iPhoneX芯片级拆解评测：先进的PCB工艺与突破性的光学系统
您可能会认为大家已经看到铺天盖地的苹果iphonex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。
工程师的巨大福利，首款p_c_b分析软件，点击免费领取
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。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：《苹果iphone x近红外3d摄像头传感器》、《苹果iphone x的tof接近传感器和泛光照明器》、《苹果iphone x红外点阵投影器》、《苹果iphone x中的ams多光谱传感器》。
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：中国歌尔股份（goertek）和美国楼氏电子（knowles）。
螺旋波纹管(FEP波纹管的应用)详解
百度首席科学家吴恩达：人工智能的寒冬不会再来了
首个能根据单一图像生成较高分辨率3D人脸模型的系统
关于铝电解电容在汽车电子中的应用详解
LED虚拟拍摄：电影制作与电视广播的新方向
iPhoneX芯片级拆解评测：先进的PCB工艺与突破性的光学系统
中科创达：构建以汽车智能操作系统为核心的生态圈
CAN、I2S、I2C、SPI、SSP总线有什么差异？
为何海信是全球彩电产业的中国样本?
如何应用可编程逻辑器件PLD将高速视频内容连接到视频播放器
AMD发布更为先进且基于突破性AMD RDNA 3架构和小芯片设计的游戏显卡
电表智能管理系统-实现智能化、数字化的电力管理
浅谈希尔德在LED荧光粉市场的成长之路
超迷你！ 便携可拆卸充电LED手电筒
低碳与无光害电子纸公交站牌助力构建智慧城市，降低全社会能源消耗水平
关于转换器设计与IC额定负载能力的区别和应用
贸泽电子推出Microchip和Vishay电阻式电流传感解决方案网站
印刷电路板（PCB）是怎么制造的
中国动力锂离子电池市场调查研究及投资分析报告2009-201
电脑黑屏了怎么办
工程师的巨大福利，首款p_c_b分析软件，点击免费领取
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。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：《苹果iphone x近红外3d摄像头传感器》、《苹果iphone x的tof接近传感器和泛光照明器》、《苹果iphone x红外点阵投影器》、《苹果iphone x中的ams多光谱传感器》。
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：中国歌尔股份（goertek）和美国楼氏电子（knowles）。
螺旋波纹管(FEP波纹管的应用)详解
百度首席科学家吴恩达：人工智能的寒冬不会再来了
首个能根据单一图像生成较高分辨率3D人脸模型的系统
关于铝电解电容在汽车电子中的应用详解
LED虚拟拍摄：电影制作与电视广播的新方向
iPhoneX芯片级拆解评测：先进的PCB工艺与突破性的光学系统
中科创达：构建以汽车智能操作系统为核心的生态圈
CAN、I2S、I2C、SPI、SSP总线有什么差异？
为何海信是全球彩电产业的中国样本?
如何应用可编程逻辑器件PLD将高速视频内容连接到视频播放器
AMD发布更为先进且基于突破性AMD RDNA 3架构和小芯片设计的游戏显卡
电表智能管理系统-实现智能化、数字化的电力管理
浅谈希尔德在LED荧光粉市场的成长之路
超迷你！ 便携可拆卸充电LED手电筒
低碳与无光害电子纸公交站牌助力构建智慧城市，降低全社会能源消耗水平
关于转换器设计与IC额定负载能力的区别和应用
贸泽电子推出Microchip和Vishay电阻式电流传感解决方案网站
印刷电路板（PCB）是怎么制造的
中国动力锂离子电池市场调查研究及投资分析报告2009-201
电脑黑屏了怎么办