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芯片级分析iPhone 7 Plus“抄袭”国产手机的技术

时间:2016-09-19 作者:SITRI 阅读:
如今iPhone在创新方面已不再领先,LG G5拥有双后置摄像头且工作原理与其相似;一加3手机的Home键功能理念与iPhone7的Touch ID很是一致;乐视Max2也抢先撤去3.5mm耳机接口……

又是苹果发布季,果粉的盛大节日如期而至。 虽然在发布前,关于新一代产品信息已通过各个渠道流露,缺少革命性的技术创新也使得市场对iPhone7/7 Plus并不看好。 然而产品上市后,产品预订和销售却出奇的火爆, 特别是iPhone 7 Plus出现了一机难求,iPhone7/7 Plus的销量更是历史性的接近1:1,大尺寸的Plus拥有更高的硬件配置和全新的功能, 俨然已成为iPhone系列中真正的旗舰手机。 SITRI 如约而至,第一时间在全球发布iPhone新产品的深入解析报告, 带大家探秘Apple帝国的技术动向!FUZEETC-电子工程专辑

整机结构图

20160919-iPhone7- 01FUZEETC-电子工程专辑

主要部件图

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64位架构的A10 Fusion处理器

A10 Fusion芯片的中央处理器采用新的四核设计,拥有两个高性能核和两个高能效核,可以根据不同的需要,来达到理想的性能与能效表现。FUZEETC-电子工程专辑

Die Photo
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Function Block Distribution
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主屏幕固态按钮FUZEETC-电子工程专辑

主屏幕按钮采用固态按钮式设计,不仅坚固耐用、响应灵敏,而且支持力度感应。配合Taptic Engine,在按压时提供精准的触觉反馈。FUZEETC-电子工程专辑

iPhone6s Plus与iPhone7 Plus主屏按钮对比图
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新iPhone在硬件配置与功能方面相对之前的产品有了不错的提升,然而在目前的手机市场中却并不出彩。曾经iPhone凭借其领先的设计和工艺,一直都引领着行业潮流。如今iPhone在创新方面已不再领先,LG G5拥有双后置摄像头且工作原理与其相似;一加3手机的Home键功能理念与iPhone7的Touch ID很是一致;乐视Max2也抢先撤去3.5mm耳机接口;立体声扬声器的设计早就出现在HTC的产品中;然而快速充电与无线充电这样的实用功能却未出现在这次的产品中。
相对于过早曝光且无亮点的产品配置与功能设计,作为应用功能支撑的各类传感器依然是谜,SITRI将一一为您揭晓。
20160919-iPhone7- 06FUZEETC-电子工程专辑

后置双摄像头

iPhone7 Plus除了拥有一个1200万像素广角摄像镜头外,还搭配一个1200万像素长焦镜头,可以做到2倍光学变焦和最高10倍数码变焦。双摄像头系统配合A10 Fusion芯片内置的图像信号处理器技术,能很好的提升照片与视频的质量,即将上线的景深效果更是令人期待。2个摄像头的尺寸不同, SITRI团队后续将进行详细分析。FUZEETC-电子工程专辑

Module Photo
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Module X-Ray Photo
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Telephoto Image Sensor Die Photo
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Telephoto Image Sensor Lens
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前置摄像头

Package Photo
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Sensor Die Photo
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Sensor Lens OM Photo
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指纹传感器

iPhone7上保留了Home键,全新的“按压”体验也引起了大众的广泛关注。通过直观的对比,我们可以看到模组外形从iPhone一贯的方形改成了简洁的圆形,圆形模组的直径为10.55mm,模组厚度为1.55mm。模组中的指纹传感器芯片及控制芯片,与前一代产品iPhone6s Plus相比差别不大。FUZEETC-电子工程专辑

Module Overview and X-Ray Photo
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Sensor Package X-Ray Photo
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Sensor Die Photo
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ASIC Die Photo
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ASIC Die Mark
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惯性传感器 (6-Axis)

相比前一代产品iPhone6s Plus,Apple的惯性传感器供应商依然选用了Invensense。 但ASIC Die的设计与前一代产品有所不同。下面表格罗列了具体尺寸的区别,下面图片的比较也清晰的展示了芯片布局及芯片Mark上的具体区别
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Package Photo (iPhone7 Plus)
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Package X-Ray Photo
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Die Photo & Die Mark & SEM Cross Section (iPhone7 Plus)
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Die Photo & Die Mark (iPhone6s Plus)
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MEMS Die Photo and Die Mark (iPhone7 Plus)
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MEMS Die Photo and Die Mark (iPhone6s Plus)
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电子罗盘

ALPS的地磁产品继去年首次出现在iPhone6s Plus的产品上后,今年也用在了iPhone7 Plus上,除去Mark有些许变化外,其余没有太大改变。其封装尺寸为1.60 mm x 1.60 mm x 0.70mm。
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Package Photo
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Electronic Compass ASIC Die Photo
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Electronic Compass ASIC Die Mark
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lectronic Compass Sensor Die Photo (X-Axis, Y-Axis, Z-Axis)
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Electronic Compass Sensor Die Mark (X-Axis, Y-Axis, Z-Axis)
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环境光传感器

iPhone7 Plus的环境光传感器依旧沿用了之前的设计,使用了同iPhone6s Plus一样的AMS的TSL2586。封装尺寸为1.78 mm x 1.35 mm x 0.58 mm。
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Die Photo
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Die Mark
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距离传感器

iPhone7 Plus的距离传感器与之前的设计有了很大的改变和突破,距离传感器的封装尺寸为2.90 mm x 2.50 mm x 1.25 mm,同iPhone6s Plus的封装尺寸相似。
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从下图的封装对比照就已经可以看出iPhone7 Plus和iPhone6s Plus的明显区别。FUZEETC-电子工程专辑

Package Photo (iPhone7 Plus)
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Package Photo (iPhone6s Plus)
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下图是封装X-Ray的对比照,可以看出,iPhone7 Plus的封装更简单,采用的是Stack Die的工艺形式,Emitter芯片是直接堆叠在ASIC芯片上,Receiver芯片则是集成在ASIC芯片上,两者之间无封装隔离,而iPhone6s Plus的距离传感器则采用的是普通的距离传感器的封装形式,Emitter和Receiver之间有封装隔离且封装内没有ASIC芯片。FUZEETC-电子工程专辑

这种直接将ASIC芯片放在距离传感器里面的做法可以实现更快速准确的数据传输。FUZEETC-电子工程专辑

Package X-Ray Photo (iPhone7 Plus)
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Package X-Ray Photo (iPhone6s Plus)
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ASIC Die Photo (with Receiver)-iPhone7 Plus
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ASIC Die Mark (with Receiver)-iPhone7 Plus
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距离传感器的发展趋势是用激光取代LED,可以缩短反应时间并提升距离辨识表现,并有可能在未来用于支援手势感应,苹果此次在iPhone7 Plus上关于距离传感器的更新尝试,或许出于以上考虑。FUZEETC-电子工程专辑

气压传感器

Apple继续采用了Bosch气压传感器,其封装尺寸为2.50 mm x 2.00 mm x 0.82 mm。ASIC芯片的布局同iPhone6s Plus有较大不同。
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Package Photo
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Package X-Ray Photo
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ASIC Die Photo
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ASIC Die Mark
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MEMS Die Photo
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MEMS Die Mark
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MEMS麦克风

iPhone7 Plus的4个麦克风中有一颗来自STMicroelectronics,2颗来自楼氏,还有1颗来自歌尔声学。
麦克风1(位于手机顶部-正面)
麦克风1来自STMicroelectronics,封装尺寸为3.30 mm x 1.95 mm x 0.77 mm。
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Package Photo
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Package Cap Removed Photo
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Package X-Ray Photo
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ASIC Die Photo
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ASIC Die Mark
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MEMS Die Photo
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MEMS Die Mark
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MEMS Die SEM Sample
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麦克风2(位于后置摄像头旁)

麦克风2来自楼氏,封装尺寸为3.25 mm x 1.90 mm x 0.77 mm。
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Package Photo
20160919-iPhone7- 69
Package Cap Removed Photo
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Package X-Ray Photo
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MEMS Die Photo
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MEMS Die Mark
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麦克风3(位于手机底部)

麦克风3也来自楼氏,封装尺寸为3.25 mm x 1.90 mm x 0.75 mm。MEMS Die同麦克风2相同,ASIC Die从现有的数据上看,在尺寸和Bonding线上有一定区别。
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Package Photo
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Package Cap Removed Photo
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Package X-Ray Photo
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麦克风3的MEMS Die Photo同麦克风2相同,这里就不加图片描述。FUZEETC-电子工程专辑

麦克风4(位于手机底部)

麦克风4来自歌尔声学,封装尺寸为3.30 mm x 1.95 mm x 0.78 mm。
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Package Photo
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Package Cap Removed Photo
20160919-iPhone7- 82
Package X-Ray Photo
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MEMS Die Photo
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综上所述,iPhone7 Plus中依然未出现心率传感器,而其他的传感器芯片都较之前的产品有所更新,特别是使用了集成的距离传感器取代之前的分立器件,后续SITRI会对iPhone7 Plus中的A10处理器、指纹模组、双摄像头、距离传感以及整机设计等做进一步的详细解析,敬请关注!FUZEETC-电子工程专辑

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