手机设计工程师必睹--新西游记和设计(转载)

tvphone

近日到总部工作,收获颇丰,特摘记于此,与业界高手过招交流,以激励自己,并且培养良好文档习惯.
写的过程是思考\总结\提炼的过程,讨论的过程是提高\交流\开阔眼界的过程.

两点体会:
1.技术本身很重要,但不是最重要.最重要的是有一套完善的工程管理体制和工程设计方法.所谓可持续发展,或叫可再利用的技术积累.
2.唐僧为何非要不管死活地到西天去取经。因为明师出高徒，要学就学最正统的.书是正版，经是纯经，僧是高僧，信是真信。


第一回:大闹天宫---pcb layout.
技术难度:10(一共十级)
重要程度:10

西游记中大闹天宫最热闹,各路神仙,各种技术,看的人眼花缭乱,也不知所以然.
手机设计中pcb设计也够复杂,高中低频全有,数模混合,最要命的是要过FTA,即使有悟空的功夫和火眼晶晶也要经常失手.所有手机设计最棘手的指标都和他有关,比如desense,audio buzz(217Hz),esd从根本上讲就是由pcb决定的.
各个公司的原理图都很类似,ic厂家都给完善的参考设计,而且也可以通过某种渠道搞到市场上销售手机的设计原理图,甚至版图,这以经不是秘密了. 可是很多公司这些指标就是解决不了,就是死在这些指标上了.最惨的是,死了都不知道原因,还叹息:”运气不好,这回输了,赶上下笔买卖赚回来,过几年又是一条好汉.”

1. 外设:
1.1 USB
大多数设计中会有个LDO,从USB cable取5V电压,降为3.3V,给BB 的USB单元供电.这个LDO要靠近connector, 而且它的进出电容要靠近LDO. 在BB 的USB单元处要有一个电容. 此线最小为10mils.
接口处要加ESD.
接口处要加EMI 低通滤波器.
接口处要加终端匹配器件---pcb设计匹配器件时要靠近connector.这个问题曾问过n个人而不得结果.
USB线是差分线---地球人全知道.
尽量少用via和转折线, 这是为了减少阻抗变化和信号反射.
不要把USB线走在晶体,晶阵,PLL附近.
尽量有连续得地平面.
平行,尽量近.减少层的切换.
1.2 LCD
走线规则和memory 同.这把线要走在一起,尽量短.
1.3 camera
camera的时钟都是10兆以上,噪音比较大. 特别是高fps的camera module,其时钟随着fps增高而增高, 应注意.
这把线要走在一起,尽量短.
尽量原理别的线, 包地. Hehe,这是不可能的,因为BB的BGA有很多线,不可能做到这点.但是至少要和临近层垂直,使起危害最小.
1.4 红外
红外的关键点使功率. 在发送时最大电流会超过100mA,可以考虑由电池直接供电.
注意走线宽度,不要太小.
1.5 存储卡
速度也不低,尽量远离敏感区域.
1.6 I2C
两根线成对走. 上拉电阻放在那不重要,但是不要分叉太远(T
   
关于工具，强力推荐protel。

理由是：
我所见过的cadence和mentor手机PCB设计工程师，没有一个仿真和自动布线的，那还用这些高档工具干吗？其实，对于手机小而复杂，仿真和自动布线毫无意义。
protel低廉的价格,方便的一键操作，随心所欲的修改功能，还有广泛的工程师，没有不用的理由。很多人说protel操作太随意,易出错。 我说操作随意正是他的优点。C语言的指针也操作随意，易出错。但没了指针，C还能那么高效吗，还能写unix吗，还能直接对硬件操作吗？ 没了指针的C变成了java,只能写些上层的东西。 操作随意，设计者才能按照自己的思路来设计，比如直接copy，直接修改，只要设计者是高手，不会出错的。
不喜欢C和M用鼠标画斜线，画折线来操作。protel一个快捷键搞定。高级程序员不用鼠标的，非技术人员用鼠标次数最多。
很多做手机的用C和M是因为历史上作手机的大公司用这个东西，也就跟着用了。没必要。还得弄个服务器配着。花了很多钱买了一堆永远用不到的功能，而且用起来很麻烦。

2.1手机是由基带和射频两部分组成。目前基带主流方案是由两个芯片构成：基带处理芯片＋数模混合芯片。前者负责数字基带协议处理；后者是由电源管理，codec及若干功率放大器组成。 还有一些方案再有一个应用处理器，负责多媒体应用，多见于高端手机。

2.2关键区域：
--和射频接口的信号，如I,Q。
--所有audio线。
--系统时钟，可能倍频到百兆以上。
--memory接口也要仔细考虑，尤其是高速存储总线。

2.3布局和层次排列
我所了解的手机方案大多是8层板，激光孔。 要是用四层板是要一定魄力的，不是每个人都敢。
S-S-S-G-P-S-S-S;如果允许，可以多用个地层。
主地层禁止走任何线；所有走线层都要铺铜，并且和主地平面层相连接。
对于关键线，如audio线，在所在层要用地铜皮包住，这样可以和数字及RF线隔离开来。

2.4数模混合芯片
数模混合芯片负责充电，电源管理，CODEC,AUDIO数字接口等，他的位置应考虑：
--尽量和PA近，减小电源回路
--靠近电池connector
--考虑音频走线
--散热