些反直觉,怎么会用这颗?但是某天在街上走,发现MM用微信发语音消息的时候,绝大多数都是冲着屏幕或者对着听筒喊的时候,突然对MZ的工程师产生了深深的敬佩……
听筒左边是一些小附件,如图所示。
震动力度:换成双头振动电机
摄像头大了很多,也从CameraCube回归了传统结构,效果自然是也要好得多,当然,不是顶级,不过也够用了。光学上的东西道理很简单,体积越大效果越好,大家认准这条准没错。
位于主板右边的是振动电机。
和之前的几代手机不同,这一代MX3上MZ似乎把许多许多东西的设计都简化了,以前很多用粘死的、焊死的、甚至都不知道怎么固定上去的结构,在MX3上都变得清晰异常,震动电机就是个鲜明的例子,只需要拧下三颗螺丝,就可以轻松取下,这在以前的手机上根本做不到,事实上一直到现在都不知道MX2的振动电机要怎么拆。可能是由于机器增大,所以MX3上MZ换成了双头电机,这样可以获取更大的震动力度。另外一个改变就是音量键从窝仔片换成了微动开关,这就是MX3的音量键手感远好于前作的原因。不过电源键依然还是窝仔片,估计是MZ觉得电源键现在意义不大了吧。
至此,中壳上唯一剩下的东西就是这块红色的导热垫了。
曾几何时,手机也开始需要对散热结构做仔细设计,也需要用导热垫来快速导出热量,细思恐极啊。
回归M9式的方块
电路
板
差点忘了,还有最好的800万摄像头呢……
好像和MX2也差不多,而且似乎MX2的还好看一点?也许是这样,但是MX3的摄像头内部要强大得多。IMX179+f/2.0镜头+29层镀膜的蓝玻璃滤镜,最终效果说明一切。想想那么好看的照片就出自这样小小的摄像头,还是很让人感叹科技的进步的。至于摄像头内部,先卖个关子。
由于本帖定位温柔向,所以面对正面贴满石墨导热贴纸和屏蔽罩的主板,一时半会也不忍心下手,那就先从反面开始看好了。
与MX和MX2不同,在MX3上MZ回归了M9式的方块电路板,这也和机身的增大有关。依然是黑色的PCB,依然是超高密度激光打孔的任意层互联的10层板,厚度却只有区区0.6毫米。这样的PCB规格,除了MZ在业界只有苹果愿意使用,其他厂家是舍不得的。(小编按:真的?有待考证……)
经常有很多朋友希望从拆机图里去看做工,那么有没有什么简单的标准可以用来判断一个手机主板的做工好坏?严格说,好坏其实并不好判断,但是我们可以去判断哪些设计需要花费更大的代价才能实现。首先,黑色的板子会带来成本增加,因为黑色不利于目视检查,这在PCB生产过程中是一道重要的工序。但是黑色的板子好看,高端大气上档次,从M9开始,MZ一直喜欢用。
其次是零件。越小越好、越薄越好,因为越小越薄,对于工艺的需求就越高,零件也往往需要定制。可以看到,MX3的主板最小的零件是0201规格的,这其实在目前手机中并不算是一个很小的规格,业界目前最喜欢用小尺寸零件的是苹果,会使用大量01005规格的零件。01005有多小?0201规格的零件,长度只有1毫米,宽度只有0.6毫米,大概只有四分之一颗芝麻大小,01005则只有0201的一半,尺寸为0.6x0.4毫米——真的小成一粒灰尘了。如此细小的零件对PCB、贴片机和回流焊都提出了极高的要求,也不是一般厂家舍得用或者可以用的。等等,MZ不是没有用01005么?是的,MX3虽然没用01005,但是MX3的PCB对于贴装的要求却依然远远高于普通的0201,原因在于第三个因素:贴装密度。
MX3为啥不直接用01005规格零件?
首先看看著名的1999牌手机的主板:
虽然图中最小的零件也是0201的,但是两个零件之间的距离大约等于零件本身的宽度,也就是大约0.6毫米。那么MX3呢?
高下立见。虽然是0201,但是贴片之间几乎没有缝隙,这说明MX3虽然没有使用01005规格的零件,但是工艺需求却是01005级别的。那为啥不直接用01005呢?……估计是因为板子还挺大的,放得下吧……
解析芯片 WIFI芯片“缩水”了?
既然撬开了,下一步自然就是解析芯片。为了方便观看,把型号都画到了图里,各位直接看即可。
主要的芯片,都标出来了,功能也是。具体的解析,打算放在后面再做,在这篇里着重来关注两个东西。
首先是WIFI芯片。有朋友指出,MX3的WIFI比MX2差,是不是MX3的WIFI芯片缩水了?答案是不仅没有,还升级了。MX2的WIFI芯片是
博通
的BCM4330,MX3是BCM4334,和MX2相比增加了2x2 MIMO支持,带宽从72Mbps提升到150Mbps。至于信号问题,大家可以给工程师一点时间,相信他们是会继续优化的。
第二个则是Sensor Hub。说实话,这个东西在MX3发布会时看到,还以为只是个软件设计,一直到后来李楠在微博上各种夸Sensor Hub先进,尤其是到苹果发布M7协处理器以后,才知道这东西原来真是一个硬件芯片,而且Galaxy S4就已经实现了……这充分说明了做得好的不如吹的响的,吹得响的不如先张嘴的。
那么Sensor Hub到底是哪个芯片?各位看第二张芯片解析图,在中央麦克风左边的那片小小的芯片,型号为32UC3L0128A的,就是Sensor Hub的本尊。实际上,这是一颗来自ATMEL的32bit
AVR
单片机
,做过
嵌入式
开发的应该都很熟悉。通过这颗芯片,MZ可以用一个低功耗的方式,获取并分析所有
传感器
得到的数据,让系统可以更好的判断自己所处的状态,甚至在休眠的时候也可以不断获取传感器信息,还不怎么耗电。为啥别人的Home不能唤醒系统,而MX3可以?就是因为有Sensor Hub存在。当然,MX2的Home有独立控制器,虽然实现了同样的功能,但是和MX3还是没法比的。
苹果M7本质上来自
NXP
的
Cortex
M3单片机
你可能觉得不屑,这不就是一小单片机么?没错,实际上苹果的M7,本质上也只是一个来自NXP的Cortex M3单片机,在性能和功能上和这枚32bit AVR是一个层次的。用什么硬件实现不是问题,关键在于要想到这么做。这点上,MZ和三星无疑走的比苹果早,虽然大家都想到一起去了。从本质上来说,这都是为了在硬件过剩的时代,想到如何能更好提升使用体验的方法,相对于简单粗暴的对硬件、拼跑分而言,这样的研发对于消费者而言的明面吸引力要低得多,但是却是真正对大家有好处的设计,作为一个成熟理性的消费者,选择这样的想法才是正确的。毕竟,跑分3万6又能干啥呢?
最后上一张全家福。至此,我们温柔向拆解就拆完了,剩下的呢,自然就是暴力向拆解了,下一期会把所有能拆的都给拆光,不要错过!
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