Разрушение микрофона iPhone 4

Шаг 1

IPhone содержит три микрофона: два в самом телефоне и один в наушниках Apple. Учитывая ориентацию микрофонов в устройстве, мы предполагаем, что один предназначен для совершения звонков, а другой предназначен для захвата видео и шумоподавления.

Телефон iPhone 4 оснащен микрофонами Knowles S1950 и Infineon 1014 (на снимке слева), а наушники оснащены микрофоном Knowles S199.

Шаг 2

Первый из двух микрофонов внутри iPhone (тот, на котором вы говорите) - это Knowles S1950.

Компания Knowles описывает свою как созданную с использованием запатентованной технологии CMOS / MEMS, которая позволяет использовать очень малые размеры, более низкие профили и несколько вариантов монтажа.

Перевод: Этот микрофон очень маленький - 3 мм х 4 мм! И это , что означает, что машина просто вставляет его на логическую плату для вас.

С точки зрения производства, конструкция для поверхностного монтажа является ценной, поскольку позволяет одновременно интегрировать компоненты в логическую плату. Это исключает затраты на сборку и снижает стоимость . Это также позволяет нам размещать компоненты на обеих сторонах платы, что невозможно с технологией .

Шаг 3

Knowles S1950, как и другие микрофоны в iPhone 4, состоит из двух основных частей: и . Вы можете думать об этом так: MEMS выполняет всю работу, а ASIC - все мышление. Вместе они делают потрясающий микрофон.

Глядя на матрицу S1950 MEMS, вы получите представление о ее функционировании. Подобно микроскопической версии , сам микрофон имеет простую конструкцию, состоящую из двух параллельных пластины (очень тонкие пластины, сделанные из множества маленьких кристаллов кремния), которые действуют как пластины в конденсаторе.

Верхняя пластина перфорирована множеством небольших отверстий и отделена от нижней пластинки небольшим воздушным зазором. Когда звуковые волны чьего-то голоса попадают на эту верхнюю пластину, она слегка отклоняется. Поскольку эти две пластины удерживают электрический заряд, эти отклонения вызывают незначительные изменения электрического поля между двумя пластинами. Неподвижная нижняя пластина конденсатора воспринимает и передает эти изменения как аналоговый сигнал.

Шаг 4

Матрица ASIC S1950 интерпретирует аналоговые сигналы, излучаемые матрицей MEMS. Эта часть микрофона декодирует и обрабатывает аналоговый сигнал, отправленный ему от MEMS, и отправляет результат на процессор iPhone 4.

Поскольку в микрофон встроен аналого-цифровой преобразователь, комплект микрофона очень легко интегрируется с другими цифровыми схемами.

Шаг 5

Infineon выпускает 1014, второй микрофон в телефоне. Гигантский производитель микросхем является относительно новым участником рынка MEMS, на котором доминировали стартапы примерно год назад.

В последнее время отрасль претерпела значительные изменения, поскольку устройства MEMS стали массовым рынком. Крупные производители, такие как Infineon, начали выпускать микрофоны MEMS, а Bosch приобрела Akustica (один из оригинальных стартапов).

Внешне устройство Infineon выглядит очень похоже на устройство Knowles. Тем не менее, каждая компания творит свое волшебство изнутри.

Шаг 6

Мембрана Infineon 1014 MEMS имеет мембранную структуру, аналогичную устройству Ноулза, с очень хорошей художественной работой, выполненной над маркировкой матрицы, но у них было много места для работы.

Шаг 7

Фотография кристалла для Infineon 1014 ASIC не раскрывает слишком много о ее функциональном расположении - над схемой имеется большой металлический слой.

Металлический слой может выступать в качестве заземляющей плоскости или может использоваться радиочастотное экранирование; или это может просто помешать людям смотреть на схему кристалла сейчас, когда демонтаж становится популярным.

Но не волнуйся, мы тебя накрыли. У Chipworks не возникло проблем с удалением металлического слоя, чтобы обнажить матрицу ASIC.

Шаг 8

Вторым выигрышным дизайном для Ноулза является микрофон S199, расположенный в гарнитуре, которая поставляется с iPhone 4.

Физическое расположение микрофонов различно, поэтому упаковка, вероятно, является простым вопросом установки устройства для предполагаемого применения.

Шаг 9

Обратите внимание, что два микрофона имеют разную маркировку корпуса, но имеют одинаковую маркировку ASIC и MEMS.

Шаг 10

Рентгеновские снимки: слева - Ноулз 1950, а справа - Infineon 1014.

Рентгеновские снимки действительно демонстрируют сходство между Knowles 1950 и Infineon 1014. На самом деле они настолько похожи, что вы можете легко принять одно за другое, если не будете осторожны.

Шаг 11

Вот рентгеновский снимок Knowles S199. Это определенно не так похоже, как единицы Ноулз или Infineon.

Большое спасибо за предоставленные фотографии для этого демонтажа!