SIM808四频GSM/GPRS通讯模块三维结构

　　做车载定位终端结构设计那会，最先敲定的通讯单元就是SIM808这款模块，当时画三维模型的时候，最先卡的点就是板边金手指的安装公差——这类表贴通讯模块对焊盘共面度要求极高，模型里特意把底部1.27mm间距的LCC引脚做了0.05mm的公差预留，避免后期投板后出现虚焊、连锡的问题。很多刚接触物联网终端设计的工程师容易忽略模块的净空区要求，这款SIM808的射频天线区域在模块左上角，三维建模时特意把周边3mm范围内的结构避让区做了高亮标注，不管是做塑料外壳的筋位设计，还是主板上周边元器件的布局，都不能侵入这个区域，不然会直接影响GSM信号的接收灵敏度，实际路测的时候很容易出现信号跳变、丢包的问题。

　　从实际应用场景来看，这款模块覆盖了850/900/1800/1900MHz四个工作频段，不光能做常规的GPRS数据传输，还集成了GPS定位功能，之前做共享电动车的车载中控、农牧区的远程灌溉控制器、物流追踪的定位标签，都用过同系列的模块，建模的时候特意把模块顶部的标签区域做了0.1mm的下沉处理，实际量产时模块表面的丝印标签不会和外壳内壁产生摩擦刮蹭，避免组装后标签磨损导致的IMEI码识别困难。模块本身的外形是标准的24*24mm方形封装，厚度控制在2.8mm，做结构堆叠的时候，要注意模块上方不能放置金属材质的结构件，哪怕是外壳上的导电漆涂层，也要避开天线对应的投影区域，之前有个项目踩过坑，外壳内部喷了导电漆做EMI屏蔽，刚好盖在天线区域，结果信号强度直接掉了20dBm，最后只能改模把对应区域的导电漆层去掉，耽误了快两周的项目周期。

　　建模的时候还特意还原了模块底部的焊盘排布，一共42个引脚，每个引脚的宽度、间距都严格按照手册的尺寸做了1:1还原，包括电源引脚的加宽处理——GSM模块在发射瞬间的峰值电流能达到2A，要是PCB上的电源走线宽度不够，很容易出现电压跌落导致模块重启，三维模型里把电源引脚对应的焊盘做了突出标识，方便结构工程师和硬件工程师对接的时候，快速确认电源回路的布局空间。另外模块侧面的定位缺口也在模型里做了准确还原，这个缺口是SMT贴片时的防呆设计，要是建模的时候漏做这个特征，后期做钢网、贴片工装的时候就会出现方向识别错误，导致整批板子贴片报废。

　　从安装边界来看，这款模块采用表贴焊接方式，不需要额外的固定孔位，建模时预留了模块周边2mm的维修空间，要是后期生产过程中出现模块故障，方便用热风枪进行拆换，不会因为周边元器件太近导致拆焊时烧坏周边器件。模块本身的工作温度范围是-40℃到85℃，做户外设备结构设计的时候，要注意模块和外壳之间的导热路径，要是设备在夏季暴晒的环境下工作，壳内温度很容易突破上限，建模时可以在模块背面预留0.3mm的导热垫间隙，把模块工作时产生的热量传导到主板或者外壳的散热区域，避免高温下模块出现工作异常。很多人做这类通讯模块的三维模型时，只会做个大概的方块外形，忽略了引脚、净空区、防呆缺口这些细节，真到结构评审的时候，根本没法用来做堆叠校验，最后还是要对着 datasheet 重新核对尺寸，反而耽误了设计进度，这款模型把所有和结构设计相关的特征都做了精准还原，不管是用来做整机结构堆叠，还是做SMT工装的设计参考，都能直接调用，不需要再反复核对尺寸参数。