深拆MX3：不曾深究的细节设计（主板篇）
发布时间：2013-12-6 11:10
发布者：wp1981
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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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