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手机硬件开发过程

点滴 admin 6年前 (2013-12-05) 269次浏览 已收录 扫描二维码

手机项目开发过程

手机项目开发过程涉及到几个“工种”:项目经理,软件工程师

,电子工程师,结构工程师,布局布线工程师,中试,采购,测

试等。下图描述了手机硬件设计和生产的基本过程,并标识了每

个阶段所需要的时间。

下面是手机项目开发过程各个阶段的简单介绍:

一、 启动

这个阶段需要确定产品定义,项目人员,项目输出和项目时间表

等,以及对项目中的风险点进行评估,比如技术难点,多部门合

作,人力保证等,以便能提前防范。

一般的,如果是产品项目(非预研项目),项目启动时必须根据

市场目标明确整机的目标成本和上市时间,设计和开发过程中要

严格控制成本和项目进度。

二、 概要设计

概要设计是详细设计的前提,根据项目的产品定义,由各专业工

程师预先评估自己的设计方法和思维,以及进行关键器件选型(

如LCD,摄像头,存储器,RAM等)、制定品质指标、制定活动纲

要、进行风险评估等活动。该阶段需注意以下事项:

1) 周期较长的且已经明确要用的物料在此阶段即可发出备

料申请。

2) 关于物料要备数量,建议同时考虑整个项目周期中的需

求,而不是仅仅只先考虑P1,便于采购部门配合。

3) 各版本板子数量要与各相关部门沟通,完成并确认PCBA

和整机的分配表,供后续分配时参照。一般的P1的贴片数量要尽

量控制在20~40。

4) 对于有未经其他项目验证过的新增功能的项目,需要规

划P2甚至P3,不可盲目乐观,以免给市场等部门造成错觉。

三、 原理图设计

硬件设计中,原理图设计是第一步,这一步通常由电子工程师主

导完成,其中包括器件选型,当然工程师要与Sourcing做好器件

选型沟通。原理图设计常用工具有PADS Logic (Power Logic,

.sch),Orcad(Candence, *.dsn)和Protel(.sch)等,原理图绘

制完成后,要导出器件网络表(net list, .net))进行PCB布局,

同时还要制作BOM表。该阶段视所要实现功能的成熟度和复杂度,

一般需要2~5天。该阶段需注意以下事项:

1) BOM出来后要及时开始备料。

2) 器件选型时要注意其货源情况,供货周期及价格,要避开

长周期无替代料的器件。

3) 要给出调试计划(列出常规测试项和设计中需要验证的新

功能测试点)。

四、 ID设计

ID设计需要由市场部门给出方案,由结构和Layout部门进行评估

,直到最终确认。如果是客户项目,建议做出ID手板(只有外形没

有内部结构的实际的模型)用于确认最终效果,因为ID是平面图,

容易产生错觉。

五、 堆叠

这是结构和layout共同完成的。结构工程师根据ID要求给出PCB尺

寸,然后Layout工程师根据线路图,同时兼顾电路设计规范(比

如天线的限制,电池的限制,组装限制)进行PCB布局,给出具体

PCB的外形和高度限制。这是一个多方参与,反复沟通的过程,需

要项目经理,电子工程师,结构工程师,RF工程师通力合作。这

同时也是艰难的相互妥协的过程,有时甚至于要求修改ID。该阶

段最终输出堆叠图和PCB外形图(限高图,限位图),结构工程师基

于堆叠图进行结构详细设计,layout工程师基于PCB外形图进行布

线。该阶段视其难易程度,一般需要 7~10天。

另外要提醒的是,堆叠时要注意充分考虑未来生产时方便组装的

要求。

六、 电路板设计(也叫布线,Layout)

一旦敲定布局,接下来就是布线阶段,该阶段比较单纯,主要由

Layout 工程师完成,由电子工程师负责检查。Layout完成前一定

要和结构工程师确认PCB外形图,因为结构具体设计过程中有可能

改动到局部的限位。电路板设计常用工具有PADS PCB (Power

PCB, *.pcb),Allego(Candence, *.brd) 和Protel(.pcb)等。

布线一般需要7~10天,按照复杂程度而定。对于母板加子板结构

的项目,可多人并行布线。

Layout完成后要及时进行屏蔽罩的设计和制作,由于屏蔽罩需要

在贴片前到位,所以屏蔽罩的时间点尤其要控制到位。屏蔽罩设

计和制作周期分别是2天和7天左右。

七、 MD设计

在布局完成后,与布线同时进行的是结构设计又叫MD,将输出3D

图用于模具制作。详细设计的常用工具是proE和AutoCAD等,MD通

常需要15-20天,进度主要受ID复杂度,ID完全确认的时间点,关

键元件完全确认的时间点等影响。

MD完成后需要制作手板(又称手摸,软模),目的有两个,其一

确认结构设计,其二进行天线调试和方便其他测试。手板制作大

约需要7天时间,首先是根据3D图进行激光成形,而后会在这个手

模基础上复模。费用方面,第一个手模比较贵,在4千元以上,后

面复模则在每个1千元左右。一般一个手模最多可以复模10~20个

。该阶段需注意以下事项:

1) MD设计完成后,需要与市场,Layout人员等进行评审,尽

量找出不合理的地方。

2) 手模通常第一次做2-3个,试模没问题后再根据市场测试等

部门的需要确定后需复模数量。

3) 手模回来后必须进行装机试模,进行手模评审,给出评审

报告,落实3D图做相应修改。

八、 PCB制作(电路板制作)

完成电路板设计后,将PCB文件转换为底片文档(即Gerber Files

或称Artwork Files)发给PCB生产厂家,PCB厂家会依据制造数量

级给出生产计划,前面图中标识出了不同数量级下PCB生产周期(

仅供参考,若由快板厂做,则时间会更短些,但收费也相应会贵

些。对于一般的手机主板,100片以下至少需要12天)。

由于中国手机市场的特殊性,有比较明显的淡旺季之分(国庆、

元旦、春节等是销售旺季),在旺季来临之际,PCB板厂产量接近

饱和,生产周期加长,故此时PCB发板要具有前瞻性。

电路板制作的费用计算方式是:总价=工程费+数量x单价。当设计

方与PCB制作方有了固定的良好的商业合作后,制作方通常会免收

试产前的PCB制作费用。

九、 SMT(贴片)

PCB制作完成后,接下来的工作是开钢网,然后是SMT。通常SMT厂

商也提供代开钢网服务,费用在800元左右。SMT过程就是通过锡

炉把电子器件焊接到PCB裸板上的过程,SMT完成后的成品成为

PCBA。SMT的前提是所有物料要到位(特别是屏蔽罩及屏蔽罩下面

的器件,以及会影响系统整体运行的主要器件)。该阶段需注意

以下事项:

1) 同PCB制作一样,对中国手机市场淡旺季要有前瞻性。

2) SMT前,MMI软件,生产测试相关工具和设备等要提前准备

好。

3) 物料要在SMT前提前分阶段清点。项目经理需定期跟踪物料

下单和确认情况,并定期组织点料,对可能无法按时交货的物料

要及时给出备份方案。

十、 软硬件验证

软硬件验证阶段是最考验项目经理技术能力,协调管理能力的环

节。PCBA完成后,首先要验证各硬件功能模块是否正常,包括LCD

,Camera,USB,T卡,Keypad,录音录像,音频视频播放,耳机

马达,GPS,蓝牙,电视,FM,通话,充电,射频指标,回声,功

耗,开关机等等。

接下来待手模到后,要马上安排天线调试,包括GSM,蓝牙,GPS

等天线。一般的,天线打样3~5天,GSM和BT天线座开模需要7天

左右。另外目前GPS陶瓷天线的量产备料周期是相当长的,需要约

4周。

十一、 模具

手模装配检查完成后,进入开硬模(也叫钢模)阶段。开硬模周

期通常需要25-30天,之后还要根据实际组装进行第一次试模,然

后修模再试模等,最终确定。

手机项目中其它需要开模的部分有:屏蔽罩,电池,天线支架,

喇叭等。

十二、 量产提醒:需要提前准备产品预装数据,以及第三方软

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关于作者:
少将,关注Web全栈开发、项目管理,持续不断的学习、努力成为一个更棒的开发,做最好的自己,让世界因你不同。