iPhone 14詳細拆解蘋果沒有告訴你的秘密
根據蘋果的介紹,iPhone 14 的最佳功能是更強的處理器,衛星SOS 和更大的攝像頭。但其實經過拆解我們發現,Apple 已經完全重新設計了iPhone 14 的內部結構,使其更易於維修。從外面根本看不到它,但這很重要,因為這是很長一段時間以來iPhone 最重大的設計變化。不過,iPhone 14 Pro 和Pro Max 機型仍然採用舊架構。
如果這讓您感到驚訝,那麼您並不孤單。讓我們大吃一驚!iPhone 14 的新功能和外部變化非常輕微,以至於The Verge 建議它應該被稱為iPhone 13S,他們表示,一年前推出的iPhone 13 仍然在銷售,且與iPhone 14 幾乎相同。
但這實際上不是事實的全部。因為蘋果在他們的主題演講中並沒有提到秘密的重新設計。如果評測者拆開手機,他們會發現:iPhone 14 可從正面和背面打開。
這是重生為美麗蝴蝶的iPhone 14——中間的中框、左側的可訪問屏幕和右側的可拆卸後玻璃。
這可不是一件小事。支持該結構的新金屬中框需要重新設計整個內部,以及重新考慮射頻並將其防護周界有效加倍。換句話說,蘋果已經回到了繪圖板上,重新設計了iPhone 的內部結構,使維修更容易。這是一次如此無縫的升級,以至於世界上最好的技術評論家都沒有註意到。
我們已經編寫了數以千計的智能手機維修指南,所以在深入了解14 的細節之前,讓我們先來鳥瞰智能手機的進化。多年來,iPhone 經歷了幾次重大的架構轉變。
原來的手機先打開屏幕,這就是iPhone 3G換屏變得輕而易舉。但是在其他部分,比如充電端口和電池,要困難得多。
為了解決這個問題,Apple 在iPhone 4 上讓手機先打開。這允許各種很酷的售後市場選項,比如我們的透明後面板(我仍然認為這很糟糕),但不幸的是讓屏幕更換變得非常痛苦。Apple 在iPhone 5 重新回到(更流線型的)前端入口,並一直堅持下去。首先打開手機屏幕使屏幕維修變得更加容易,並且通常效果很好,除了一個主要缺點- 我們將在一分鐘內解決。
這種設計與手機行業的其他產品形成鮮明對比。每部Android 手機都是從背面打開的。自從Galaxy S6 以來,iPhone 的競爭對手就一直粘在後面板上。任何維修技術都會告訴您,Galaxy 上的屏幕更換比iPhone 上的屏幕更換困難得多。您必須解開後面板,然後系統地完成手機移除組件的整個過程。一旦整個東西基本上被取消製造,你就剩下屏幕組件了。然後你必須把你的整個手機放在一起!考慮到屏幕是最常見的維修組件, 這是一個相當大的工程。
從我們的角度來看,iPhone 的設計優化了兩個關鍵組件的快速Apple Store 服務:屏幕和電池。當然,這種前置優化設計的缺點是很難更換後面板。這在iPhone 8 之前並不是真正的問題,當時他們改用無線電透明玻璃來支持無線充電和NFC 支付。然後,到了iPhone X,他們在玻璃上焊接了一個笨重的相機鏡頭蓋。
如果更換Galaxy 手機的屏幕很難,那麼更換iPhone X(或11、12 或13)的背面玻璃就是雪上加霜。最簡單的部分是從手機中移除每個組件。說真的,你不想在裡面留下任何零件,因為這個過程在硬件上非常粗糙。將後玻璃固定下來的粘合劑非常強大,以至於我們常用的撬動、加熱或化學方法都無法將其移開。維修店採用各種激進的破碎和刮擦技術來移除玻璃,同時小心地在焊接的相機邊框周圍工作。“最簡單”的方法是使用激光系統地光柵蒸發粘合劑,然後用剃須刀片和切割工具粉碎和刮掉玻璃碎片。至少,如果您不想切開雙手,則需要配備重型手套。結果,這對於DIY 者來說並不是一個真正可行的過程。
回到iPhone 14。背面玻璃簡單地用兩個螺絲和一個連接器固定。蘋果似乎使用了一種稍微不那麼激進的粘合劑,這使得它比以前的屏幕更容易打開。作為獎勵,卸下與後玻璃完全相同的螺絲可以讓您接觸到屏幕。只需兩個螺絲,屏幕和後玻璃都可以立即使用,這非常好。
這是對手機的一次戲劇性的重新思考,新方法影響了設計的大部分方面。添加一個全新的開口表面會帶來一系列工程挑戰。有兩倍的周長來密封防水,許多射頻“並發症”,以及所有零件的變化。
每當您將某些東西粘合或焊接在一起時,就更容易實現薄度和耐用性目標。我們早就說過,如果設計師多花點力氣避免膠水,他們就可以獲得他們正在尋找的所有設計特性和功能,以及可修復性。這一次,蘋果付出了努力。
屏幕後面有一個新的中框,所有內部組件都安裝在上面。使現代5G + GPS + Wifi + 藍牙+ 衛星信號在一個設備中工作的大量天線需要大量接地。十個新的electromagnetic interference fingers連接到隔開後面板的接觸點,以保持以前通過焊接實現的接地。
實現我們都期望的高水平耐用性是一項令人難以置信的工程挑戰。當您跌落iPhone 13 時,它的金屬框架會吸收震動,將力傳遞並分散到膠合電池和牢固粘合的後玻璃上。iPhone 14 遇到了同樣的挑戰,但以完全不同的方式實現了所需的抗扭剛度。一個新的中框位於顯示屏和手機內部之間。
另一個設計挑戰是集成到顯示組件中的組件數量。從歷史上看,當中包括面容ID 傳感器、揚聲器和環境光傳感器。我們在13 Pro 中註意到,Apple 已將聽筒和前置攝像頭從顯示屏移至主機。當時,我們讚賞這一舉措逐漸增加了模塊化,但我們並不完全理解其中的原理。現在看來,它為大幅改進的設計奠定了基礎。
iPhone 14 宣傳的旗艦功能包括衛星供電的SOS、升級的攝像頭和缺失的SIM 卡插槽。如下圖所示,我們看到主板中的一些芯片。
蘋果對密度的追求是無與倫比的。iPhone 14 Pro Max 邏輯板採用A16 處理器,比14 的A15 性能提升了10-15%。
美國版本的Pro Max 邏輯板的內部具有通信芯片和較大的SIM 讀卡器間隙。
我們可以確認,蘋果新手機的衛星連接由新的Qualcomm X65 調製解調器提供支持,該調製解調器增加了新的2.4 GHz n53 頻段功能以支持Globalstar。Globalstar 的執行主席ICJay Monroe 在今年早些時候的新聞稿中吹噓了這一點:“自公司成立以來,我們一直很欣賞與Qualcomm 的密切關係,並感謝那裡的團隊為幫助我們實現Band 53承諾所做的辛勤工作。”
以下為主板不同層上的芯片識別:
最頂層
不同顏色對應的芯片如下所示:
不同顏色對應的芯片如下所示:
上圖紅色為WiFi/Bluetooth Module
最頂層的下面
不同顏色對應的芯片如下所示:
不同顏色對應的芯片如下所示:
不同顏色對應的芯片如下所示:
不同顏色對應的芯片如下所示:
夾心層
不同顏色對應的芯片如下所示:
不同顏色對應的芯片如下所示:
不同顏色對應的芯片如下所示:
上圖紅色為Bosch Sensortec 6-axis accelerometer/gyroscope
底層
其中:
紅色為Satellite antenna
橙色為Patch antenna
最後,我們聽到有報導稱,Apple 正在繼續他們將部件與手機配對的路徑,在新手機上,我們需要在安裝後激活後玻璃。
使用軟件來防止使用售後零件受到了我們的強烈反對。這些“枷鎖”令人沮喪,最終是徒勞的——無論他們多麼努力,Apple 都無法控制其產品發生的所有維修。完成實驗室測試後,我們將更多地報告零件兼容性,除非Apple 奇蹟般地發布了他們的服務手冊。
這是自iPhone X 以來最重大的iPhone 重新設計。很難低估這是一個多麼大的變化。作為參考,三星自2015 年以來就沒有改變他們的手機架構。
因此,隨著多年來最大的更新,我們將iPhone 14 的可修復性評分提升至7 分(滿分10 分)。這是自iPhone 7 以來我們給iPhone 打的最高分。這是多年來可修復性最高的iPhone。
附:蘋果iPhone 14的攝像頭拆解
蘋果在基準型號iPhone 14 上推出了升級的主後置攝像頭,在iPhone 14 Pro/Max 上推出了改進的前置攝像頭模塊,當然還有期待已久的後置攝像頭分辨率升級,最終出現在iPhone 14 Pro/Max 上。
從下圖拆解可以看到,蘋果iPhone 14 和14 Plus 的前置攝像頭模塊似乎與iPhone 13 相同,至少從凹槽佈局來看,凹槽的位置和形狀基本相同。因此,可以推測新iPhone 14/Plus 中的原深感攝像頭和Face ID IR 攝像頭/發射器可能與iPhone 13 系列中使用的傳感器相同(圖1)。
注:圖1. Apple iPhone 13、iPhone 14 前置攝像頭。
與基準型號相比,蘋果對高端iPhone 14 Pro/Max 的前置攝像頭模塊進行了重新設計,據蘋果公司稱,該凹槽現在被稱為“動態島”。隱藏前置原深感和紅外攝像頭的“藥丸狀”區域的不透明區域不再只是一個缺口,而是似乎“擴大”了,給人一種它是顯示器一部分的錯覺,這是一個很好的功能,可以減輕外觀前置攝像頭模塊。
查看來自Apple iPhone 14 Pro/Max 的高對比度圖像,前置攝像頭模塊有兩個區域,一個用於TrueDepth,另一個用於IR 攝像頭/發射器組件,如圖2 所示。iPhone14 Pro/Max 模塊經過重新設計,變得更加緊湊。IR Cam 的外殼部分似乎與iPhone 13 Pro/Max 中的相同,但TrueDepth 的外殼看起來有些不同(圖2)。
iPhone 14/Plus 主後置攝像頭已升級為傳感器,其像素間距為1.9 µm,與其前身iPhone 13 基本型號後置攝像頭的像素尺寸為1.7 µm 相比。今年iPhone 14/Plus 更大的1.9 µm 像素傳感器似乎是去年iPhone 13 Pro/Max 後置攝像頭的重複使用。圖3 比較了這兩個傳感器,它們都是12MP 帶遮罩的PDAF 自動對焦。
注:圖3. Apple iPhone 13、iPhone 14 主後置攝像頭。
蘋果今年推出的最引人注目的新功能之一是iPhone 14 Pro/Max 中的新主後置攝像頭傳感器,分辨率升級為48MP。對於四像素,報告的像素間距為2.44 µm。換言之,該傳感器的絕對像素間距在48MP 分辨率下為1.22 µm,在12MP 分辨率下為2.44 µm。有趣的是,四像素恢復到蘋果傳統的12MP 分辨率。Quad 像素提供全陣列自動對焦,這也是Apple 推出的一項新功能。
與傳統的部分(蒙面)PDAF 方法相比,全陣列自動對焦提高了圖像質量,因為提供PDAF 信號的像素要多得多,尤其是在低照度下。據推測,主後凸輪48MP 傳感器的2×2 微透鏡間距為2.44 µm(下圖4)。
注:圖4. Apple iPhone 13 Pro/Max、Apple iPhone 14 Pro/Max 主後置攝像頭。
事實上,我們最近對iPhone 14 Pro/Max 的分析表明,這款新的48 MP 傳感器與其前身相似,因為它也使用了Masked PDAF。與往常一樣,Apple 只採用增量增強功能,而且Masked PDAF 似乎是他們的首選方法,除了這裡,專用自動對焦像素現在按2×2 排列,如圖5 的圖像所示。
注:圖5. Apple iPhone 14 Pro/Max 主後置攝像頭的新48MP 傳感器。
除了新的後置攝像頭外,據報導iPhone 14 Pro/Max 超寬攝像頭具有全陣列自動對焦像素,但像素陣列的初步圖像證實並非如此。iPhone 14 Pro/Max Ultrawide cam 圖像傳感器似乎與iPhone 12 Pro 主後置攝像頭相同(並且可能重複使用),這是一個1.4 µm 像素間距、12 MP 分辨率的索尼傳感器。圖6 顯示了兩個相機的並排光學照片,證實了新型Ultrawide 相機使用Masked PDAF。
注:圖6. iPhone 12 Pro 主後置攝像頭和iPhone 14 Pro/Max 超寬後置攝像頭之間的比較,兩者均具有1.4 µm 像素間距和12 MP 分辨率。