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深度拆解小米5内置sensor:X射线透视“黑科技”真面目

随着新一代旗舰手机小米5的发布,小米一时风头正劲;“为发烧而生”的极致精神,一系列黑科技的集中公布。通过深度拆解小米5,透视小米5“黑科技”的真面目,了解小米5那些传感器的内部构造……

随着新一代旗舰手机小米5的发布,小米一时风头正劲;“为发烧而生”的极致精神,一系列黑科技的集中公布,加上成功的营销手段,使之在市场上产生了爆炸性的信息风暴,小米5可以说做到了万众瞩目。国内研究机构上海微技术工研院SITRI通过深度拆解小米5,透视小米5“黑科技”的真面目,了解小米5那些传感器sensor的内部构造。iB9esmc

Components Arrangement(零部件排布)
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Major Components(小米5主要元器件)iB9esmc

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骁龙820芯片——聚焦小米5整机散热iB9esmc

主芯片的功能强弱对手机整体性能起到决定性作用,万众瞩目的全新骁龙820处理器较上一代处理器CPU性能提升一倍之多。首次采用的14nm制程,从精密的工艺上带来更低功耗,再引入“低功率岛”技术,以超低电量负责传感器等任务,获得更出色的电量控制。小米5作为第一款上市的携带骁龙820处理器的手机,让我们一观其主芯片真面目。iB9esmc

主芯片采用POP封装,三星POP堆叠模式的主要对手为抗台积电InFO工艺,上面是SK Hynix的内存芯片。下面的就是骁龙820处理器,高通型号为MSM8996。
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高通上一代的处理器由于发热问题而广受诟病,同时也使得手机的散热能力被人们广泛讨论,甚至于近期MWC发布的三星S7手机曝光使用了水冷散热技术,那么让我们来探究下采用骁龙820处理器的小米5对于散热是怎么做的。iB9esmc

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http://image.esmchina.com/2015/20160310-EM-XIAOMI_06.jpg"; >

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小米5在处理器和2颗电源管理芯片表面都附加了导热硅脂,用于给芯片降温散热。后盖和中框都贴有大面积的石墨散热层,主要用于电池和显示屏的散热问题。3片导热硅脂加前后石墨散热层的模式构成整机散热体系,针对主要发热芯片和部件,使之在整机散热方面有不俗的表现。iB9esmc

手机系统和处理器决定手机的运行速度,而手机的应用功能全靠传感器。作为智能手机必不可少的部分,接下来我们盘点下小米5使用的那些传感器,以及小米5的供应商都有哪些?iB9esmc

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小米5的sensor型号列表iB9esmc

本文下一页:4轴防抖技术核心:6-Axis惯性传感器iB9esmc

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4轴防抖技术核心:6-Axis惯性传感器iB9esmc

小米5的惯性传感器选用了InvenSense的产品。这颗6-Axis惯性传感器ICG-20660L的封装尺寸为3.00 mm x 3.00 mm x 0.75 mm。iB9esmc

ICG-20660L芯片不同于Invensense之前的MPU系列产品,其特点在于支持OIS(Optical Image Stabilization)和EIS(Electronic Image Stabilization)功能,就是小米5创新推出的4轴防抖功能的技术核心。
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Package Photo(封装尺寸):iB9esmc

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X-Ray Photo(X射线曝光):iB9esmc

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ASIC & MEMS Die Photo(ASIC及MEMS模组):iB9esmc

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ASIC Die Photo(ASIC模组内部照)iB9esmc

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ASIC Die Mark(ASIC标签)iB9esmc

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MEMS Die Photo(MEMS模组内部照)iB9esmc

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MEMS Die Mark(MEMS标识)iB9esmc

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本文下一页:Bosch气压传感器BMP280内部构造iB9esmc

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Bosch气压传感器BMP280内部构造iB9esmc

气压传感器首次在智能手机上使用是在Galaxy Nexus上,气压传感器的应用愈发普及,甚至可以监测气象数据。目前,手机气压传感器可以用来辅助GPS,让三维定位更加精准,测量出所处的高度,解决错误导航,配合加速计、陀螺仪等技术就可以做到精准的室内定位。iB9esmc

小米5采用了常规的Bosch气压传感器BMP280,其封装尺寸为2.50 mm x 2.00 mm x 0.95 mm。
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Package PhotoiB9esmc

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Package Photo after Remove Metal Cap(揭封,移动金属盖)iB9esmc

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X-Ray PhotoiB9esmc

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ASIC Die PhotoiB9esmc

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ASIC Die MarkiB9esmc

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MEMS Die PhotoiB9esmc

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MEMS Die MarkiB9esmc

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本文下一页:电子罗盘采用日本AKM公司芯片iB9esmc

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电子罗盘采用日本AKM公司芯片iB9esmc

手机电子罗盘,是手机一个软件,也是手机的一个硬件,能根据手机的位置不同显示方向和俯仰角。小米手机曾在导航上备受诟病,不过小米5在导航方面性能出众。iB9esmc

电子罗盘采用了日本AKM公司的产品,CSP封装,其封装尺寸为1.60 mm x 1.60 mm x 0.40mm。iB9esmc

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Package PhotoiB9esmc

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Die PhotoiB9esmc

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Die MarkiB9esmc

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本文下一页:台湾IC厂商供货光传感器iB9esmc

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台湾IC厂商供货光&距离传感器iB9esmc

小米5的环境光和距离传感使用了Capella Micro(台湾凌耀科技)的光传感器CM47397。 其封装尺寸为4.05 mm X 2.00 mm X 1.38 mm。 iB9esmc

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Package PhotoiB9esmc

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Package X-Ray Photo
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Die PhotoiB9esmc

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Die MarkiB9esmc

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本文下一页:陶瓷盖板下的按压式指纹传感器iB9esmc

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陶瓷盖板下的按压式指纹传感器iB9esmc

指纹传感的功能第一次在小米5上得到了实现,和苹果手机一样,指纹模块和Home键做在了一起,但采用了陶瓷盖板(苹果的指纹模块采用的是蓝宝石盖板)。从外观上来看,小米5扁扁长长的Home键和三星手机的Home键极其相似,但却是实实在在的按压式指纹传感器(三星手机采用的是滑动式指纹传感器),因小米升级改进了指纹识别算法,其指纹识别对于信息量的要求会有所减少,故而小米5的Home键即使比较小,也能达到按压式指纹识别的应用效果。iB9esmc

整个指纹模块尺寸为26.45 mm X 16.90 mm X 2.20 mm。iB9esmc

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Package PhotoiB9esmc

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Sensor Die PhotoiB9esmc

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本文下一页:小米5手机3个麦克风都来自楼氏iB9esmc

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小米5手机3个麦克风都来自楼氏iB9esmc

小米5的3个麦克风都来自楼氏, 这3颗除了封装表面Mark略有不同,里面的MEMS Die全都一样。
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麦克风1
Package PhotoiB9esmc

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Package Mark
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X-Ray PhotoiB9esmc

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MEMS Die PhotoiB9esmc

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MEMS Die MarkiB9esmc

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MEMS Die SEM SampleiB9esmc

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麦克风2iB9esmc

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Package PhotoiB9esmc

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麦克风3iB9esmc

Package PhotoiB9esmc

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本文下一页:解析索尼16MP Image Sensor IMX298iB9esmc

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解析索尼16MP的Image Sensor IMX298iB9esmc

小米5的后置摄像头采用索尼16MP像素的IMX298,该芯片使用了DTI(Deep Trench Insulation)深沟槽隔离技术,简单理解,就是在感光像素之间加了一道道的墙隔离,从而减少像素与像素之间的光串扰,减小噪点,进而提高照片质量。iB9esmc

小米5的后置摄像头还有一大创新,就是应用了4轴防抖技术,除去常规的上下左右(X轴和Y轴)2轴方向防抖功能,还新增了上下左右(X轴和Y轴)2轴方向的旋转防抖功能。它是使用了手机内的6轴传感器来高速检测这4轴方向的抖动,实时驱动微型马达(即自动对焦模块)来调整姿态,补偿抖动,实现了画质的稳定。iB9esmc

Rear Image Sensor X-Ray Photo
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Rear Image Sensor Package PhotoiB9esmc

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Rear Image Sensor Die PhotoiB9esmc

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Rear Image Sensor Pixel OM SampleiB9esmc

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Front Image Sensor Package Photo
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Front Image Sensor Die PhotoiB9esmc

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小米5是目前能够现货购买到的最具性价比的安卓手机之一,骁龙820处理器,陶瓷指纹识别模块,4轴光学防抖相机模块等黑科技成为了本次小米5的最大亮点。iB9esmc

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