技術(shù)創(chuàng)新與固守市場(chǎng)的博弈 iPhone7最詳盡拆解

又是蘋果發(fā)布季，果粉的盛大節(jié)日如期而至。 雖然在發(fā)布前，關(guān)于新一代產(chǎn)品信息已通過(guò)各個(gè)渠道流露，缺少革命性的技術(shù)創(chuàng)新也使得市場(chǎng)對(duì) iPhone7/7 Plus 并不看好。 然而產(chǎn)品上市后，產(chǎn)品預(yù)訂和銷售卻出奇的火爆， 特別是 iPhone 7 Plus 出現(xiàn)了一機(jī)難求，iPhone7/7 Plus 的銷量更是歷史性的接近 1：1，大尺寸的 Plus 擁有更高的硬件配置和全新的功能， 儼然已成為 iPhone 系列中真正的旗艦手機(jī)。 SITRI（上海微技術(shù)工研院） 如約而至，第一時(shí)間在全球發(fā)布 iPhone 新產(chǎn)品的深入解析報(bào)告， 帶大家探秘 Apple 帝國(guó)的技術(shù)動(dòng)向！

整體結(jié)構(gòu)與主要部件

整體結(jié)構(gòu)圖

主要部件圖

64 位架構(gòu)的 A10 Fusion 處理器
A10 Fusion 芯片的中央處理器采用新的四核設(shè)計(jì)，擁有兩個(gè)高性能核和兩個(gè)高能效核，可以根據(jù)不同的需要，來(lái)達(dá)到理想的性能與能效表現(xiàn)。 

Die Photo

Function Block Distribution

主屏幕固態(tài)按鈕
主屏幕按鈕采用固態(tài)按鈕式設(shè)計(jì)，不僅堅(jiān)固耐用、響應(yīng)靈敏，而且支持力度感應(yīng)。配合 Taptic Engine，在按壓時(shí)提供精準(zhǔn)的觸覺(jué)反饋。

iPhone6s Plus 與 iPhone7 Plus 主屏按鈕對(duì)比圖

  
新 iPhone 在硬件配置與功能方面相對(duì)之前的產(chǎn)品有了不錯(cuò)的提升，然而在目前的手機(jī)市場(chǎng)中卻并不出彩。曾經(jīng) iPhone 憑借其領(lǐng)先的設(shè)計(jì)和工藝，一直都引領(lǐng)著行業(yè)潮流。如今 iPhone 在創(chuàng)新方面已不再領(lǐng)先，LG G5 擁有雙后置攝像頭且工作原理與其相似；一加 3 手機(jī)的 Home 鍵功能理念與 iPhone7 的 Touch ID 很是一致；樂(lè)視 Max2 也搶先撤去 3.5mm 耳機(jī)接口；立體聲揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)早就出現(xiàn)在 HTC 的產(chǎn)品中；然而快速充電與無(wú)線充電這樣的實(shí)用功能卻未出現(xiàn)在這次的產(chǎn)品中。

相對(duì)于過(guò)早曝光且無(wú)亮點(diǎn)的產(chǎn)品配置與功能設(shè)計(jì)，作為應(yīng)用功能支撐的各類傳感器依然是謎，SITRI 將一一為您揭曉。

后置雙攝像頭
iPhone7 Plus 除了擁有一個(gè) 1200 萬(wàn)像素廣角攝像鏡頭外，還搭配一個(gè) 1200 萬(wàn)像素長(zhǎng)焦鏡頭，可以做到 2 倍光學(xué)變焦和最高 10 倍數(shù)碼變焦。雙攝像頭系統(tǒng)配合 A10 Fusion 芯片內(nèi)置的圖像信號(hào)處理器技術(shù)，能很好的提升照片與視頻的質(zhì)量，即將上線的景深效果更是令人期待。2 個(gè)攝像頭的尺寸不同， SITRI 團(tuán)隊(duì)后續(xù)將進(jìn)行詳細(xì)分析。

Module Photo

 
Module X-Ray Photo

Telephoto Image Sensor Die Photo

Telephoto Image Sensor Lens

前置攝像頭

Package Photo

 
Sensor Die Photo

Sensor Lens OM Photo

指紋傳感器
iPhone7 上保留了 Home 鍵，全新的“按壓”體驗(yàn)也引起了大眾的廣泛關(guān)注。通過(guò)直觀的對(duì)比，我們可以看到模組外形從 iPhone 一貫的方形改成了簡(jiǎn)潔的圓形，圓形模組的直徑為 10.55mm，模組厚度為 1.55mm。模組中的指紋傳感器芯片及控制芯片，與前一代產(chǎn)品 iPhone6s Plus 相比差別不大。

Module Overview and X-Ray Photo

Sensor Package X-Ray Photo

Sensor Die Photo

ASIC Die Photo
 

ASIC Die Mark

 
慣性傳感器 (6-Axis)
相比前一代產(chǎn)品 iPhone6s Plus，Apple 的慣性傳感器供應(yīng)商依然選用了 Invensense。 但 ASIC Die 的設(shè)計(jì)與前一代產(chǎn)品有所不同。下面表格羅列了具體尺寸的區(qū)別，下面圖片的比較也清晰的展示了芯片布局及芯片 Mark 上的具體區(qū)別。

iPhone 7 Plus 慣性傳感器布局及新舊傳感器信息對(duì)比

Package Photo (iPhone7 Plus)

Package X-Ray Photo

Die Photo & Die Mark & SEM Cross Section (iPhone7 Plus)
  

Die Photo & Die Mark (iPhone6s Plus)

MEMS Die Photo and Die Mark (iPhone7 Plus)

MEMS Die Photo and Die Mark (iPhone6s Plus)

 
電子羅盤
ALPS 的地磁產(chǎn)品繼去年首次出現(xiàn)在 iPhone6s Plus 的產(chǎn)品上后，今年也用在了 iPhone7 Plus 上，除去 Mark 有些許變化外，其余沒(méi)有太大改變。其封裝尺寸為 1.60 mm x 1.60 mm x 0.70mm。

電子羅盤布局圖

Package Photo
 

Electronic Compass ASIC Die Photo
  

Electronic Compass ASIC Die Mark

Electronic Compass Sensor Die Photo （X-Axis, Y-Axis, Z-Axis）

 
Electronic Compass Sensor Die Mark （X-Axis, Y-Axis, Z-Axis）

環(huán)境光傳感器
iPhone7 Plus 的環(huán)境光傳感器依舊沿用了之前的設(shè)計(jì)，使用了同 iPhone6s Plus 一樣的 AMS 的 TSL2586。封裝尺寸為 1.78 mm x 1.35 mm x 0.58 mm。

環(huán)境光傳感器布局
 

Die Photo
  

Die Mark
  

距離傳感器
iPhone7 Plus 的距離傳感器與之前的設(shè)計(jì)有了很大的改變和突破，距離傳感器的封裝尺寸為 2.90 mm x 2.50 mm x 1.25 mm，同 iPhone6s Plus 的封裝尺寸相似。

距離傳感器布局

從下圖的封裝對(duì)比照就已經(jīng)可以看出 iPhone7 Plus 和 iPhone6s Plus 的明顯區(qū)別。

Package Photo (iPhone7 Plus)

Package Photo (iPhone6s Plus)
   

下圖是封裝 X-Ray 的對(duì)比照，可以看出，iPhone7 Plus 的封裝更簡(jiǎn)單，采用的是 Stack Die 的工藝形式，Emitter 芯片是直接堆疊在 ASIC 芯片上，Receiver 芯片則是集成在 ASIC 芯片上，兩者之間無(wú)封裝隔離，而 iPhone6s Plus 的距離傳感器則采用的是普通的距離傳感器的封裝形式，Emitter 和 Receiver 之間有封裝隔離且封裝內(nèi)沒(méi)有 ASIC 芯片。

這種直接將 ASIC 芯片放在距離傳感器里面的做法可以實(shí)現(xiàn)更快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸。

Package X-Ray Photo (iPhone7 Plus)
 

Package X-Ray Photo (iPhone6s Plus)

ASIC Die Photo (with Receiver)-iPhone7 Plus
 

ASIC Die Mark (with Receiver)-iPhone7 Plus
 

距離傳感器的發(fā)展趨勢(shì)是用激光取代 LED，可以縮短反應(yīng)時(shí)間并提升距離辨識(shí)表現(xiàn)，并有可能在未來(lái)用于支援手勢(shì)感應(yīng)，蘋果此次在 iPhone7 Plus 上關(guān)于距離傳感器的更新嘗試，或許出于以上考慮。

氣壓傳感器
Apple 繼續(xù)采用了 Bosch 氣壓傳感器，其封裝尺寸為 2.50 mm x 2.00 mm x 0.82 mm。ASIC 芯片的布局同 iPhone6s Plus 有較大不同。

氣壓傳感器布局

Package Photo
    

Package X-Ray Photo
  

ASIC Die Photo
 

ASIC Die Mark
  

MEMS Die Photo
 

MEMS Die Mark
 

MEMS 麥克風(fēng)
iPhone7 Plus 的 4 個(gè)麥克風(fēng)中有一顆來(lái)自 STMicroelectronics，2 顆來(lái)自樓氏，還有 1 顆來(lái)自歌爾聲學(xué)。

麥克風(fēng) 1（位于手機(jī)頂部 - 正面）

麥克風(fēng) 1 來(lái)自 STMicroelectronics，封裝尺寸為 3.30 mm x 1.95 mm x 0.77 mm。

麥克風(fēng) 1 布局
 

Package Photo

Package Cap Removed Photo

Package X-Ray Photo

 
ASIC Die Photo
 

ASIC Die Mark
  

MEMS Die Photo
 

MEMS Die Mark
  

MEMS Die SEM Sample
 
 

麥克風(fēng) 2（位于后置攝像頭旁）
麥克風(fēng) 2 來(lái)自樓氏，封裝尺寸為 3.25 mm x 1.90 mm x 0.77 mm。

麥克風(fēng) 2 布局
 

Package Photo

Package Cap Removed Photo

Package X-Ray Photo

MEMS Die Photo
 

MEMS Die Mark

麥克風(fēng) 3（位于手機(jī)底部）
麥克風(fēng) 3 也來(lái)自樓氏，封裝尺寸為 3.25 mm x 1.90 mm x 0.75 mm。MEMS Die 同麥克風(fēng) 2 相同，ASIC Die 從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)上看，在尺寸和 Bonding 線上有一定區(qū)別。

麥克風(fēng) 3 布局

Package Photo
   

Package Cap Removed Photo

Package X-Ray Photo

麥克風(fēng) 3 的 MEMS Die Photo 同麥克風(fēng) 2 相同，這里就不加圖片描述。

麥克風(fēng) 4（位于手機(jī)底部）
麥克風(fēng) 4 來(lái)自歌爾聲學(xué)，封裝尺寸為 3.30 mm x 1.95 mm x 0.78 mm。

麥克風(fēng) 4 布局

Package Photo
 

Package Cap Removed Photo
 

Package X-Ray Photo
 
 
MEMS Die Photo

綜上所述，iPhone7 Plus 中依然未出現(xiàn)心率傳感器，而其他的傳感器芯片都較之前的產(chǎn)品有所更新，特別是使用了集成的距離傳感器取代之前的分立器件，后續(xù)我們會(huì)對(duì) iPhone7 Plus 中的 A10 處理器、指紋模組、雙攝像頭、距離傳感以及整機(jī)設(shè)計(jì)等做進(jìn)一步的詳細(xì)解析，敬請(qǐng)關(guān)注！