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三星S7 sensor面面观:全像素双核摄像头可以把iPhone 6S轰成渣

Samsung Galaxy S7的发布,让顶级智能手机的配置标准又提升一个台阶。IP68级防尘防水,“全像素双核”技术摄像头,首次出现的铜管散热,有望再次引爆全球市场……

随着三星新一代旗舰手机Samsung Galaxy S7的发布,顶级智能手机的配置标准又将提升一个台阶。最新的CPU、强劲的GPU、4GB大运行内存,IP68级防尘防水,“全像素双核”技术摄像头等,首次出现的铜管散热,有望再次引爆全球市场。解决构了小米5元器件《深度拆解小米5 sensor:用X射线透视“黑科技”真面目》的上海微技术工研院SITRI再次带您全面了解Galaxy S7的内部sensor面貌。

Components Arrangement
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Major Components

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Samsung Galaxy S7 SM-G9300的处理器采用了与小米5相同的高通最新骁龙820,取得强大功能的同时散热问题也不能忽视。小米5采用了3块导热硅脂加前后2层石墨散热的体系,那么让我们一起来探究行业领导者三星是怎么处理的。

石墨散热

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导热硅脂
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铜管散热
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S7的散热设计首先在主板芯片密集的模块上都附有石墨散热层,对于容易发热的显示屏背后贴有一整片石墨散热层,里面还附加了一层薄薄的铜,使散热效果达到更佳。接着针对处理器芯片表面附加了导热硅脂,上面加了一层石墨散热层,然后又是2块导热硅脂,基本解决处理器芯片发热问题。最后使用第一次出现在三星手机中的铜管,覆盖几个主要发热芯片,起到导热散热的作用。缜密而多层次化的布局,构成了S7的整机散热体系。

装载了最新的安卓系统、最新的顶级处理器、附加4GB大运行内存,作为三星旗舰产品Galaxy S7在运行速度方面无疑拥有了目前最顶级的软硬件配置。那么比运算速度更为重要的应用功能方面又有哪些改变呢?SITRI将为您全面解析Galaxy S7中的传感器。
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惯性传感器 (6-Axis)

三星S7的惯性传感器这次没有选用S6的Invensense-MPU6500,而是选用了ST的LSM6DS3。这颗6-Axis惯性传感器LSM6DS3的封装尺寸为3.00 mm x 2.50 mm x 0.86 mm。

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Package Photo

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Package Decap Photo

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Package X-Ray Photo

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ASIC Die Photo

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ASIC Die Mark

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MEMS Die Photo with Cap

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MEMS Die Mark

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MEMS Die Photo without Cap

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MEMS Cap Photo

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三星S7的六轴惯性从之前的InvenSense-MPU6500变成了现在的ST-LSM6DS3, SITRI为您分析这两颗同为六轴惯性的芯片的区别。
左图为LSM6DS3,右图为MPU6500。

ASIC & MEMS Comparison

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从上图可以看出,左图LSM6DS3的芯片布局从上往下依次为MEMS Cap->MEMS Die->ASIC Die,其MEMS和ASIC之间用Wire Bonding相连,而右图MPU6500的芯片布局则为MEMS Die->ASIC Die,其MEMS和ASIC之间是依靠Al-Ge Bonding相连。
下面是具体的ASIC和MEMS Die Photo的比较。

ASIC Die Photo Comparison

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MEMS Die Photo Comparison

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SITRI对于MPU6500和LSM6DS3这两颗惯性传感器都有做过具体的工艺分析,详情请关注MPU6500和LSM6DS3的工艺分析报告。

气压传感器

三星S7的气压传感器依旧同S6一样,采用了最常见的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 Photo

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Package 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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心率传感器

三星S7的心率传感器也没有变化,仍然沿用了Maxim的MAX30102,其封装尺寸为5.60 mm x 3.30 mm x 1.55 mm。
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Package Photo with Surface Cap

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Package Photo without Surface Cap

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Die Photo

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Die Mark

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电子罗盘

三星S7的电子罗盘仍然采用了AKM的AK09911,其封装尺寸为1.20 mm x 1.20 mm x 0.53mm。

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Package Photo

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Die Photo
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Die Mark

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环境光&距离传感器

三星S7的环境光和距离传感器是AMS-TE28032C。其封装尺寸为5.03 mm X 2.03 mm X 0.97 mm。

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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指纹传感器

三星S7的指纹传感器和S6相同,是Synaptics的BI202A。 整个指纹模块尺寸为15.82 mm X 6.38 mm X 1.61 mm。

Module Photo

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Module X-Ray Photo

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Sensor Package X-Ray Photo

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Sensor Die Photo

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Sensor Die Mark

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MEMS麦克风

三星S7的2个麦克风也都来自楼氏, 这2颗除了封装表面Mark略有不同,里面的MEMS Die全都一样。

麦克风1

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麦克风1的封装尺寸为3.50 mm X 2.65 mm X 1.00 mm。

Package Photo

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Package Cap Remove Photo

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Package X-Ray Photo

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MEMS Die Photo

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MEMS Die Mark

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MEMS Die OM Sample

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MEMS Die SEM Sample

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麦克风2

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麦克风2的封装尺寸为3.50 mm X 2.65 mm X 1.00 mm。

Package Photo
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Image Sensor

三星S7的后置摄像头这次采用了索尼的全像素双核传感器IMX260,这也是全像素双核传感技术第一次在手机上得到了应用。

所谓的全像素双核技术(Dual Pixel)就是图像传感器上每个像素都拥有两个光电二极管,而这两个光电二极管会分别接收光线并获取2个信号,之后即可进行相差检测自动对焦,而成像时会拼合2个光电二极管积蓄的电荷作为1个像素进行读取。简单理解就是在一个像素内对焦和成像同时进行,既保持了画质又增加了对焦速度。

同时,在整个后置摄像头模块当中还有一颗专门用来调焦的2轴陀螺仪,结合这次的全像素双核技术,难怪三星在其官网上对S7的后置摄像头的广告语为“疾速对焦”,现在看来真是实至名归。

Rear Image Sensor Module 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

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Front Image Sensor Die Mark

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Front Image Sensor Pixel OM Sample

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二轴陀螺仪 (后置摄像头模块内)

在后置摄像头模块内放置一颗二轴陀螺仪也算是三星手机的一大特色,这次S7的后置摄像头里的二轴陀螺仪依旧采用了ST的产品,型号是K2G2IS。

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Package X-Ray Photo

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ASIC Die Photo

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ASIC Die Mark
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MEMS Die Photo with Cap

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MEMS Die Mark

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MEMS Die IR Photo

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相对于S6传感器部分的主要变化在于两点:第一,Samsung Galaxy S7的六轴加速度和陀螺仪传感器使用了STMicroelectronics的LSM6DS3,没有继续使用InvenSense的产品;第二,后置摄像头采用了索尼的IMX260而放弃了使用自家的产品。SITRI将对Samsung Galaxy S7其他模块及其系列产品进行详细解析,敬请关注!

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