三段式是什么鬼?iPhone的三段式很高贵?我们今天就谈谈手机的主板布局吧!
建议阅读时间:10min
放眼全世界厂商,手机品牌多到触手怪的手都数不过来了,我们经常看到,手机外观不一样,但是拆开之后里面却大同小异,也有可能表面上波澜不惊的手机一拆开却发现里面门道不得了,我们今天就来谈谈手机的主板布局,希望可以解答你的疑惑!
首先,最早期的时候,大家都对手机怎么设计没有概念,想想给你一块PCB(印制电路板)和一块电池,叫你把这些东西塞进手机里,你会怎么办?对,最简单的方法就是把电池堆叠在PCB上
这种布局的PCB又叫“整板”
这样做最简单粗暴,出来的手机会比较厚(例如小米2,iPhone3G),另外对于手机来说,这种设计还导致PCB的集成度很低,一般只出现在很老的手机上,近几年下到百元机,上到8848(笑)这种设计都已经绝迹了,如果你还有这种设计的手机,那说明它是古董,说不定会升值呢!(认真脸)
老米2s。。。。
到后来,大家发现,不如把一边的电路板挖一个方形的空缺拿来放电池吧!于是就产生了这种电路板
这种设计现在也不是很多见,我印象也就是拆过的一个三星S3是这种类型
三星s3拆机
但是它怎么说也是终于摆脱了上面那种简单粗暴带来的厚度叠加问题,让手机往轻薄化上迈了一大步,也为后人点明了一条出路:PCB不需要和电池堆叠!
但是上面那种形式有一个问题:挖空之后,PCB在窄的地方就变得很脆弱,生产的时候有可能会损坏导致整块PCB报废,于是就有了下面我们要说的布局,也是现在最火的布局:三段式
主流的三段式
你不是细的地方容易断吗?那我就干脆分成上下两个板(主板和副板)中间用软性FPC(软性印刷电路,可弯折)连接,大大降低生产成本,同时大的主板更利于厂商布局,同时可以装电池的空间大了很多,维修起来也简单,简直就是美滋滋啊!所以现在几乎所以主流的安卓手机都是这种布局
咦?为啥说是几乎所有的主流安卓手机呢?
因为苹果的iPhone和一些安卓手机是L型主板
此处更多的是针对iPhone
L型主板对主板集成度要求更高一点,另外摄像头如果还放在背部中上角的话,FPC不太好走,所以采用这种设计的手机很少。
不知道大家有没有注意到啊,上面的那些布局,下面小的那块我都说是副板,这个软板是什么鬼?简单来说,副板主要是指小块的PCB,PCB多用玻纤板作为基板制成,它是又硬又脆的。而软板主要由FPC组成,芯片直接封装在柔性电路板上,通过FPC与主板连接,由于刚刚说过FPC是软性的,所以称之为软板,但并不代表用了L型主板一定是软板。
采用软板的iPhone
另外不得不说的一点就是苹果的i8和x上首先采用的整合 LCP 技术的电路板,这是一种新型的柔性电路板,其采用一种叫 LCP 的液晶聚合物来制作,这个LCP是液晶材料,可以控制分子取向方向来调节热膨胀系数,最终达到和铜箔接近的性能,从而避免因为高温发生基板翘曲,来承受更加高速的传输速度,并且让电路板的耐折性,传热性和防湿性得到了提升,用作天线也能降低电磁频率衰减。iPhone8的天线模块和iPhone X的TrueDepth相机模块中都使用了这种柔性电路板
iPhone8的天线模块(采用新型柔性电路板)
谔谔,扯远了啊,回到L型布局这个问题,这样布局的主板我个人认为有几个好处:1,以iPhone为例,在背部有一个区域可以空出来,做天线的净空区(三段式一般是直接在主板和副板上集成射频芯片和射频天线连接触点)2,这样布局的话,可以让拆卸之后,感觉内部设计更加精美。3,外部的sim卡插槽可以做到完全处于侧面边框的中间,显得更加对称。4,有利于特殊设计的实现,例如PRO7的背屏(也有说PRO7属于沉板)
高不成低不就的PRO7
对于iPhone来说,我想当初采用它的源动力可能只是为了让sim卡插槽处在中间,因为苹果是一家设计驱动的公司,这点在乔布斯时代就确立了,而其他的优点则是苹果在做了之后再努力发掘和发扬的。
那么说到苹果的设计能力,就不得不祭出我们今天的最重磅炸弹:iPhone X了,废话不多说,我们直接上图
来自ifixit
我不知道大家在看到这个结构的时候在想什么,反正我是震惊的。别的不多说,单看这个主板就会发现,里面门道不得了。关于iPhone X这种特殊的布局,我会很快开一期专栏专门讲讲这个,相信我,它(指专栏)值得你期待!
iPhone X的布局示意图
另外其实还有很多的特殊设计的手机,例如下图的LGG2,介于篇幅有限,我就不展开了。
这是LGG2的拆解
最后,我想再解答一个问题,也是大家问我问得最多的问题:
“胜利啊,黑色的主板就更高端吗?”
相信大家也有这种疑惑吧,每次看到拆解就看到有人因为主板颜色而撕逼,说黑色的主板才高端,其他颜色的都是异端云云。
那么主板为什么会有不同的颜色呢?我们上面说过了,PCB主要是用玻纤板做基板,它是淡黄色的,经过开料,曝光,显影,蚀刻等等几十道工序之后变成我们看到的电路板,而工业生产的PCB为了保护线路,防止氧化,防止短路等会在PCB表面覆盖一层阻焊膜,就是这层膜(油墨)让我们看到的PCB变成五颜六色的。而从理论上来说,只要不影响其电化学特性,任何颜色都可以随便调配。而黑色PCB能带来的好处更多是视觉上看起来的,你想,黑色的芯片配合各种银白色的屏蔽罩,保护盖板,焊点,在乌黑的PCB映衬下,形成高反差好像繁星点点,看起来觉得就是高大上,但是厂商的检测员就有一句mmp要说。在以前因为维修工艺的影响,黑色板不易进行维修,所以就作为厂商代表高端不易损坏的标志沿用至今,但现在随着多相自动光学检验机和无损探伤仪的引入,实际上这也已经不是问题了。另外在PCB的制作过程中,黑色也是最容易产生色差的,这会导致生产成本上升。所以黑色PCB并不代表高端,只能代表一个厂商的信心和手腕,因为除了设计狂人,一般只有拥有雄厚实力的厂商才会采用黑色PCB。
但是在苹果采用黑色PCB并且卖高价之后,黑色PCB=高端 的印象就在大众心中烙下了,这能不能反过来推动黑色PCB普及呢?至少我觉得现在这个趋势越发清晰起来。但是例如三星这种典型的工科思维的厂商,你叫他承受更高成本和更低良率以及维修的困难只为了电路板更加漂亮一点?只怕三星宁愿把这部分成本加在其他地方。
拥有“全视曲面屏‘,spen甚至热管却采用蓝绿色PCB的note8
总结就是:PCB颜色和电气性能几乎无关(之所以是说几乎,是因为据说黑色更吸热。。。)而黑色PCB成本是比绿色PCB高一点点的,是否付出这一部分成本来追求PCB的美观,就是每个厂商自己的斟酌了(PCB颜色不代表质量,更不代表山寨与否!!!)
还有一点,我上面说的PCB板主要由玻纤板做基板是因为这是最广泛的,另外还有纸质,复合基,积层多层板基,特殊基(陶瓷,金属等)这么多种,iPhone采用的其实是陶瓷电路板,陶瓷电路板算是高端产品,苹果更多的是想传递美感,这才刷了一层黑色的油墨,其他的原因可能是大家想多了。
“设计这么多年总是在变,但精致传达出来的感觉是不会随着设计的改变而改变的”—王自如
今天的专栏就到这里,下一次专栏我们分析下iPhone X的双层板和双电池,以及最重要的,这是否必要?
我是胜利,感谢大家的观看了,喜欢的点个推荐,感激涕零!
本期的部分图片来自网络,示意图是我画的,参考了知乎 :“为什么苹果产品的 PCB 电路板大多是黑色的,而非一般的蓝绿色?”及“为什么苹果iPhone X宁愿用两块电池也不选择主板+电池+小板的三段式设计?”的回复,特此说明及表示对他人智力成果权表示的尊重!
(转载可以不标注我的名字,但是上面的那段话一定要标)