您可能會(huì)認(rèn)為大家已經(jīng)看到鋪天蓋地的蘋果iPhoneX智能手機(jī)拆解，但是還有一些廠商隱藏在幕后，沒有獲得足夠的曝光。

工程師的巨大福利，首款P_C_B分析軟件，點(diǎn)擊免費(fèi)領(lǐng)取

當(dāng)然，蘋果iPhone X的邏輯集成電路（IC）是最早被拆解分析的，但是蘋果真正的創(chuàng)新在于光學(xué)器件及模組、MEMS和傳感器、封裝和PCB技術(shù)等領(lǐng)域。當(dāng)被問及蘋果公司在iPhone X上的最大突破時(shí)，Yole首席執(zhí)行官兼總裁Jean－Christophe Eloy認(rèn)為是：蘋果公司為移動(dòng)設(shè)備帶來的新光學(xué)系統(tǒng)。他說：“蘋果公司的重大里程碑是基于3D傳感技術(shù)的Face ID，這項(xiàng)技術(shù)比任何現(xiàn)有的安卓（Android）智能手機(jī)中的人臉識(shí)別都準(zhǔn)確！并且，現(xiàn)在正準(zhǔn)確向平板電腦、汽車、門鈴等領(lǐng)域蔓延。”

EE Times希望Eloy和System Plus Consulting公司首席技術(shù)官Romain Fraux能夠深度剖析iPhone X智能手機(jī)中的亮點(diǎn)，并給出獲的iPhone X“設(shè)計(jì)中標(biāo)（Design Win）”的廠商。

位于奧地利的PCB制造商AT＆S取得巨大勝利,分析師認(rèn)為，歐洲PCB制造商AT＆S（總部位于奧地利萊奧本）是對(duì)高集成度iPhone X的重要貢獻(xiàn)者。雖然TechInsights和iFixit的拆解專家也對(duì)iPhone X中的PCB“三明治”感到驚嘆，但是Fraux指出，到目前為止，AT＆S是唯一能夠在PCB板上提供如此前所未有的高密度互連產(chǎn)品的廠商。通過將兩塊PCB板堆疊在一起，F(xiàn)raux預(yù)計(jì)蘋果公司節(jié)省了iPhone X約15％的“占地面積”，進(jìn)而使得蘋果公司有了足夠的“場地”安放額外的電池。

蘋果iPhone X堆疊板

蘋果iPhone X堆疊板的橫截面圖

毫無疑問，改良型半加成法工藝（modified Semi－Additive Processes，mSAP）和先進(jìn)的制造技術(shù)正以更低的成本和更快的生產(chǎn)速度，實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)中的高密度互連。

iPhone X及iPhone 8大量使用高密度互連技術(shù)電路板，同時(shí)加上采用有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）顯示與無線充電等技術(shù)的整合，助長更多的軟板（FPC）與軟硬板（Rigid－Flex PCB）整合到智能手機(jī)之中，高端PCB工藝產(chǎn)品將成為重要的成長火車頭，業(yè)界非常看好未來的PCB商機(jī)。

Eloy指出，AT＆S的mSAP技術(shù)對(duì)公司近期財(cái)務(wù)業(yè)績的貢獻(xiàn)很大。AT＆S近期報(bào)告顯示，2017財(cái)年前三季度（2017年4月1日至12月31日）的營收同比增長24．5％，達(dá)到7．659億歐元。

先進(jìn)的基板工藝比較

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，高密度互連線路PCB板采用積層法制作，簡單說就是用普通多層板作為核心板材進(jìn)行迭加與積層，再運(yùn)用打孔、孔內(nèi)金屬化的工藝使各層電子電路形成內(nèi)部電路連接效用，這會(huì)更節(jié)省布線面積、提高元器件密度。

Fraux解釋說，半加成法（SAP）目前是生產(chǎn)精細(xì)線路的主要方法，其特點(diǎn)在于圖形形成主要靠電鍍和快速蝕刻。在快速蝕刻吋，由于蝕刻的化學(xué)銅層非常薄，因此蝕刻時(shí)間非常短，對(duì)線路側(cè)向的蝕刻很小。與減成法相比，線路的寬度不會(huì)受到電鍍銅厚的影響，比較容易控制，而且不易出現(xiàn)蝕刻未凈等缺陷，提高了成品率。

mSAP與SAP的關(guān)鍵區(qū)別在于：mSAP有基銅，而SAP沒有。基銅的厚度一般在3～9微米，如此薄的銅厚一般是通過覆銅箔層壓板減薄銅得到。mSAP允許通過光刻定義幾何形狀，走線更加精確，最大限度提高了電路密度，并能夠以較低的信號(hào)損失實(shí)現(xiàn)精確的阻抗控制。

博世（Bosch）為蘋果公司定制開發(fā)IMU

蘋果公司決定在其新款A(yù)pple Watch中增加LTE調(diào)制解調(diào)器（LTE modem），其中一個(gè)很大的挑戰(zhàn)是：手機(jī)的厚度！類似地，MEMS傳感器也遇到該挑戰(zhàn)。

Fraux認(rèn)為博世集團(tuán)子公司Bosch Sensortec為蘋果公司新款A(yù)pple Watch特別定制了6軸慣性測量單元（IMU）。這款I(lǐng)MU厚度從其上一代產(chǎn)品的0．9毫米厚度減小到0．6毫米，成為全球最薄的6周IMU。這也使得：博世取代InvenSense，成為蘋果新手機(jī)iPhone 8和iPhone X的供應(yīng)商；同時(shí)也取代了意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics），成為Apple Watch Series 3的供應(yīng)商。由此看來，博世徹底擊敗了競爭對(duì)手。

蘋果iPhone X中定制版博世6軸IMU拆解分析

“這三款蘋果產(chǎn)品為博世帶來了每年數(shù)以億計(jì)的傳感器銷量。毫無疑問，博世實(shí)際上已成為消費(fèi)類應(yīng)用中MEMS IMU的領(lǐng)導(dǎo)者！” Fraux說道。

逆向分析報(bào)告指出，“在設(shè)計(jì)方面，博世做出了重大改變：特別是加速度計(jì)MEMS芯片，舊的單一質(zhì)量結(jié)構(gòu)被放棄，采用了可以獲得更好傳感性能的新結(jié)構(gòu)。博世多年不變的MEMS制造工藝也進(jìn)行了‘修訂’，加速度計(jì)和陀螺儀都采用了新工藝。此外，新款ASIC芯片集成了傳感器融合功能，用于處理加速度計(jì)和陀螺儀的數(shù)據(jù)，并且具有更低的功耗和附加功能。”

報(bào)告對(duì)蘋果iPhone X中的博世6軸IMU進(jìn)行詳細(xì)的拆解與逆向分析，包括物理分析、工藝分析和制造成本分析。此外，還提供它與博世BMI160、意法半導(dǎo)體最新6軸IMU的對(duì)比分析。如果您想詳細(xì)了解，歡迎購買該報(bào)告。

博通（Broadcom）LTE先進(jìn)的系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）

業(yè)界一直沉迷于英特爾（Intel）和高通（Qualcomm）之間的競爭，討論誰將贏得蘋果最新款iPhone的調(diào)制解調(diào)器訂單。但是現(xiàn)在我們都知道了：他們兩家在iPhone X中都是贏家，在不同地區(qū)的iPhone X機(jī)型中，一些調(diào)制解調(diào)器芯片來自英特爾，一些來自高通。

然而，討論智能手機(jī)中的為射頻前端模組設(shè)計(jì)的RF系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）卻較少，這難道不重要嗎？

5G時(shí)代正在來臨，智能手機(jī)中的RF器件數(shù)量將大幅增加，這與智能手機(jī)輕薄化的大趨勢相悖。因此，我們認(rèn)為先進(jìn)的系統(tǒng)級(jí)封裝、芯片集成技術(shù)將獲得更廣泛的采用，以縮小RF器件及模組尺寸。

Fraux強(qiáng)調(diào)說：“蘋果iPhone X中的Broadcom ／ Avago先進(jìn)的RF SiP達(dá)到了前所未有的集成水平：包含18個(gè)濾波器在內(nèi)的近30顆芯片。Broadcom ／ Avago的這種設(shè)計(jì)是為了適應(yīng)日本的中高頻（Band 42， 3．6GHz）。”

博通（Broadcom）射頻前端模組AFEM－8072拆解分析

這款博通（Broadcom）射頻前端模組對(duì)于無SIM卡的智能手機(jī)至關(guān)重要。 Fraux指出，在iPhone X A1865和A1902中，Broadcom和Skyworks提供射頻前端模組（FEM）。在iPhone X A1901中，Broadcom、Skyworks和Epcos是射頻前端模組（FEM）供應(yīng)商。

根據(jù)《手機(jī)應(yīng)用的先進(jìn)射頻（RF）系統(tǒng)級(jí)封裝－2017版》報(bào)告介紹：“目前，射頻前端模組正在使用復(fù)雜的SiP架構(gòu)，在單個(gè)封裝中通常包含10～15個(gè)裸片（開關(guān)、濾波器、功率放大器）和幾種類型的互連技術(shù)（引線鍵合、倒裝芯片、銅柱）。未來的智能手機(jī)連接依賴于SiP創(chuàng)新，2017年～2022年SiP封裝市場規(guī)模的復(fù)合年增長率將超過10％，超過整體半導(dǎo)體封裝市場的7％增速。智能手機(jī)的射頻前端模組市場將從2017年的123億美元增長至2022年的228億美元，復(fù)合年增長率為13％。先進(jìn)的多芯片SiP封裝擁有一大批滿足5G需求的關(guān)鍵技術(shù)，具有啟動(dòng)或減緩5G市場的能力！”

此外，《手機(jī)應(yīng)用的先進(jìn)射頻（RF）系統(tǒng)級(jí)封裝逆向分析綜述－2017版》報(bào)告針對(duì)目前主流的前端模組SiP封裝技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)對(duì)比綜述，囊括了三款高端旗艦智能手機(jī)（華為P10、三星Galaxy S8以及蘋果iPhone 8 Plus）中的八款產(chǎn)品。在這些智能手機(jī)中，五家主要的供應(yīng)商（Skyworks Solutions、Murata、TDK－Epcos、Qorvo 以及Broadcom）瓜分了前端模組市場。

智能手機(jī)中突破性的光學(xué)系統(tǒng)

Eloy認(rèn)為，iPhone X中真正突破性的進(jìn)步在于光學(xué)系統(tǒng)。正如EE Times之前報(bào)道的那樣，iPhone X的近紅外3D攝像頭（TrueDepth）是一款集成了五個(gè)子模塊的復(fù)雜組合體。

這五個(gè)子模塊分別是：近紅外攝像頭（意法半導(dǎo)體提供）、ToF測距傳感器＋紅外泛光照明器（意法半導(dǎo)體提供）、RGB攝像頭（LG Innotek提供模組，索尼提供圖像傳感器）、點(diǎn)陣式投影器（ams提供）和彩色／環(huán)境光傳感器（ams提供）。該3D攝像頭模組使用柱形凸塊連接近紅外圖像傳感器（倒裝芯片）以及包括四個(gè)透鏡的光學(xué)模塊。

iPhone X的近紅外3D攝像頭（TrueDepth）的五個(gè)子模塊

iPhone X的3D攝像頭系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)光原理，紅外攝像頭會(huì)讀取點(diǎn)陣圖案，捕捉它的紅外圖像，為用戶人臉繪制精確細(xì)致的深度圖，然后將數(shù)據(jù)發(fā)送至iPhone中央處理器——A11芯片中的安全隔區(qū)，以確認(rèn)是否匹配。其中，點(diǎn)陣圖案由紅外點(diǎn)陣投影器（即結(jié)構(gòu)光發(fā)射器）投射超過30000個(gè)肉眼不可見的紅外光點(diǎn)形成。由于借助不可見的紅外光，即使在黑暗中也能識(shí)別用戶的臉。

意法半導(dǎo)體為近紅外攝像頭提供近紅外圖像傳感器，適合人臉識(shí)別和移動(dòng)支付等應(yīng)用。近紅外攝像頭的圖像傳感器和點(diǎn)陣投影器一起工作，可實(shí)現(xiàn)高精度的深度感測功能。該圖像傳感器采用Soitec公司的Imager－SOI技術(shù)，具有更高的量子效率和極低的噪聲。

ams提供的點(diǎn)陣投影器具有四項(xiàng)創(chuàng)新：（1）封裝：采用插入陶瓷襯底的新型熱管理方法；（2）專用垂直腔面發(fā)射激光器（VCSEL）：采用由Broadcom集成電路驅(qū)動(dòng)的專用光發(fā)射譜；（3）折疊光學(xué)（Folded Optical）：采用晶圓級(jí)光學(xué)的折疊光路；（4）主動(dòng)式衍射光學(xué)元件（Active DOE）。

意法半導(dǎo)體提供的“ToF測距傳感器+紅外泛光照明器”采用了自己的NIR VCSEL和單光子雪崩二極管（SPAD）。

iPhone X的ToF測距傳感器+紅外泛光照明器的拆解分析

ams為iPhone X智能手機(jī)定制開發(fā)了一款彩色/環(huán)境光傳感器，改善了iPhone的環(huán)境光感測能力。這款傳感器的架構(gòu)使得其能感應(yīng)很寬的光譜，結(jié)合擴(kuò)散片（diffuser），6通道傳感器芯片能感測紫外光、紅光、綠光、藍(lán)光、近紅外1（NIR1）和近紅外2（NIR2）。

如果您希望詳細(xì)學(xué)習(xí)iPhone X近紅外3D攝像頭（TrueDepth），請(qǐng)購買我們精心制作的多份逆向分析報(bào)告：《蘋果iPhone X近紅外3D攝像頭傳感器》、《蘋果iPhone X的ToF接近傳感器和泛光照明器》、《蘋果iPhone X紅外點(diǎn)陣投影器》、《蘋果iPhone X中的ams多光譜傳感器》。

減少一顆MEMS麥克風(fēng)的謎題

在iPhone 7和iPhone 8中，蘋果公司為每部智能手機(jī)集成了四顆MEMS麥克風(fēng)，包括三顆前置MEMS麥克風(fēng)（一顆在頂部，兩顆在底部）和一顆后置MEMS麥克風(fēng)。

Fraux透露，System Plus Consulting公司拆解iPhone X時(shí)，只發(fā)現(xiàn)了三顆MEMS麥克風(fēng)，減少了一顆前置底部MEMS麥克風(fēng)。當(dāng)被問及為何減少一顆時(shí)，他表示還沒解開這個(gè)謎題。

蘋果iPhone X拆解分析：僅用了三顆MEMS麥克風(fēng)

根據(jù)Fraux介紹，iPhone X中的三顆MEMS麥克風(fēng)來自于兩家供應(yīng)商：中國歌爾股份（Goertek）和美國樓氏電子（Knowles）。