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iPhone 4 陀螺仪超芯片级拆解 (图文)

发布时间:2010-7-2 下午6:19

作者: 韩胜

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上次转载了《iPhone 4 内部拆解 (图文)》的帖子后,发现这里的读者真叫专业。点击率超高之外,还获得不少资深朋友的支持。发帖不图个啥,只求有共同知音,有大家的回帖,辛苦也值得啊。

行业内有人说,拆解无极限,只要你去拆,总是能发现秘密的。当然,拆解不能像上次一样,只用把镙丝刀就把工作做完了,因为这样会被UBM笑话的。此次,我们搬出宇宙超级无敌的芯片拆解行家Chipworks的电子显微级拆解照片,供有兴趣者观看探讨。
应网友的要求声明一下,下面是转自apple4.us网站的内容。(当初没有注明是我的失误,但主要还是看到图片上有logo,认为那才是原文出处,所以没特别声明了。)
1.jpeg
在我们深入细节之前,先来了解陀螺仪是做什么的吧。根据维基百科的定义:「陀螺仪是用于测量或维持方向的设备,基于角动量守恒原理。」这句话的要点是测量 或维持方向,这是 iPhone 4 为何搭载此类设备的原因。机械陀螺仪 — 例如左侧这只 —中间有一转盘,用以侦测方向的改变。iPhone 4 采用了微型的,电子化的振动陀螺仪,也叫微机电陀螺仪。
???标签: iphone 4g 拆解 陀螺仪
Mike_GS 编辑于 2010-7-6 上午10:32
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第1楼

回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文)

发布时间:2010-7-2 下午6:21

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第二步
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微机电系统(MEMS)是一种嵌入式系统,在极小的空间内集成了电子和机械构件。一个基本的 MEMS设备由专用集成电路(ASIC)和微机械硅传感器组成。在 iPhone 4 中发现的 AGD1 2022 FP6AQ 芯片据传是由 ST微电子设计的 MEMS 陀螺仪。
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第2楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:22

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3.jpeg
Chipworks 公司已确认,该陀螺仪几乎同目前市售的 ST 微电子 L3G4200D 一模一样。左侧是在 L3G4200D 中发现的GK10A MEMS 内核照。GK10A由一个被称作「待验质量」的金属片组成,当驱动信号加载于驱动电容片时,导致其产生振动(振荡)。当用户旋转手机,在科里奥利力 (Coriolisforce)的作用下,在 X,Y 及 Z 轴产生偏移。专用集成电路处理器感知到待验质量通过其下电容器板和位于边缘的指电容的偏移。
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第3楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:23

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4.jpeg
上图中的 V654A 芯片将来自 GK10A 中微小的电容信号转换成 iPhone 4可以接收的数字信号。该数据可用于,例如,视频游戏中的方向盘转动,或*眼瞄准。给机械工程师的参考:MEMS 陀螺仪的灵敏度通常以mV/dps(或度每秒)衡量,因此振荡器的输出量(mV)除以敏感度(mV/dps)得到了角速率,以度每秒衡量。
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第4楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:25

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5.jpeg
上图并不是 iPhone 4 的元件,但放在这里是为了解释 MEMS 陀螺仪不可思议的结构。照片所显示的是 ST LYPR540AH三轴陀螺仪,通过扫描电子显微镜(SEM)拍摄。MEMS 器件需要极其复杂和敏感的制造工艺,才能生产出准确可靠的传感器。大多数 MEMS器件需通过膜的沉积,在蚀刻后保持无遮罩区域的形状,最后蚀去多于的膜,完成最终产品。
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第5楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:29

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6.jpeg
有些 MEMS 陀螺仪的振荡器设计令人赞叹,例如上图的 Kionix陀螺仪。这是一种肉眼看不见的美,深藏在黑色的封装里。图像中的比例尺显示了其极小的规格。第二幅图片(可访问 iFixit网站查看)中振荡器的厚度大约为头发平均直径的四分之一,或三个红细胞并列的长度。
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第6楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:30

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这里展示的是 SiTime 公司的 SI8002AC,外防护罩已移除。专用集成电路 — 用于转换振荡器的原始信号 —堆叠在振荡器上方,二者用线接和,以利信号传输。整个单元密实的封装在塑料外壳中。第二幅是博世 BMA 220 层叠核心的 X光结构照片。电线将二者连接在一起,并将信号引至球形栅格阵列(编者:BGA)。堆叠式芯片使得制造商在同一封装内加入更多的功能。这对 iPhone4 等移动设备来说尤其重要,因为电路板空间有限。
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第7楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:35

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这两张照片是扫描电子显微镜所摄 SiTime SI8002 AC 内的振荡器。MEMS器件的设计、制造与实施需要大量的工程学参与。MEMS器件真正弥合了电子与机械工程之间的缺口。而设计这样的设备需要工业、材料、 机械、电子、和软件工程的通力合作。大力感谢 Chipworks提供的图片!
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第8楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪拆解 (图文) 发布时间:2010-7-2 下午6:36

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第9楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪超芯片级拆解 (图文) 发布时间:2010-7-3 下午4:41

作者: citychina

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第10楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪超芯片级拆解 (图文) 发布时间:2010-7-5 上午8:09

作者: Mike_GS

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惊叹中。。。这种拆解能力确实超强。
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第11楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪超芯片级拆解 (图文) 发布时间:2010-7-5 上午8:34

作者: conanair

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第12楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪超芯片级拆解 (图文) 发布时间:2010-7-5 上午8:38

作者: JPCN

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作者: Peter.Tao

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第14楼 回复主题:iPhone 4 陀螺仪超芯片级拆解 (图文) 发布时间:2010-7-5 上午8:42

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作者: conanair

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或者说具体应用?
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