智能手机科普系列之手机内部芯片解析

说完了屏幕接下来先看一下手机内部的芯片分解布局,以iPhone X 和三星s6进行解析,看一看手机内部究竟有啥。

1、 iPhone X

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既然是十周年力作,那就先和初代iPhone合个影吧。感谢乔布斯,改变了这个世界。

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X光下可以看到两块电池(iPhone史上第一次)、超小的电路板、圈。为了给前置摄像头、等让出位置,扬声器略有下移。

另外在Tac Engine和底部扬声器之间(绿色框)有个神秘芯片,会是什么呢?

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底部两颗螺丝和以往不太一样。

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然后分离屏幕和机身。

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看到内部世界了。

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这块小卡片是和上边的螺丝是阻拦我们继续前进的一个障碍。

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好了,前面板分离了。

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X光下的前面板。还记得前边说的那个神秘芯片吗?原来和屏幕在一起,到底是什么呢?

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两块电池占据了机身内部大部分空间。

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先来拆双摄像头,使用一个细长的金属条固定着。

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双摄模块下来了。

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这就是主板,是不是太迷你了?

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主板布局都有点让人密集恐惧了,设计能力真是非凡。

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主板双层紧紧焊接在一起,不得不动用BGA热风枪才分离开来。

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分离开来的主板一共有三块,大小各异。对比iPhone 8 Plus的主板,总面积其实增大了35%,但却利用双层堆叠,大大缩小了空间占用。

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先来看第一块:

红色:苹果APL1W72 A11仿生处理器(上边覆盖着SK海力士H9HKNNNDBMAUUR 3GB LPDDR4X内存)

橙色:苹果338S00341-B1

黄色:78AVZ81

绿色: 1612A1

青色:苹果338S00248音频

蓝色:STB600B0

紫色:苹果338S00306IC

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再来看第二块:

红色:苹果USI 170821 339S00397 /无线模块

橙色:WTR5975千兆L

黄色:高通MDM9655骁龙X16 LTE基带、PMD9655电源管理IC

绿色:Skyworks 78140-22/SKY77366-17、S770 6662、3760 5418 1736

青色:BCM15951触摸控制器

蓝色:NXP 80V18 PN80V 控制器

紫色:博通M-8072、MMMB功率

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接下来是最后一小块:

红色:TSB3234X68354TWNA1 64GB闪存

橙色:苹果/ 338S00296音频放大器

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在多块电路板之间,苹果并没有使用排线,而是一圈的穿孔。

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X光下可以更清晰地看清SoC处理器和周围电路板的立体结构,尤其是周边的穿孔。

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X光侧视图,看到穿孔了吗?

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好了,接下来是电池。

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虽然分成了两块,但其实是做在一起的。

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电池规格为10.35W、2716mAh、3.81V,略高于iPhone 8 10.28Wh,作为对比Galaxy Note 8达到了12.71Wh。

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TrueDepth摄像头系统无疑是iPhone X上的一大焦点,是实现Face ID人脸识别的关键所在。

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红色框内为前置摄像头,橙色框内是红外点阵投影仪,黄色框内是红外摄像头。

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X光视图。

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取下Tapic Engine。

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底部扬声器,和用于防水的胶水。

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防水零件"伪喇叭"。

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Lightning接口。

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回到前面板,首先是听筒扬声器,结构做了重新设计。

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这应该是最复杂的前面板了:扬声器、麦克风、环境光传感器、泛光感应元件、距离传感器。

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取下所有元件之后的屏幕。

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轮到无线充电圈了。

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它连接着音量按钮、静音开关还有一个未知的传感器。

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闪光灯和电源键在这里。

再回到机身背面,拆玻璃后壳

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还需要拆下摄像头保护盖。

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顺利分离,这次没有悲剧。

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所有零部件大合集。

2、 三星s6

1) Samsung Exynos 7420 SoC

2) Samsung K3RG3G30MM-DGCH 3Gb LPDDR4 SDRAM and Samsung KLUBG4G1BD 32GB NAND Flash

3)

Samsung Shannon 333 调制解调器, Shannon 533 芯片,

4) Samsung Shannon 928 (无线射频接收器和Samsung Shannon 710 包络跟踪电路)

5) 博通 BCM4773 GNSS 定位中心

6) InvenSense MPU-6500 Gyro + 加速计

7) Skyworks SKY78042 多模多频(MMMB)前端模块(FEM)

8) Avago AFEM-9020 PAM and Avago ACPM-7007 PAM

9) Samsung C2N8B6图像处理器

10) Maxim MAX98505 Class DG音频放大器和 MAX77843电源管理芯片

11) Samsung 3853B5 电机Wi-Fi模块

12) N5DDPS2 (Likely Samsung NFC Controller (P/N有待确定 )

13) Wolfson WM1840 音频编解码器

14) 德州仪器(TI) BQ51221 单芯片无线充电接收器

15) Skyworks SKY13415 天线开关

16) 意法半导体 FT6BH Touch 触屏

三星继续沿袭把自产的元件加入其手机的趋势。现在不仅拥有APU和缓存单元,而且还有调制解调器,两个PMICs(电源管理IC芯片),一个无线发射芯片,一个包络跟踪电路,一个可能的NFC控制器,和一个图像处理器(和一个三星自主的机电Wi-Fi模块)。我们发现Galaxy S6使用了一个意法半导体触屏控制器。这并不是多么惊奇的事情,因为我们已知在去年中期,三星已经在Galaxy Note Neo 3中植入了ST触屏控制解决方案。三星使用的意法半导体解决方案再次应用在Galaxy S6中,可见,此方案已相当成熟。

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三星Exynos 7420处理芯片

三星Exynos 7420应用处理器基于三星的14纳米FinFET制造工艺。在实验室我们绘制了一个很好的FinFET技术横截面图。这是迄今为止三星公司向大众展示的唯一信息。

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这个其实并不十分明确!在封装的同时会有一个包装标示:

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这样的布局非常与众不同,通常记忆标示(SEC 507等文字)位于(7420 等文字)上一行,而不是斜对角的样式。

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芯片的尺寸是78mm²,相比之下,Galaxy S5使用的是118.3mm² Snapdragon芯片,和113 mm²的20纳米Exynos 5433芯片。

是不是FinFET工艺?

。通过显微镜,我们得到了一个解封状态下具有带代表性的样本。

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Exynos 7420芯片使用11层金属,我们可以在上图看到模具的密封横截面图,接下来再让我们看看三极管:

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的确是FinFET工艺!这部分平行于fin,并且穿过栅极。触点的底部大约位于fin的顶部边缘,而且我们可以看到栅极被包裹着,并且比接触点更深入到fin的边墙。

手机内部大部分元器件基本相同,只是通过不同的组合、安装上不同的系统就成为了不同的手机。


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