今天拆解了一个中国电芯电视机顶盒,发现这才是硬件设计降低成本的典范啊,值得所有做硬件的人学习!
这是机顶盒一侧的接口。有按键、DC12V供电口、AV口、HDMI接口、以太网口、USB口。
另一个侧面还有一个USB口。
这个机顶盒的型号是ZN90。
底盖采用了两颗螺丝+卡扣的形式固定。
去掉底盖之后就可以看到电路板背面了,背面没有IC,只有一些阻容器件。
板子正面。整体看起来非常简洁、干净。
以太网接口的变压器。
HDMI接口处有ESD防护器件的焊盘,但是实际生产时没有贴装。
这是AV连接器、DC电源插座、开关按键等特写。
音频接口芯片使用的是3PEAK的TPF607A。这是一个3-Vrms的音频线路驱动器,集成了电荷泵,封装形式为MSOP-10。
这个机顶盒上还有一个RTL8763蓝牙模组。
蓝牙模组采用了PCB板载天线。
接下来看看SoC部分。主控芯片上粘了一个散热器,需要先把散热器抠下来。
这种散热器我之前在拆解荣耀Pro路由器的时候看到过(文章链接:),评论里有大神说这种是碳化硅陶瓷散热片,在机顶盒、路由器里使用这玩意比较多。
去掉散热片之后,看到主控是晶晨的S905L。
旁边还有来自晶存Rayson的两颗DDR颗粒和一个eMMC颗粒。其中DDR4颗粒的型号是RS512M16ZNDD-75DT,容量8Gbit,位宽512Mx16。eMMC的型号是RS70B08G3S03F,容量8GB。
为啥文章标题说这个机顶盒是硬件设计降低成本的典范呢?因为这样的一个外挂两颗DDR4和eMMC的SoC电路的板层只有两层。关键这些器件都是BGA封装的,我很好奇这些器件是怎么扇出的。
先打光看看DDR的走线。完全是在顶层和底层走线了,两根差分线中间留一定铜皮宽度,并在铜皮上打过孔,通过这种形式来保证地回路,毕竟只有两层板,没有完整的地平面。
板子背面也是同样的。唯二的两层电气平面,利用得井井有条。只能说这个硬件工程师水平很高,耐性也不错。
我很好奇芯片是如何扇出的,所以上夹具,固定住板子打算把这些器件吹掉看看。
Few minutes later,吹完了。
这样一看就懂了,这个S905L在最外圈的引脚并不算多,这样可以让里面第二圈、第三圈的走线直接从顶层拉出,但是全部拉出也是不可能。只需要把这部分打过孔从底层拉出就行。也就是说,从芯片封装设计层面,就考虑到PCB按照两层来做了。看来芯片原厂想要做大做强,不能只在芯片功能性能上对标别人,一定要有其他让下游厂商无法拒绝的优势,比如这颗S905L,他最大的优势就是可以两层布板。
这是DDR4颗粒的走线。
顶层的DDR走线。
凭我的经验观察,这个板子肯定是2层板。为了验证确认,我打磨了一个缺口,发现确实是两层板无疑。当然,在打磨的时候为了避免内层铜皮内缩,我还打磨得挺深。
看完PCB,我们再看看外壳设计。其中外壳上有两个指示灯位,图片上这个是导光柱。导光柱的安装也非常简单,注塑壳子上生长了一个小柱子,把导光柱组件可以直接套在这个小柱子上,然后使用烙铁一类的工具压融小柱子从而固定导光柱组件。
注塑壳体在内部生长的螺丝柱、支柱高度超过柱子直径时都会增加加强筋。在侧壁上每间隔一定距离也设置了加强筋。
这个电视机顶盒,不论结构设计、PCB设计、芯片选型、装配,任何一个环节都完美诠释了降低成本这一核心理念。毕竟这种产品的装机量都奇大,哪怕是节省一个电阻电容,批量算下来都是一笔巨款,更何况把PCB从六层、四层,直接砍到两层,简直是成本腰斩啊!不过话说回来,有些东西学学可以,但是不一定有机会实施。总结来说还是一句话,学习的是思路、方法,而非具体的操作。
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