芯片级拆解iPhoneX,看这里面的隐形冠军除了博通还有谁

发布者:以泉换泉最新更新时间:2018-02-16 来源: eefocus关键字:iPhone  3D传感  IMU  博世  调制解调器 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

您可能会认为大家已经看到铺天盖地的苹果iPhone X智能手机拆解,但是还有一些厂商隐藏在幕后,没有获得足够的曝光。

 

当然,苹果iPhone X的逻辑集成电路(IC)是最早被拆解分析的,但是苹果真正的创新在于光学器件及模组、MEMS和传感器、封装和PCB技术等领域。

 

据麦姆斯咨询报道,上周,EE Times与法国Yole和System Plus Consulting公司的分析师进行座谈交流。当被问及苹果公司在iPhone X上的最大突破时,Yole首席执行官兼总裁Jean-Christophe Eloy认为是:苹果公司为移动设备带来的新光学系统。他说:“苹果公司的重大里程碑是基于3D传感技术的Face ID,这项技术比任何现有的安卓(Android)智能手机中的人脸识别都准确!并且,现在正准确向平板电脑、汽车、门铃等领域蔓延。”

 

EE Times希望Eloy和System Plus Consulting公司首席技术官Romain Fraux能够深度剖析iPhone X智能手机中的亮点,并给出获的iPhone X“设计中标(Design Win)”的厂商。

 

位于奥地利的PCB制造商AT&S取得巨大胜利

分析师认为,欧洲PCB制造商AT&S(总部位于奥地利莱奥本)是对高集成度iPhone X的重要贡献者。

 

虽然TechInsights和iFixit的拆解专家也对iPhone X中的PCB“三明治”感到惊叹,但是Fraux指出,到目前为止,AT&S是唯一能够在PCB板上提供如此前所未有的高密度互连产品的厂商。

 

通过将两块PCB板堆叠在一起,Fraux预计苹果公司节省了iPhone X约15%的“占地面积”,进而使得苹果公司有了足够的“场地”安放额外的电池。

 

 

苹果iPhone X堆叠板

 

苹果iPhone X堆叠板的横截面图

 

毫无疑问,改良型半加成法工艺(modified Semi-Additive Processes,mSAP)和先进的制造技术正以更低的成本和更快的生产速度,实现智能手机中的高密度互连。

 

iPhone X及iPhone 8大量使用高密度互连技术电路板,同时加上采用有机发光二极管(OLED)显示与无线充电等技术的整合,助长更多的软板(FPC)与软硬板(Rigid-Flex PCB)整合到智能手机之中,高端PCB工艺产品将成为重要的成长火车头,业界非常看好未来的PCB商机。

 

Eloy指出,AT&S的mSAP技术对公司近期财务业绩的贡献很大。AT&S近期报告显示,2017财年前三季度(2017年4月1日至12月31日)的营收同比增长24.5%,达到7.659亿欧元。

 

先进的基板工艺比较

 

据麦姆斯咨询介绍,高密度互连线路PCB板采用积层法制作,简单说就是用普通多层板作为核心板材进行迭加与积层,再运用打孔、孔内金属化的工艺使各层电子电路形成内部电路连接效用,这会更节省布线面积、提高元器件密度。

 

Fraux解释说,半加成法(SAP)目前是生产精细线路的主要方法,其特点在于图形形成主要靠电镀和快速蚀刻。在快速蚀刻吋,由于蚀刻的化学铜层非常薄,因此蚀刻时间非常短,对线路侧向的蚀刻很小。与减成法相比,线路的宽度不会受到电镀铜厚的影响,比较容易控制,而且不易出现蚀刻未净等缺陷,提高了成品率。

 

mSAP与SAP的关键区别在于:mSAP有基铜,而SAP没有。基铜的厚度一般在3~9微米,如此薄的铜厚一般是通过覆铜箔层压板减薄铜得到。mSAP允许通过光刻定义几何形状,走线更加精确,最大限度提高了电路密度,并能够以较低的信号损失实现精确的阻抗控制。

 

 

 

博世(Bosch)为苹果公司定制开发IMU

苹果公司决定在其新款Apple Watch中增加LTE调制解调器(LTE modem),其中一个很大的挑战是:手机的厚度!类似地,MEMS传感器也遇到该挑战。

 

Fraux认为博世集团子公司Bosch Sensortec为苹果公司新款Apple Watch特别定制了6轴惯性测量单元(IMU)。这款IMU厚度从其上一代产品的0.9毫米厚度减小到0.6毫米,成为全球最薄的6周IMU。这也使得:博世取代InvenSense,成为苹果新手机iPhone 8和iPhone X的供应商;同时也取代了意法半导体(STMicroelectronics),成为Apple Watch Series 3的供应商。由此看来,博世彻底击败了竞争对手。

 

 

苹果iPhone X中定制版博世6轴IMU拆解分析

 

“这三款苹果产品为博世带来了每年数以亿计的传感器销量。毫无疑问,博世实际上已成为消费类应用中MEMS IMU的领导者!” Fraux说道。

 

逆向分析报告指出,“在设计方面,博世做出了重大改变:特别是加速度计MEMS芯片,旧的单一质量结构被放弃,采用了可以获得更好传感性能的新结构。博世多年不变的MEMS制造工艺也进行了‘修订’,加速度计和陀螺仪都采用了新工艺。此外,新款ASIC芯片集成了传感器融合功能,用于处理加速度计和陀螺仪的数据,并且具有更低的功耗和附加功能。”

 

报告对苹果iPhone X中的博世6轴IMU进行详细的拆解与逆向分析,包括物理分析、工艺分析和制造成本分析。此外,还提供它与博世BMI160、意法半导体最新6轴IMU的对比分析。如果您想详细了解,欢迎购买该报告。

 

博通(Broadcom)LTE先进的系统级封装(SiP)

业界一直沉迷于英特尔(Intel)和高通(Qualcomm)之间的竞争,讨论谁将赢得苹果最新款iPhone的调制解调器订单。但是现在我们都知道了:他们两家在iPhone X中都是赢家,在不同地区的iPhone X机型中,一些调制解调器芯片来自英特尔,一些来自高通。

 

然而,讨论智能手机中的为射频前端模组设计的RF系统级封装(SiP)却较少,这难道不重要吗?

 

5G时代正在来临,智能手机中的RF器件数量将大幅增加,这与智能手机轻薄化的大趋势相悖。因此,我们认为先进的系统级封装、芯片集成技术将获得更广泛的采用,以缩小RF器件及模组尺寸。

 

Fraux强调说:“苹果iPhone X中的Broadcom / Avago先进的RF SiP达到了前所未有的集成水平:包含18个滤波器在内的近30颗芯片。Broadcom / Avago的这种设计是为了适应日本的中高频(Band 42, 3.6GHz)。”

 

博通(Broadcom)射频前端模组AFEM-8072拆解分析

 

这款博通(Broadcom)射频前端模组对于无SIM卡的智能手机至关重要。 Fraux指出,在iPhone X A1865和A1902中,Broadcom和Skyworks提供射频前端模组(FEM)。在iPhone X A1901中,Broadcom、Skyworks和Epcos是射频前端模组(FEM)供应商。

 

根据《手机应用的先进射频(RF)系统级封装-2017版》报告介绍:“目前,射频前端模组正在使用复杂的SiP架构,在单个封装中通常包含10~15个裸片(开关、滤波器、功率放大器)和几种类型的互连技术(引线键合、倒装芯片、铜柱)。未来的智能手机连接依赖于SiP创新,2017年~2022年SiP封装市场规模的复合年增长率将超过10%,超过整体半导体封装市场的7%增速。智能手机的射频前端模组市场将从2017年的123亿美元增长至2022年的228亿美元,复合年增长率为13%。先进的多芯片SiP封装拥有一大批满足5G需求的关键技术,具有启动或减缓5G市场的能力!”

 

此外,《手机应用的先进射频(RF)系统级封装逆向分析综述-2017版》报告针对目前主流的前端模组SiP封装技术进行了技术对比综述,囊括了三款高端旗舰智能手机(华为P10、三星Galaxy S8以及苹果iPhone 8 Plus)中的八款产品。在这些智能手机中,五家主要的供应商(Skyworks Solutions、Murata、TDK-Epcos、Qorvo 以及Broadcom)瓜分了前端模组市场。

 

 

 

智能手机中突破性的光学系统

Eloy认为,iPhone X中真正突破性的进步在于光学系统。正如EE Times之前报道的那样,iPhone X的近红外3D摄像头(TrueDepth)是一款集成了五个子模块的复杂组合体。

 

这五个子模块分别是:近红外摄像头(意法半导体提供)、ToF测距传感器+红外泛光照明器(意法半导体提供)、RGB摄像头(LG Innotek提供模组,索尼提供图像传感器)、点阵式投影器(ams提供)和彩色/环境光传感器(ams提供)。该3D摄像头模组使用柱形凸块连接近红外图像传感器(倒装芯片)以及包括四个透镜的光学模块。

 

iPhone X的近红外3D摄像头(TrueDepth)的五个子模块

 

iPhone X的3D摄像头系统采用结构光原理,红外摄像头会读取点阵图案,捕捉它的红外图像,为用户人脸绘制精确细致的深度图,然后将数据发送至iPhone中央处理器——A11芯片中的安全隔区,以确认是否匹配。其中,点阵图案由红外点阵投影器(即结构光发射器)投射超过30000个肉眼不可见的红外光点形成。由于借助不可见的红外光,即使在黑暗中也能识别用户的脸。

 

意法半导体为近红外摄像头提供近红外图像传感器,适合人脸识别和移动支付等应用。近红外摄像头的图像传感器和点阵投影器一起工作,可实现高精度的深度感测功能。该图像传感器采用Soitec公司的Imager-SOI技术,具有更高的量子效率和极低的噪声。

 

ams提供的点阵投影器具有四项创新:(1)封装:采用插入陶瓷衬底的新型热管理方法;(2)专用垂直腔面发射激光器(VCSEL):采用由Broadcom集成电路驱动的专用光发射谱;(3)折叠光学(Folded Optical):采用晶圆级光学的折叠光路;(4)主动式衍射光学元件(Active DOE)。

 

意法半导体提供的“ToF测距传感器+红外泛光照明器”采用了自己的NIR VCSEL和单光子雪崩二极管(SPAD)。

 

iPhone X的ToF测距传感器+红外泛光照明器的拆解分析

 

ams为iPhone X智能手机定制开发了一款彩色/环境光传感器,改善了iPhone的环境光感测能力。这款传感器的架构使得其能感应很宽的光谱,结合扩散片(diffuser),6通道传感器芯片能感测紫外光、红光、绿光、蓝光、近红外1(NIR1)和近红外2(NIR2)。

 

如果您希望详细学习iPhone X近红外3D摄像头(TrueDepth),请购买我们精心制作的多份逆向分析报告。

 

减少一颗MEMS麦克风的谜题

在iPhone 7和iPhone 8中,苹果公司为每部智能手机集成了四颗MEMS麦克风,包括三颗前置MEMS麦克风(一颗在顶部,两颗在底部)和一颗后置MEMS麦克风。

 

Fraux透露,System Plus Consulting公司拆解iPhone X时,只发现了三颗MEMS麦克风,减少了一颗前置底部MEMS麦克风。当被问及为何减少一颗时,他表示还没解开这个谜题。

 

苹果iPhone X拆解分析:仅用了三颗MEMS麦克风

 

根据Fraux介绍,iPhone X中的三颗MEMS麦克风来自于两家供应商:中国的歌尔股份(Goertek)和美国楼氏电子(Knowles)。


关键字:iPhone  3D传感  IMU  博世  调制解调器 引用地址:芯片级拆解iPhoneX,看这里面的隐形冠军除了博通还有谁

上一篇:有了行业国家标准,VR虚拟现实产业就能迎来爆发?
下一篇:从“All in AI”到“AI in all”,腾讯到底搞出了哪些黑科技

推荐阅读最新更新时间:2024-05-03 02:28

iPhone 4S被爆存在八大问题
14日iPhone 4S发售以后,已经售出400万部。到目前为止,还没有出现iPhone 4死亡一握的重大Bug,但大量正面评价中,也还是有用户反映了4S的一些问题。以下是用户反映最多的关于4S的八个毛病。 Sprint合约机上网速度慢 根据报道,Sprint社区中充斥着关于iPhone 4S 3G网速太慢的投诉。经过PC MAG测试,Sprint的网速确实低于另两家运营商AT&T 和 Verizon,也低于标准的3G网速。 AT&T合约机存在激活问题 这两天,AT&T的用户普遍反映自己的iPhone 4S激活困难。目前还不清楚是因为AT&T的网络负载太大,还是苹果的系统问题。 续航能力差 现在已经证实4S比iPhone 4的电池
[手机便携]
BE IN IT-2023CES|博世传感器科技
CES(国际消费电子展)是一个科技盛会,是突破性技术和科技创新的舞台,它吸引着各行业在科技创新方面的突破,所以各行业的科技公司都很重视。在汽车领域,随着汽车新四化发展,很多国际汽车零部件厂商已逐渐转型为汽车科技公司。他们有的专注于汽车科技领域;也有的涉及的行业和领域广阔、产品中包含了汽车科技;还有的仍执着于把基础的零部件不断地进行科技创新。不论如何他们的产品创新都将带动汽车行业的积极发展,让我们来看看这些汽车科技公司(汽车零部件厂商)的产品创新科技。 传感器可以说是最基础的智能产品部件之一,它是现代科技的核心,也是互联世界的支柱。通过传感器,车辆、电动自行车、智能手机、健身追踪设备以及耳机等才能够有效地识别周围的环境。
[汽车电子]
BE IN IT-2023CES|<font color='red'>博世</font><font color='red'>传感</font>器科技
日产发布X-in-1电驱化动力总成新技术
3月9日,日产汽车正式公布了名为“多合一(X-in-1)”的电驱化动力总成新技术。根据这一新技术,日产旗下纯电动和e-POWER车型系统核心组件将实现共享和模块化应用。到2026年,研发和制造成本将较2019年降低30%。 通过“多合一(X-in-1)”技术,日产汽车将进一步提高旗下纯电动车型和e-POWER车型的市场竞争力。日产汽车已经成功开发出“三合一(3-in-1)”动力总成原型,对电机、逆变器和减速器进行了模块化设计,将应用于纯电动车型。此外,“五合一(5-in-1)”原型进一步实现了电机、逆变器、减速器、发电机和增速器的模块化设计,将应用于日产e-POWER车型。    “多合一(X-in-1)”技术可实现“三合一(
[汽车电子]
日产发布<font color='red'>X</font>-in-1电驱化动力总成新技术
摆脱电磁干扰 畅游5G信息高速公路--德莎6037x系列导电胶升级
闲暇的假日,正在享受5G资源的优质影片,路由器无故重启,无奈地望了一眼冰箱旁边的路由器,等待信号的重新连接; 寒冷的冬日,穿着保暖大衣,走在路上听歌,收到一条微信,不情愿地从口袋中掏出手机,耳机却突然没有声音; 闷热的夏日,驾车回家途中遭遇大雨,打开雨刮器,在堵堵停停中,ABS突然失灵,惊魂一刻…… 这一系列怪现象的罪魁祸首是“电磁干扰”,它们也有一个共同点:和电子产品息息相关。日常生活中,电子产品无处不在,给我们的生活带来便利的同时,也存在着一定的“电”安全隐患。德莎导电胶,急你所急,想你所想,德莎6037x系列重磅升级,确保高粘性的同时,提升了导电性能。 tesa &reg; 6037x系列是黑色双面自粘性
[半导体设计/制造]
摆脱电磁干扰 畅游5G信息高速公路--德莎6037<font color='red'>x</font>系列导电胶升级
CNBC:中国移动或联手苹果推出TD版iPhone
      北京时间7月8日凌晨消息,据美国CNBC报道,互联网上流传的一张照片显示,中国移动有可能联手苹果发布TD版iPhone。   照片显示,这款iPhone的右上角有中国移动的G3标识,信号栏右侧显示“中国移动3G”,基带版本为06.10.01。   这张照片的真伪尚难以判断。有网友指出,这款手机只不过是一部高仿iPhone的山寨机。   中国移动是全球最大的移动运营商,用户量达6.11亿。券商Ticonderoga Securities分析师布莱恩·怀特(Brian White)认为,如果中国移动牵手苹果,那么后者股价将飙升至600美元以上。   事实上,尽管中国联通拥有大陆地区的iPhone独家运营权,但已有超过570万
[手机便携]
iPhone 6集成NFC:配备自主开发支付平台
   北京时间8月29日早间消息,据《连线》杂志网络版报道,知情人士透露,即将发布的iPhone 6将配备苹果自主开发的支付平台,并将使用NFC(近场通讯)技术实现这一解决方案。   谷歌钱包、Isis和Square等支付平台已经经过了多年的发展,而苹果却始终在移动支付领域保持沉默。但现在看来,该公司似乎即将打破这种沉默。知情人士表示,在9月9日的苹果新品发布会上,移动支付将会成为iPhone 6最引人关注的功能之一。   苹果推出手机钱包的时机已经非常成熟。该公司的iTunes中存储了8亿多信用卡账号,而得益于iOS设备的广泛普及,他们还拥有数量庞大的潜在用户。   多年以来,苹果公司已经申请了大量与支付平台相关的专利。例如,去年
[手机便携]
TMS320X28xx处理器外设功能A/D转换模块介绍
C281x DSP上的ADC模块将外部的模拟信号转换为数字量,通过转换控制信号进行滤波或者实现运动系统的闭环控制。尤其是在电机控制系统当中,采用ADO模块采集电机的电流或电压可以实现电机的电流环闭环控制。   ●lO位分辨率(C24x器件)和12位分辨率(C28x器件);   ●240xA系列器件的转换时间快达375ns,新款F281x与F280x器件达到80 ns,允许反馈环路和多通道的编程转换以获得更高的采样速率;   ●外部和事件触发的A/D转换要求零CPU开销;   ●2个双缓冲的数据寄存器缩短了提取结果所需要的中断开销;   ●多达16个多路复用模拟输人通道;   ●转换自动序列发生器在不需要CPU干预时可以
[模拟电子]
在STM32F10x中的一些专业术语
GPIO(General Purpose Input Output)是通用输入/输出端口;每个GPIO端口可通过软件分别配置成输入或输出;输出又分为推挽式(Push-Pull)和开漏式(Open-Drain)。 USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter)是通用同步/异步串行接收/发送器,支持全双工操作;可设置波特率,数据位,停止位,校验位等。 PWM(Pulse Width Modulation)是脉冲宽度调制,简称脉宽调制,是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。简单一点,就是对脉冲宽度的控制。 OLED(Orga
[单片机]
小广播
最新嵌入式文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved