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深度拆解小米5 sensor:用X射線透視“黑科技”真面目

科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

 隨著新一代旗艦手機(jī)小米5的發(fā)布,小米一時(shí)風(fēng)頭正勁;“為發(fā)燒而生”的極致精神,一系列黑科技的集中公布,加上成功的營(yíng)銷手段,使之在市場(chǎng)上產(chǎn)生了爆炸性的信息風(fēng)暴,小米5可以說(shuō)做到了萬(wàn)眾矚目,用英國(guó)詩(shī)人西格里夫·薩松的一句話就叫做:心有猛虎,細(xì)嗅薔薇。

 

近日,國(guó)內(nèi)一家sensor研究機(jī)構(gòu)上海微技術(shù)工研院SITRI通過(guò)深度拆解小米5,用X射線透視“黑科技”的真面目,用不同視角全面解析了小米5那些傳感器sensor的內(nèi)部構(gòu)造。

 

Components Arrangement(零部件排布)

 

 

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Major Components(小米5主要元器件)

 

 

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驍龍820芯片——聚焦小米5整機(jī)散熱

 

主芯片的功能強(qiáng)弱對(duì)手機(jī)整體性能起到?jīng)Q定性作用,萬(wàn)眾矚目的全新驍龍820處理器較上一代處理器CPU性能提升一倍之多。首次采用的14nm制程,從精密的工藝上帶來(lái)更低功耗,再引入“低功率島”技術(shù),以超低電量負(fù)責(zé)傳感器等任務(wù),獲得更出色的電量控制。小米5作為第一款上市的攜帶驍龍820處理器的手機(jī),讓我們一觀其主芯片真面目。

 

主芯片采用POP封裝,三星POP堆疊模式的主要對(duì)手為抗臺(tái)積電InFO工藝,上面是SK Hynix的內(nèi)存芯片。下面的就是驍龍820處理器,高通型號(hào)為MSM8996。

 

 

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高通上一代的處理器由于發(fā)熱問(wèn)題而廣受詬病,同時(shí)也使得手機(jī)的散熱能力被人們廣泛討論,甚至于近期MWC發(fā)布的三星S7手機(jī)曝光使用了水冷散熱技術(shù),那么讓我們來(lái)探究下采用驍龍820處理器的小米5對(duì)于散熱是怎么做的。

 

 

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小米5在處理器和2顆電源管理芯片表面都附加了導(dǎo)熱硅脂,用于給芯片降溫散熱。后蓋和中框都貼有大面積的石墨散熱層,主要用于電池和顯示屏的散熱問(wèn)題。3片導(dǎo)熱硅脂加前后石墨散熱層的模式構(gòu)成整機(jī)散熱體系,針對(duì)主要發(fā)熱芯片和部件,使之在整機(jī)散熱方面有不俗的表現(xiàn)。

 

手機(jī)系統(tǒng)和處理器決定手機(jī)的運(yùn)行速度,而手機(jī)的應(yīng)用功能全靠傳感器。作為智能手機(jī)必不可少的部分,接下來(lái)我們盤點(diǎn)下小米5使用的那些傳感器,以及小米5的供應(yīng)商都有哪些?

 

 

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小米5的sensor型號(hào)列表

4軸防抖技術(shù)核心:6-Axis慣性傳感器

 

小米5的慣性傳感器選用了InvenSense的產(chǎn)品。這顆6-Axis慣性傳感器ICG-20660L的封裝尺寸為3.00 mm x 3.00 mm x 0.75 mm。

 

ICG-20660L芯片不同于Invensense之前的MPU系列產(chǎn)品,其特點(diǎn)在于支持OIS(Optical Image Stabilization)和EIS(Electronic Image Stabilization)功能,就是小米5創(chuàng)新推出的4軸防抖功能的技術(shù)核心。

 

 

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Package Photo(封裝尺寸):

 

 

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X-Ray Photo(X射線曝光):

 

 

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ASIC & MEMS Die Photo(ASIC及MEMS模組):

 

 

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ASIC Die Photo(ASIC模組內(nèi)部照)

 

 

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ASIC Die Mark(ASIC標(biāo)簽)

 

 

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MEMS Die Photo(MEMS模組內(nèi)部照)

 

 

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MEMS Die Mark(MEMS標(biāo)識(shí))

 

 

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Bosch氣壓傳感器BMP280內(nèi)部構(gòu)造

 

氣壓傳感器首次在智能手機(jī)上使用是在Galaxy Nexus上,氣壓傳感器的應(yīng)用愈發(fā)普及,甚至可以監(jiān)測(cè)氣象數(shù)據(jù)。目前,手機(jī)氣壓傳感器可以用來(lái)輔助GPS,讓三維定位更加精準(zhǔn),測(cè)量出所處的高度,解決錯(cuò)誤導(dǎo)航,配合加速計(jì)、陀螺儀等技術(shù)就可以做到精準(zhǔn)的室內(nèi)定位。

 

小米5采用了常規(guī)的Bosch氣壓傳感器BMP280,其封裝尺寸為2.50 mm x 2.00 mm x 0.95 mm。

 

 

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Package Photo

 

 

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Package Photo after Remove Metal Cap(揭封,移動(dòng)金屬蓋)

 

 

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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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電子羅盤采用日本AKM公司芯片

 

 

手機(jī)電子羅盤,是手機(jī)一個(gè)軟件,也是手機(jī)的一個(gè)硬件,能根據(jù)手機(jī)的位置不同顯示方向和俯仰角。小米手機(jī)曾在導(dǎo)航上備受詬病,不過(guò)小米5在導(dǎo)航方面性能出眾。

 

電子羅盤采用了日本AKM公司的產(chǎn)品,CSP封裝,其封裝尺寸為1.60 mm x 1.60 mm x 0.40mm。

 

 

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Package Photo

 

 

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Die Photo

 

 

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Die Mark

 

 

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臺(tái)灣IC廠商供貨光&距離傳感器

 

小米5的環(huán)境光和距離傳感使用了Capella Micro(臺(tái)灣凌耀科技)的光傳感器CM47397。 其封裝尺寸為4.05 mm X 2.00 mm X 1.38 mm。

 

 

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Package Photo

 

 

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Package X-Ray Photo

 

 

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Die Photo

 

 

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Die Mark

 

 

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陶瓷蓋板下的按壓式指紋傳感器

 

 

指紋傳感的功能第一次在小米5上得到了實(shí)現(xiàn),和蘋果手機(jī)一樣,指紋模塊和Home鍵做在了一起,但采用了陶瓷蓋板(蘋果的指紋模塊采用的是藍(lán)寶石蓋板)。從外觀上來(lái)看,小米5扁扁長(zhǎng)長(zhǎng)的Home鍵和三星手機(jī)的Home鍵極其相似,但卻是實(shí)實(shí)在在的按壓式指紋傳感器(三星手機(jī)采用的是滑動(dòng)式指紋傳感器),因小米升級(jí)改進(jìn)了指紋識(shí)別算法,其指紋識(shí)別對(duì)于信息量的要求會(huì)有所減少,故而小米5的Home鍵即使比較小,也能達(dá)到按壓式指紋識(shí)別的應(yīng)用效果。

 

整個(gè)指紋模塊尺寸為26.45 mm X 16.90 mm X 2.20 mm。

 

 

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Package Photo

 

 

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Sensor Die Photo

 

 

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小米5手機(jī)3個(gè)麥克風(fēng)都來(lái)自樓氏

 

 

小米5的3個(gè)麥克風(fēng)都來(lái)自樓氏, 這3顆除了封裝表面Mark略有不同,里面的MEMS Die全都一樣。

 

 

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麥克風(fēng)1

Package Photo

 

 

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Package Mark

 

 

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X-Ray Photo

 

 

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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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麥克風(fēng)2

 

 

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Package Photo

 

 

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麥克風(fēng)3

 

Package Photo

 

 

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解析索尼16MP的Image Sensor IMX298

 

小米5的后置攝像頭采用索尼16MP像素的IMX298,該芯片使用了DTI(Deep Trench Insulation)深溝槽隔離技術(shù),簡(jiǎn)單理解,就是在感光像素之間加了一道道的墻隔離,從而減少像素與像素之間的光串?dāng)_,減小噪點(diǎn),進(jìn)而提高照片質(zhì)量。

 

小米5的后置攝像頭還有一大創(chuàng)新,就是應(yīng)用了4軸防抖技術(shù),除去常規(guī)的上下左右(X軸和Y軸)2軸方向防抖功能,還新增了上下左右(X軸和Y軸)2軸方向的旋轉(zhuǎn)防抖功能。它是使用了手機(jī)內(nèi)的6軸傳感器來(lái)高速檢測(cè)這4軸方向的抖動(dòng),實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)微型馬達(dá)(即自動(dòng)對(duì)焦模塊)來(lái)調(diào)整姿態(tài),補(bǔ)償抖動(dòng),實(shí)現(xiàn)了畫質(zhì)的穩(wěn)定。

 

Rear Image Sensor X-Ray Photo

 

 

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Rear Image Sensor Package Photo

 

 

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Rear Image Sensor Die Photo

 

 

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Rear Image Sensor Pixel OM Sample

 

 

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Front Image Sensor Package Photo

 

 

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Front Image Sensor Die Photo

 

 

深度拆解小米5 sensor:用X射線透視“黑科技”真面目_ESMCOL_6
 

 

小米5是目前能夠現(xiàn)貨購(gòu)買到的最具性價(jià)比的安卓手機(jī)之一,驍龍820處理器,陶瓷指紋識(shí)別模塊,4軸光學(xué)防抖相機(jī)模塊等黑科技成為了本次小米5的最大亮點(diǎn)。

 

 

 

 

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