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北市南昌家具商圈本周末封街特賣，昨邀來政大四姬的高玉穎（左）、沈易儒（右）代言。蔡亞樺攝 |
2010年10月26日 星期二
2010年10月19日 星期二
設計手法突變! iPhone 4內部令人吃驚（上）
2010/10/19 00:00
設計手法大變，認為是為了薄型化和降低成本。例如，主板上裝有“如此形狀以前還沒有見過”（一位手機設計工程師）的特殊形狀的無線LAN／藍牙模組（圖2）。他說，“因要薄型化而安裝面積有限，可以看出蘋果事先對各機能區塊事先精細地制定了尺寸和規格，並與零件廠商進行了細緻的磋商調整”。相機模組也一樣：使用了形狀極為特殊的軟性電路板，並將其複雜折疊後安裝。
鋰聚合物充電電池可看作是體現了成本削減意圖的設計。“iPhone 3G”等此前機型，充電電池以強力雙面膠帶黏貼在機殼上。但此次，電池是在主板上以連接器連接，並且，還裝有一個樹脂襯底以方便取下電池（圖3）。（未完待續 記者 小谷卓也）
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| 圖2 異形模組令人驚訝 裝在主板上的WLAN／藍牙模組。因形狀奇特，被認為是訂製的設計。（點擊放大） |
鋰聚合物充電電池可看作是體現了成本削減意圖的設計。“iPhone 3G”等此前機型，充電電池以強力雙面膠帶黏貼在機殼上。但此次，電池是在主板上以連接器連接，並且，還裝有一個樹脂襯底以方便取下電池（圖3）。（未完待續 記者 小谷卓也）
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| 圖3 鋰聚合物充電電池為可更換設計 iPhone 4的鋰聚合物充電電池帶有可供取出的薄片等，可更換。而iPhone 3G的電池則以雙面膠固定在後蓋上。（點擊放大） |
設計手法大變，認為是為了薄型化和降低成本。例如，主板上裝有“如此形狀以前還沒有見過”（一位手機設計工程師）的特殊形狀的無線LAN／藍牙模組（圖2）。他說，“因要薄型化而安裝面積有限，可以看出蘋果事先對各機能區塊事先精細地制定了尺寸和規格，並與零件廠商進行了細緻的磋商調整”。相機模組也一樣：使用了形狀極為特殊的軟性電路板，並將其複雜折疊後安裝。
鋰聚合物充電電池可看作是體現了成本削減意圖的設計。“iPhone 3G”等此前機型，充電電池以強力雙面膠帶黏貼在機殼上。但此次，電池是在主板上以連接器連接，並且，還裝有一個樹脂襯底以方便取下電池（圖3）。（未完待續 記者 小谷卓也）
■日文原文
ガラリとかわった設計手法 「iPhone 4」の中身に驚ㄑ
■相關報導
【記者部落格】iPhone 4的信號到底有多差？——實測iPhone 4的信號接收靈敏度
蘋果：iPhone 4電波接收故障“原因在於程式”
【iPhone4拆解5】從音量按鈕看蘋果的考究
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| 圖2 異形模組令人驚訝 裝在主板上的WLAN／藍牙模組。因形狀奇特，被認為是訂製的設計。（點擊放大） |
鋰聚合物充電電池可看作是體現了成本削減意圖的設計。“iPhone 3G”等此前機型，充電電池以強力雙面膠帶黏貼在機殼上。但此次，電池是在主板上以連接器連接，並且，還裝有一個樹脂襯底以方便取下電池（圖3）。（未完待續 記者 小谷卓也）
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| 圖3 鋰聚合物充電電池為可更換設計 iPhone 4的鋰聚合物充電電池帶有可供取出的薄片等，可更換。而iPhone 3G的電池則以雙面膠固定在後蓋上。（點擊放大） |
■日文原文
ガラリとかわった設計手法 「iPhone 4」の中身に驚ㄑ
■相關報導
【記者部落格】iPhone 4的信號到底有多差？——實測iPhone 4的信號接收靈敏度
蘋果：iPhone 4電波接收故障“原因在於程式”
【iPhone4拆解5】從音量按鈕看蘋果的考究
http://big5.nikkeibp.com.cn/news/mobi/53602-20101015.html?start=1
但這一創新設計卻產生了意想不到的副產品：因用戶握住手機的方式，而發生了接收不穩定的現象，並因此而發展到集體訴訟的地步。這一“問題”很可能源於天線結構：接觸易導致接收不穩定的手機左下方的狹縫附近，以及開蓋端側的露出的輻射電極，是兩個天線的結合點（圖5）。
而子天線（WLAN、藍牙、GPS用）似用作機殼上端一側的輻射電極（圖5）。機殼最上方的輻射電極狹縫兩側的輻射電極側的側面部只配備了電源按鈕，另一端則為耳機插孔、音量控制等。電源按鈕與耳機插孔與音量控制按鈕不同，在通信時不會用到。因此，似將天線與按鈕類的位置皆作了調整，以便不影響通信功能。（未完待續 記者 小谷卓也）
■日文原文
ガラリとかわった設計手法 「iPhone 4」の中身に驚ㄑ
設計手法突變！ iPhone 4內部令人吃驚（中）：大膽的天線設計
2010/10/21 00:00
上接設計手法突變 iPhone 4內部令人吃驚（上）
電池以外的部分也同樣，有數個模組以連接器相連，各模組則用螺釘固定在機殼上（圖4）。這與以前多採用黏接劑和雙面膠的設計迥異。多名工程師都說：“用了這麼多螺釘的蘋果製品還沒見過”。
這樣設計的目的似乎在於，能以區塊為單位更換和修理，從而降低製造成本。例如，在出貨檢查時，若發現不合格品，則只需更換有問題的區塊即可。而隨高功能化的部件成本上升、中國水漲船高的勞動成本導致的製造成本持續增加，推動了這種設計手法的採用。
設計方法雖變了，但許多主要部件仍從與“iPad”等此前機型相同的供應商處採購（表2）。繼續使用同一供應商的部件，除易於降低成本外，還有可縮短部件認定作業的時間，從而縮短設計時間的好處。例如，處理器就與“iPad”一樣，認為採用了南韓三星電子製造的“A4”。
大膽的天線設計
iPhone 4設計上最創新的點可以說是天線。“為提高靈敏度”傑伯斯說，將天線機能從此前機型的內部放到了在機殼側面（圖5）。一位天線工程師為之乍舌：“可真是吃了豹子膽”。
首先，手機網用的主天線，不僅在機殼的側面，而是與手機內部的另一天線結合構成的。機殼側面焊接著形狀複雜的金屬片，認為是用來支援各個國家不同的多個波段。
我們的天線工程師推測，之所以天線特意用2個部件組成，是“因為當需要微調頻率特性等時，如果天線只是機殼部分，則需從模具開始重新製做”。實際上，手機內部的天線就裝有認為用於調整特性的線圈和電容各1個。而據稱其配備的電極作為支援多個頻帶的單體天線本身極小。所以將其看作是對機殼側面天線起輔助作用的微調天線是妥當的。
電池以外的部分也同樣，有數個模組以連接器相連，各模組則用螺釘固定在機殼上（圖4）。這與以前多採用黏接劑和雙面膠的設計迥異。多名工程師都說：“用了這麼多螺釘的蘋果製品還沒見過”。
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| 圖4 大量使用螺絲、連接器 與iPhone 3G不同，iPhone 4使用了大量的螺絲和連接器。（點擊放大） |
這樣設計的目的似乎在於，能以區塊為單位更換和修理，從而降低製造成本。例如，在出貨檢查時，若發現不合格品，則只需更換有問題的區塊即可。而隨高功能化的部件成本上升、中國水漲船高的勞動成本導致的製造成本持續增加，推動了這種設計手法的採用。
設計方法雖變了，但許多主要部件仍從與“iPad”等此前機型相同的供應商處採購（表2）。繼續使用同一供應商的部件，除易於降低成本外，還有可縮短部件認定作業的時間，從而縮短設計時間的好處。例如，處理器就與“iPad”一樣，認為採用了南韓三星電子製造的“A4”。
大膽的天線設計
iPhone 4設計上最創新的點可以說是天線。“為提高靈敏度”傑伯斯說，將天線機能從此前機型的內部放到了在機殼側面（圖5）。一位天線工程師為之乍舌：“可真是吃了豹子膽”。
首先，手機網用的主天線，不僅在機殼的側面，而是與手機內部的另一天線結合構成的。機殼側面焊接著形狀複雜的金屬片，認為是用來支援各個國家不同的多個波段。
我們的天線工程師推測，之所以天線特意用2個部件組成，是“因為當需要微調頻率特性等時，如果天線只是機殼部分，則需從模具開始重新製做”。實際上，手機內部的天線就裝有認為用於調整特性的線圈和電容各1個。而據稱其配備的電極作為支援多個頻帶的單體天線本身極小。所以將其看作是對機殼側面天線起輔助作用的微調天線是妥當的。
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但這一創新設計卻產生了意想不到的副產品：因用戶握住手機的方式，而發生了接收不穩定的現象，並因此而發展到集體訴訟的地步。這一“問題”很可能源於天線結構：接觸易導致接收不穩定的手機左下方的狹縫附近，以及開蓋端側的露出的輻射電極，是兩個天線的結合點（圖5）。
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| 圖5 將部分機殼用作iPhone 4天線 圖中為iPhone 4的主/副天線的構造及電路圖。由日經電子推測繪製。（點擊放大） |
而子天線（WLAN、藍牙、GPS用）似用作機殼上端一側的輻射電極（圖5）。機殼最上方的輻射電極狹縫兩側的輻射電極側的側面部只配備了電源按鈕，另一端則為耳機插孔、音量控制等。電源按鈕與耳機插孔與音量控制按鈕不同，在通信時不會用到。因此，似將天線與按鈕類的位置皆作了調整，以便不影響通信功能。（未完待續 記者 小谷卓也）
■日文原文
ガラリとかわった設計手法 「iPhone 4」の中身に驚ㄑ
設計手法突變！iPhone 4內部令人吃驚（下）：日本部件支撐高密度安裝
2010/10/22 00:00
上接
設計手法突變! iPhone 4內部令人吃驚（中）：大膽的天線設計
設計手法突變! iPhone 4內部令人吃驚（上）：薄型化與削減成本
針對顯示器的特別處理
高達326ppi的高解析度顯示器是iPhone 4的一大賣點。從拆解可以看出蘋果公司對畫質的追求。
為了提高畫質，iPhone 4將液晶面板、觸控面板和機殼前端合為了一體。iPhone 3G沒有一體化，液晶面板很容易分離。之所以一體化，認為是將上述幾個部分用透明樹脂黏合固定，以消除畫質劣化的原因——空氣曾界面上的光反射（圖6）。當然，這種黏合對更換修理是不利的。也只有這一部分，與此次多採用螺釘、連接器以方便交換和修理的設計思想不同，是畫質優先。
另外，在iPhone 4上市後，立即就有了畫面上有部分出現了澹黃色的變色的報導。我們的工程師認為，“這是由於一體化使用的黏合劑造成的”。
iPhone 4採用的液晶面板與iPad相同，均為透過式的IPS類型。相較于iPhone 3G採用的半透過式液晶面板（透過式/反射式混合），一般畫質要出色。然而，當在有外光影響的室外使用時，如果亮度不比半透過型的更高，則是人性會變差。
在顯示器工程師協助下的分析表明，液晶面板的TFT開口率為52％（圖7）。因追求高解析度等，其開口率低於iPhone 3G的60％，因此在亮度上不利。因此，很可能在其他部份如背照燈和彩色濾光片上採取了措施以提升亮度。
日本部件支撐高密度安裝
設計手法突變! iPhone 4內部令人吃驚（中）：大膽的天線設計
設計手法突變! iPhone 4內部令人吃驚（上）：薄型化與削減成本
針對顯示器的特別處理
高達326ppi的高解析度顯示器是iPhone 4的一大賣點。從拆解可以看出蘋果公司對畫質的追求。
為了提高畫質，iPhone 4將液晶面板、觸控面板和機殼前端合為了一體。iPhone 3G沒有一體化，液晶面板很容易分離。之所以一體化，認為是將上述幾個部分用透明樹脂黏合固定，以消除畫質劣化的原因——空氣曾界面上的光反射（圖6）。當然，這種黏合對更換修理是不利的。也只有這一部分，與此次多採用螺釘、連接器以方便交換和修理的設計思想不同，是畫質優先。
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| 圖6 液晶面板與觸控面板和機殼前端的一體化 iPhone 4的液晶面板與觸控面板和機殼前端是融為一體的。此舉認為是為提升影像品質。而iPhone 3G上，這些部件都是分開的。圖由日經電子推測繪製。（點擊放大） |
另外，在iPhone 4上市後，立即就有了畫面上有部分出現了澹黃色的變色的報導。我們的工程師認為，“這是由於一體化使用的黏合劑造成的”。
iPhone 4採用的液晶面板與iPad相同，均為透過式的IPS類型。相較于iPhone 3G採用的半透過式液晶面板（透過式/反射式混合），一般畫質要出色。然而，當在有外光影響的室外使用時，如果亮度不比半透過型的更高，則是人性會變差。
在顯示器工程師協助下的分析表明，液晶面板的TFT開口率為52％（圖7）。因追求高解析度等，其開口率低於iPhone 3G的60％，因此在亮度上不利。因此，很可能在其他部份如背照燈和彩色濾光片上採取了措施以提升亮度。
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| 圖7 採用透過式液晶，開口率為52% iPhone 4 採用了透過式液晶面板。其開口率為52％。而iPhone 3G則使用半透過式液晶面板。（點擊放大） |
日本部件支撐高密度安裝
相較于iPhone 3G，iPh one 4主板的安裝密度要高得多。iPhone 3G將積層式主板與薄型化的鋰聚合物充電電池並列，iPhone 4則改變了這種做法，從而使基板面積得以大幅縮小：基板去除邊緣彎曲處的尺寸為86mm×18mm，而iPhone 3G則為84mm×54mm。
為此，iPhone 4使用了大量尺寸為0.4mm×0.2mm的“0402”部件。主板上安裝的664個部件中，約1/3（227個）是0402零件（表3，圖8a）。
表3 安裝了227個“0402”零部件
iPhone 4不僅使用0402元件，還縮小了安裝部件的間隔，以支援基板的小型化。仔細分析過基板的組裝工程師表示，“iPhone 4與此前機型不同，其部件間隔幾乎與日本廠商相同。甚至有比日本廠商還窄之處”。此外，iPhone 3G認為採用了8層基板，而iPhone 4則使用了10層基板（圖8b、9）。
該10層基板被認為是由日本廠商製造，此外，多數0402部件和窄間距連接器（Fine-Pitch Connector）很可能也是日本廠商製造的。似是日本廠商製造的部件商有力地撐起了iPhone 4的雙肋。（全文完 記者 小谷卓也）
■日文原文
ガラリとかわった設計手法 「iPhone 4」の中身に驚ㄑ
為此，iPhone 4使用了大量尺寸為0.4mm×0.2mm的“0402”部件。主板上安裝的664個部件中，約1/3（227個）是0402零件（表3，圖8a）。
表3 安裝了227個“0402”零部件
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iPhone 4不僅使用0402元件，還縮小了安裝部件的間隔，以支援基板的小型化。仔細分析過基板的組裝工程師表示，“iPhone 4與此前機型不同，其部件間隔幾乎與日本廠商相同。甚至有比日本廠商還窄之處”。此外，iPhone 3G認為採用了8層基板，而iPhone 4則使用了10層基板（圖8b、9）。
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| 圖8 以0402零部件及10層基板支援高密度封裝 圖中所示為安裝在主板上的0402零部件範例（a），和10層主基板截面圖（b）。（點擊放大） |
該10層基板被認為是由日本廠商製造，此外，多數0402部件和窄間距連接器（Fine-Pitch Connector）很可能也是日本廠商製造的。似是日本廠商製造的部件商有力地撐起了iPhone 4的雙肋。（全文完 記者 小谷卓也）
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| 圖9 安裝面積小的主基板 主基板上安裝的主要部件的功能、供貨商如本圖所示。主板面積比iPhone 3G要小很多。零部件功能、製造商等資訊皆為日經電子經訪談及調查數據等推測而出。其中難以辨識的字符以“●”符號表示。（點擊放大） |
■日文原文
ガラリとかわった設計手法 「iPhone 4」の中身に驚ㄑ
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