你可能認為在過去這段時間已經看到夠多的蘋果(Apple)最新款智能手機iPhone X拆解文，但看來并非如此…與眾多聚焦邏輯IC的iPhone X拆解文有不同觀點，市場研究機構Yole Developpement的逆向工程合作伙伴System Plus Consulting技術長Romain Fraux指出，Apple新產品真正具突破性的技術，在于光學模組、零組件、MEMS、封裝與PCB。

EE Times在不久前采訪了總部都在法國的Yole與System Plus Consulting分析師，在被問到Apple在iPhone X設計上最大的進步是什么時，Yole執(zhí)行長暨總裁Jean-Christophe Eloy認為是「Apple為手持式裝置導入的光學系統(tǒng)」;他指出，Apple設立的一個重要里程碑，是讓3D感測──能比現(xiàn)有任何一款Android手機更精準辨識臉部的功能──準備普及到包括平板裝置、汽車與門鈴等等各種裝置。

以下EE Times記者請Eloy與Fraux分享從深度拆解中發(fā)現(xiàn)的「亮點」，也請他們指出鮮為人知的、贏得了iPhone X設計案的幾家廠商。

奧地利PCB制造商AT&S是大贏家之一

分析師們表示，有一家總部位于奧地利Leoben的PCB制造商AT&S，是讓iPhone X內部設計達到高度整合的最大功臣。

而雖然如TechInsights、iFixit等拆解分析機構的專家們，都對于iPhone X內的「PCB三明治」驚嘆不已，F(xiàn)raux指出AT&S是到目前為止唯一有能力在PCB上提供這種前所未見高密度水準互連的廠商;藉由將兩片PCB堆疊在一起，他估計Apple能因此在iPhone X節(jié)省了15%的「樓地板面積」，并因此有空間能塞進更多的電池。

兩片堆疊在一起的PCB以及其橫切面

毫無疑問，經過調整的半加成制程(semi-additive processes，mSAP)與先進制造技術，在智能手機內實現(xiàn)了高密度互連，而且成本更低、量產速度也更快。Yole的Eloy并指出，AT&S的mSAP為這家公司最近業(yè)績帶來不少貢獻──其2017財務年度的前三季業(yè)績?yōu)?.659億歐元，與2016年同期間相較成長了24.5%。

先進基板制程比較

Fraux解釋，mSAP是「用以制造積層板(laminate)或是疊構基板(build-up substrate)，而且擁有預先制作的介電薄板(dielectric sheet)與薄銅層，用以做為在進一步圖形化或銅涂布之前的晶種層(seed layer);而mSAP的優(yōu)勢在于能提供更薄的銅層，涂布于光阻劑(resist)未覆蓋的積層板與板面區(qū)域。

mSAP能支援以光學微影技術來劃定布線圖形，并因此能讓走線更精確、最大化電路密度，并因此實現(xiàn)精確的阻抗控制與較低的訊號失真。

Bosch為Apple開發(fā)客制化慣性感測器

Apple決定為最新款Apple Watch添加LTE模組，必須克服一個很大的挑戰(zhàn)：該智慧手表的厚度;而Fraux指出，德國Bosch Sensortec跳出來為新一代Apple Watch客制化了慣性感測器(IMU )，將感測器元件厚度從0.9mm降低到0.6mm：「這是目前市場上最薄的六軸IMU?！?/p>

而Bosch也因此取代InvenSense成為iPhone 8與iPhone X的感測器供應商，在Apple Watch Series 3則是取代STMicroelectronics;Fraux指出，上述三款產品設計案為Bosch帶來每年數(shù)億顆的出貨量，讓Bosch成為消費性應用MEMS IMU市場上無可爭議的領導廠商。

Fraux在一份System Plus Consulting最近發(fā)表的報告中分享他的觀察：「Bosch Sensortec做了顯著的改變，特別是在加速度計方面，拋棄了舊式的單體(single-mass)結構，改采能實現(xiàn)更佳感測性能的新結構;此外該公司多年未改變的微機械加工制程也有所革新，加速度計與陀螺儀都采用了全新制程。」

他補充指出：「新的ASIC裸晶設計是為了融合來自加速度計與陀螺儀的資料，而且應該也能提供更低的電流耗損以及其他功能性?！?/p>

Broadcom為LTE打造的先進SiP解決方案

產業(yè)界一直關注英特爾(Intel)與高通(Qualcomm)之間爭奪Apple最新iPhone數(shù)據(jù)機芯片板位的戰(zhàn)爭，而大家應該也都知道這兩家公司后來是分別攻占在不同區(qū)域市場銷售的不同型號iPhone X;但比較少被討論到的一個議題，是該款手機的前端模組RF系統(tǒng)級封裝(SiP)設計。

System Plus Consulting的Fraux指出，iPhone X的先進RF SiP是由博通(Broadcom，即Avago)所開發(fā)，達到了前所未見的高整合度──在單封裝中整合了18片濾波器、近30顆裸晶;Broadcom設計此方案的目標是適應日本的中高頻(Band 42，3.6GHz)。

Broadcom設計的前端模組

Broadcom這款模組對于無SIM卡手機特別重要;Fraux指出，A1865與A1902型號的iPhone X，是由Broadcom與Skyworks供應前端模組，A1901型號的iPhone X，前端模組供應商則是Broadcom、Skyworks與Epcos。

手機光學系統(tǒng)的技術突破

而Yole的Eloy總結認為iPhone X的光學系統(tǒng)是真正的進步，表示其TrueDepth攝影機由復雜的5個子模組結合而成，嵌入于Apple的光學中樞;那些子模組包括由ST提供的近紅外線攝影機、ToF測距感測器以及IR泛光感應元件，還有AMS提供的RGB攝影機、點陣投影器(dot projector)和彩色/環(huán)境光感測器。

Fraux觀察指出，該RGB攝影機感測器是一款有著復雜供應鏈的產品：

「Sony提供CMOS影像感測器(CIS)，LG Innotek則應該是整個模組的供應商;」而該系統(tǒng)的關鍵是其IR攝影機、RGB攝影機以及點陣投影器設計是一致的，而且能共同運作。

iPhone X的TrueDepth包含5個子模組

如Yole Developpement成像技術暨感測器部門領導人Pierre Cambou先前向EE Times解釋的，iPhone X前面有一個3D攝影機能辨別使用者的臉部、為手機解鎖，是結合了ToF測距感測器以及紅外線「結構光」攝影機，因而能使用均勻的「泛光」(flood)或「點陣圖案」(dot-pattern)照明。

Cambou指出，3D感測相機系統(tǒng)的運作原理與拍攝照片的一般CMOS影像感測器非常不同。首先，iPhone X結合了紅外線相機與泛光感應元件，從而在手機前方投射出均勻的紅外光。接著拍攝影像，并此觸發(fā)臉部辨識演算法。

然而，這種臉部辨識功能并非持續(xù)運作。連接到ToF測距感測器的紅外線相機發(fā)出訊號，指示相機在偵測到臉部時拍攝照片。iPhone X接著啟動其點陣式投射器拍攝影像。然后將一般影像和點陣圖案影像傳送至應用處理單元(APU)，用于進行神經網(wǎng)路訓練，以辨識手機使用者以及解鎖手機。

Fraux指出，ST在近接感測器與泛光照明模組上，使用的是自家的垂直共振腔面發(fā)射雷射(vertical-cavity surface-emitting laser，VCSEL)。他也表示，因為5個子模組是排列在iPhone X的頂部，若Apple考慮縮小這款iPhone的尺寸，必須要思考該如何將這些子模組的尺寸進一步迷你化或是整合。

iPhone X的近接感測器與泛光照明模組

麥克風為何少一顆?

Apple在iPhone 7與iPhone 8都配置了4顆麥克風，包括頂部一顆、底部兩顆的共3顆前向麥克風，還有在手機背面頂部的另一顆麥克風;對此Fraux解釋，前向頂部的麥克風是為了消除噪音，在背面的那一顆是為了錄音，而另兩顆在底部的麥克風是用以通話。

iPhone X總共只使用了3顆麥克風

但System Plus Consulting發(fā)現(xiàn)，iPhone X只配置了3顆麥克風，其中位于底部的只有一顆;至于原因為何，F(xiàn)raux表示他們也還未解開這個謎。iPhone X的3顆麥克風有雙供應來源，其一是中國業(yè)者歌爾(Goertek)，另一家供應商則是樓氏(Knowles)。