2025年揭秘IoT芯片到模组研发生产全过程收藏版.docVIP

揭秘IoT芯片到模组研发生产全過程（收藏版）

物联网、智能家居的发展，加深了人与物的连接互動，使得我們的生活愈加丰富多彩、沟通更為便捷、连接越来越紧密。人、物（设备）的连接依赖于Internet無线组网無线连接，然而连接协议却品类多多，如大类的WiFi、BLE、Zigbee、Z-wave，尚有小众的NB-IoT、LoRa等；且單就WiFi协议，又有多种芯片平台如高通QCA4004、MTK的MT7688、乐鑫的ESP8266、瑞昱的RTL8710等；這样一来，难免會給工程師产品開发前期带来困扰：产品适合选用什么协议？需要哪些参数做衡量？又有什么测试测量手段？今天小编就以瑞昱的RTL8710WiFi模块為例，從研发选型、生产過程两大方面，辅以芯片封装、PCB生产、及SMT加工的過程工艺来給大家做個细致的讲述，争取能拨開雲雾見明月。

芯片到模组的四個阶段一、芯片（本阶段小编自认肤浅，大家飘過~）

從度娘拿来的芯片生产過程，贴图共同學习。

重點說說模组研发、生产過程；一张导图、分段阐明；

二、模组研发

重要波及硬件设计、软件设计两方面；

所谓谋而後動，模组動手设计之前。需要從這几种方面去考量，方案选型、原理图及layout设计、PCB板子及PCBA打样、指標调试与参数测试；其中，方案选型為重中之重。

1、方案选型关键是满足功能、供货生产轻易、价格匹配；

（1）需求分析功能考量：wifi使用的组网方式，一對一，還是一對多。终端产品取一對一，用在网关、路由上则是一對多。

在传播速率上，分流量类，控制类，假如模块应用在智能家電控制方面的，选择偏控制类的芯片，例如ESP8266即可；假如用在路由器這样的产品，就要选择流量类芯片，例如MTK的7620；

在功能接口方面，模组開发商考虑更多的也許就是芯片的接口数量，功能支持等，例如GPIO功能口、SPIflash扩展口、I2C接口；其实這個很好理解，例如RTL8710這款物联网WiFi芯片，它的GPIO多达二拾多种，支持多的输入输出设备，或是更多的外部连接或控制；同样在接口功能方面的考虑也是不能忽视的，例如這款芯片其有的接口在無工作状态下可自動将功耗減少到最低状态，待進入工作状态時可自動從睡眠模式唤醒，這样可大大減少产品的功耗。此外，在应用功能方面，開发商根据需要选择透传类，還是非透传类的芯片方案。（2）优劣分析除對芯片方案的市場需求進行分析外，模组開发商還需要考虑芯片的性价比与稳定性，以及原廠及供货渠道；一款好的产品就算各個方面都過硬，不過价格脱离市場高的离谱，那么绝對是没有人敢选择的。當然也不能單單只看价格，俗话說廉价没好货是非常有道理的。假如两款芯片方案优势差异比较明显，不過优势占优的芯片方案虽然价格高一點也阻挡不了大家选择的。說到芯片方案的稳定性，這個尤為关键。倘若是一款功耗高易引起发热而导致死机的芯片，你怎样让产品開发商、消费者选择呢。當然发热也許是导致不稳定众多原因中的一种，如芯片廠商對软件代码的优化不到位，同样會引起上述問題。不一样廠商或者不一样品牌提供的芯片方案，也許是各有仟秋，甚至是仟差萬别。在芯片行业，大家似乎有一种共识，欧美芯片方案优先选择，接著是曰韩，再者就是台湾，最终才选择大陆芯片方案，當然這是在芯片方案价格差异不大的前提之下。當然這样笼统的說是不太科學，不過参照意义還是有的。上述我們提到的模组芯片方案就是来自台湾廠商。最终，再好的芯片方案，供货渠道不稳定，或者常常出現短缺，對于模组開发商同样是非常致命的。

2、原理图设计

模组開发商选择好芯片方案後，就就要進行模组開发设计。模组研发设计最先做的工作就是，设计原理图。

稳定性：開发商需要根据芯片廠商提供的芯片资料，按照规格规定设计出稳定性高的原理图。成本优势：原理图有多种设计方案，不過不能忽视對成本考量。如两层電路板设计，四层電路板设计都可以使用，四层電路板也更优，不過价格就更贵。當然這只是成本考虑的一种方面而已。兼容设计：原理图设计時的電磁兼容设计考虑，就是要考虑模组在多种電磁环境中仍可以协调、有效地進行工作。目的就是保证模组既能克制多种外来的干扰，使模组在特定的電磁环境中可以正常工作，同步又能減少模组自身對其他電子设备的電磁干扰。電磁兼容设计考虑，波及到整個模块的稳定性和性能。量产难易程度：原理图设计還要考虑後来与否以便加工，好加工也就意味著加工费用少。假如设计的原理图致使实际加工的良品率低的话，同样會导致成本增長。3、绘制PCB板上部分的原理图设计，与画PCB板一块，被统称為PCBLayout。两者都是相辅相成的，原理图设计的就是要在画PCB板上得到体現，原理图要考虑的画PCB板時同样需要考虑，并且画PCB板還需要考虑的更多。例如，射频考量、稳定性考量，构造考