手机PCB主板是如何协同工作数十种微型元

智能手机中集成的相机、显示器、扬声器、天线和电池等数十种组件,如果他们之间通过同导线来连接,那所使用的导线将超过一个足球场的长度。显然这么小的手机装不下,所以手机中使用的PCB印刷电路板来代替。PCB板是一种绿色的板子,板上布满了竖板跟铜线,它能为表面上的所有电子组件提供安装结构和通信连接。接着我们来看手机电路板的工作原理,手机主板上装有各种电子元器件,其实刚出厂的PCB板上是没有装组件的,他们是以焊接或者卡槽的方式连接到PCB板上。

比如相机和显示器是通过一种配合连接器和扁平线缆连接到PCB上,通过观察PCB的X射线图像,上面的深色区域就是同导线的位置,剩下的浅色部分是结缘体。PCB中的同导线是多层的,并且每一层之间并没有接触,这是手机中的系统及芯片SOC,它安装在PCB上的焊盘网格上,这相当于把智能手机的大脑连上了主板。PCB上还有许多焊盘,又于连接其他微芯片和元件。

这15条同走线将SOC连接到后置摄像头,而这四条走线将SOC连接到前置摄像头。走线越多,能够传输的数据也越多。每条走线之间都是相互电器隔离的。从SOC出来的32条走线,它们会沿着PCB的边缘布线,然后连接到触摸显示屏的接触布线口。

这些排线的宽度不超过一毫米。总是PCB内的几百条导线能够让手机内的组件进行有效的通讯。这层薄薄的PCB板是怎么制成的呢?其实它可以分为十个导电层,其中顶层和底层用于安装电子组件并充当天线,中间的这两层称为电源层和接地层,它们能为PC地板上的组件提供电源,接地层还能起到电磁屏蔽和散热的作用。剩下的四层用于承载所有的通信走线。

每层导电层都是由同质层,为了防止它们之间接触短路,在每个导电层之间放上绝缘玻璃纤维隔离。我们这里所演示的PCB板有十层,实际上有的手机上能达到50层。另外,顶部和底部还有一层彩色阻焊层,它除了能提供检沿隔离作用,还能固定组件的安装焊盘。到这里你可能会问一个问题,每层导电层之间有一层结缘层,那它们之间是如何传递信号的?这里使用了许多金属小孔连接各层。

这些孔可以连接两层甚至是多层。它分为三种类型的孔。从顶层一直通向底层的孔叫做通孔。从顶层或者底层连接到中间层的叫做盲孔,使内部各层相互连接的叫作埋孔,因为通孔穿过所有的层,如果有些导电层不相连通,只要把该层上通孔周围的铜去掉就行了。每部智能手机主板的形状和规格都不一样,一些手机甚至将顶部和底部的PCB板分开,较大的称为主板,较小的称为纸板。

总体来说,PCB板做得很轻,它的重量只有十几克,因为内部的微芯片和其他元件也越来越小,甚至有的比跳蚤还要小。相比较早期,PCB上的组件体积大,而且使用的是穿过孔的腿来安装。虽然所有的电子组件越来越小,但他们是否会达到一个不可超越的极限呢?



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