100美元智能手机剖析

表1　PV150与PV200的参数比较

图1    PV150分解图
图2　在PV200的基础上进一步降低成本

图3　通信模块的核心也是通用元器件
图4　取消miniSD卡插槽后大幅降低了成本

在《日经电子》对最新的PV150手机进行剖析后，某大型电子厂商的便携设备设计工程师感叹道：“这款手机的元器件大多选择了通用产品，几乎所有的元器件都被集成在1块PCB板上。所有元器件的成本只有1万日元(约合630元人民币)左右，在降低成本方面令人印象深刻。”PV150的设计特点主要体现在对于降低成本的重视，同时，在选择结构和元器件时也考虑到了集成的便利性。

售价99.99美元
PV150是夏普公司与美国Danger公司共同开发制造的PDA手机(智能手机)，由美国移动通信运营商T-Mobile USA公司以“Sidekick iD”的名称于2007年4月25日在美国上市。该款GSM手机采用了QWERTY排列的全键盘，可支持3家大型公司的即时通信(IM)服务，并拥有电子邮件、网页浏览器和游戏等功能。T-Mobile USA公司曾在2006年7月将夏普公司生产的PV200(Sidekick3)手机推向市场。与PV200相比，此次上市的PV150没有摄像头、蓝牙功能及存储卡插槽，是一款定位于入门级的产品(见表1)。

T-Mobile USA提供的PV150定价为299.99美元。实际上，几乎所有用户都以更便宜的附带2年合同的99.99美元的价格购买。而PV200在同样条件下的售价为199.99美元。

元器件集成在1块PCB板上
对PV150进行分解后，可发现其结构非常简单(见图1)。全键盘的触摸开关和外壳侧面配置的电源开关等按钮均尽量安装在主PCB板上。而且，除显示屏外，几乎所有的电子元器件都集成在主PCB板上，从而大幅降低了成本。

与PDA功能及GSM通信功能相关的元器件均安装于PCB板内侧。PV150中集成了TI公司的手机应用处理器OMAP331，主要用于提供PDA功能，该处理器周围的电路都进行了严格屏蔽。通信功能由美国Enfora公司的MLG0208-00模块实现，模块屏蔽板的一部分焊接在主PCB板上，以接地并防止噪声。

PV150主PCB板的厚度为1mm，在手机中属于较厚的类型。较厚的PCB板会增加手机的重量，但另一方面能够确保PCB板的强度。当PCB板强度不够时，按压PCB板上的开关按钮及键盘按键时会引起芯片焊料剥离。为了防止这种情况发生，就必须采取增加强度的措施。而由于PV150采用了较厚的PCB板，因此只在主要的芯片与PCB板之间进行了底部填充(见图2)。

保证基板强度也有助于降低组装成本。某大型元器件厂商的工程师表示：“较厚的PCB板在生产线上更容易操作，能够提高良率。”如果优先考虑产品的小型化、轻巧化而采用强度不足的薄型PCB板，就容易引发良率问题。在极端情况下，还必须追加采取确保强度的措施，或是将开关按钮等安装在主PCB板以外的其它PCB板上。某大型电子厂商的工程师表示：“有时还需要重新针对开关线路设计新的噪声消除解决方案，容易导致成本增加。”

采用低成本的通用元器件
提供PDA功能的芯片组以TI公司的OMAP331为中心，还包括TI公司的音频编解码器和电池管理芯片。OMAP331的CPU采用200MHz的ARM925，含有64MB内存，属于低成本的手机应用产品。SDRAM与闪存来自三星电子公司。通信模块是Enfora公司的MLG0208-00，它可提供支持4个频段的GSM手机功能。另外，通信模块中还采用了TI公司的处理器、Silicon Laboratories公司的GSM收发器、RFMD公司的RF放大器等芯片，这些器件均是针对GSM手机的低成本通用产品(见图3)。某元器件厂商的工程师表示：“大约只有十几美元。”

PV150的主要芯片几乎与高端的PV200相同(见图2)。只是在存储器方面有所不同，为了缩小面积，PV150采用了闪存与SDRAM集成的产品，从而能够将SIM卡接口安装在PCB板上。

除增强了降低成本的意识外，PV150中尤其让元器件厂商工程师关注的是，电源电路采用了叠层线圈。工程师指出：“与一般的缠绕线圈相比，叠层线圈的特性差，因此很少使用。采用这种线圈也许是出于价格因素的考虑。”

由于在目前采用0603元件的手机较少，因此PV150中的无源元件多数选择了低成本的通用1005元件，虽然体积略微增加，但保证了低成本的特性。另外，采用集成了多个无源元器件的阵列式元件也引人注目。某大型电子厂商的工程师评价说：“阵列式元件可以节省面积，但元件的配置会受到一定限制。”

取消SD卡插槽是削减成本的关键
通过比较PV150和PV200两种机型，可以发现：从PV200到PV150，削减成本的主要手段是减少手机的功能，即取消了与蓝牙相关的元器件、摄像头以及miniSD卡插槽，另外也尽可能减少了无源元件等。
PV200中包含有配合miniSD卡和SIM卡的组件，它们通过柔性电缆与主PCB板相连(见图4)。为了防止噪声，组件背面必须用铜箔严格屏蔽。而在PV150中，miniSD卡插槽被取消，SIM卡接口又安装在主PCB板上，因此大大降低了成本。   [NIKKEI ELECTRONICS ?2007. Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.] (千江水译)