发布时间:2010-12-30 阅读量:1322 来源: 发布人:
中心议题:
* 简单到极致的主板
【Wii拆解】(一):设计彻底追求简练
http://www.52solution.com/article/articleinfo/id/80008267
【Wii拆解】(二):简单到极致的主板
http://www.52solution.com/article/articleinfo/id/80008268
【Wii拆解】(三):剧烈挥动也无妨的遥控器
http://www.52solution.com/article/articleinfo/id/80008269
Wii的设计思想如实地体现在了主板上。底板表面比较显眼的地方除了Broadway和Hollywood外,就只有DRAM、无线LAN模块以及蓝牙模块了。至于底板背面,只有闪存、音频/视频用定制LSI以及电源控制用IC。估计部件数量为700左右。
主板看起来简单的原因之一在于部件数量,尤其是电阻、电容器以及铁氧体磁珠(Ferrite Bead)等无源部件的数量很少。像Wii这种采用高速微处理器的产品,多数会在LSI的周围和背面大量配置芯片电阻、电容器以及铁氧体磁珠。目的是调整信号波形、抑制信号噪声。而Wii中配置的电阻数量很少,电容器数量也较少。也没有发现追加降噪部件的“对症疗法”。从事印刷底板受托开发的技术人员推测说,“包括定制LSI的端子配置在内都进行了优化”。
部件厂商的技术人员指出,“Wii的备用图案和冗余部件非常少”。一般产品为“保险”起见会配置大量部件,比如备用电路,或者配备并不需要的0Ω芯片电阻等,而在Wii中完全没有采用这些方法的迹象。
其他部分也将成本削减进行到底。便携产品厂商的技术人员惊讶于LSI周围通孔(Through Via)的大量采用。一般来说,在采用多端子LSI的多层底板中,为了避免布线的自由度受到限制,大多采用底板成本较高的非通孔,而在Wii中几乎没有发现这种情况。“如果不仔细周密地推敲设计,是无法生产出这种底板的”。
Wii的主板中除了定制LSI和连接器外,几乎所有部件都采用了通用品。部件厂商的工程师吃惊地表示,“USB连接器、SD内存卡卡槽以及无源部件等均为通用品。无线LAN模块也采用通用品。这样一来,价格便会降低,还可根据需要更换供应商”。
电磁噪声对策花费心思
但是,Wii的设计方针绝不是一味地追求低成本。而是很好地掌握了平衡,以提高耐用性为目的对底板表面进行镀金加工,在关键部分大胆地投入了资金。前面提到的部件厂商技术人员表示,“尤其是消除电磁噪声影响的对策方面更是花了大成本”。
例如,在“Game Cube”用内存卡卡槽附近以及系统LSI的正下方采用3端子电容器,在USB连接器的信号布线中配置去除共模噪声(产生辐射噪声的原因)的共模扼流圈。另外,与外部连接的连接器周围,为了防止静电放电造成的影响,一定要配备稳压二极管。
底板正反面的第一层(表面)几乎被接地图案所覆盖,利用大量通孔连接正反面的接地图案也是消除电磁噪声影响的一个对策。虽然这些都是基本的方法,但便携产品厂商的技术人员却指出“没有遗漏所需对策,真的很了不起”。
图 3 为了减轻电磁噪声的影响,采用了精心设计的对策不仅在印刷底板外周,还在内侧设计了螺孔,以便使防护板和底板的接地面相接触(a)。为了确保导通,防护板进行了凸状加工。固定散热片的螺孔周围配置了铁氧体磁芯(b)。几乎看不到无线LAN模块本身,完全被保护板所覆盖(c)。利用导电性材料使导通模块的保护板和底板相连,以使保护板之间导通。保护板和底板用螺钉坚固的固定住(d)。仅此所使用的螺钉有11根。
对电磁噪声对策的追求并不仅局限在主板上(图3)。为了增加与底板接地电极的接点,覆盖底板的保护板在中央部分加工了几处凸形。部件厂商的技术人员指出,“这种做法万一与底板上的部件不兼容,将成为产生故障的原因”。考虑优点和缺点后,将电磁噪声对策放在了优先位置。
让技术人员惊叹“竟然做到这种程度”的是散热片中安装的铁氧体磁芯(Ferrite Core)。散热片本身连到底板上,构成了与底板下的保护板相连的结构。固定三者的螺钉被铁氧体磁芯所包围。该技术人员推测“可能是考虑到了伸到保护板外面的散热片的风扇对电磁噪声产生的影响”。
此外,容易产生电磁噪声的无线LAN将天线置于主板保护板的外侧,用保护板完全覆盖模块本身。另外,在覆盖模块的保护板的上下方向安装了导电性树脂,从而分别使底板的接地电极和保护板彻底导通。
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