Apple Watch X-ray Teardown

  • Trinn 1 Apple Watch X-ray Teardown

    • En gang imellom oppliste Creative Electron en røntgen-nedrivning av iPhone 6.

      • Vi nektet ut. Hard. Og fortsatte å gjøre dem til vår nye BFF.

    • Mer nylig fikk noen heldige teknologiske forfattere å tilbringe dagen med å spille med magisk vitenskap på sine kontorer i solfylte San Marcos, CA.

    • Creative Electrons spesifikasjoner inkluderer:

      • En serie med helt kule røntgenkontrollsystemer

      • Fantastiske ansatte

      • Flott innsikt

  • Steg 2

    • En av de første tingene vi ser er at når batteriet dominerer det indre rommet på klokken, vises det nesten ikke i røntgenbilder. (Det er den slags smoky-looking patch til høyre.)

      • Som alt i Apple Watch ble batteriet designet for å være lite og supertynt. I større enheter som smarttelefoner absorberer de tykkere batteriene flere røntgenbilder, og er dermed lettere å få øye på.

    • De tetteste (og derfor mørkeste) komponentene i bildet er magneter, som for eksempel i høyttalerne nederst til venstre, Taptic Engine, og den lille magneten i midten som justerer laderen.

  • Trinn 3

    • Det er epler til appelsiner som vi sammenligner Apple Watch til en Nike + Sport GPS.

      • Apple Watch er langt mer tett pakket, med nesten ingen ekstra plass, og sport en veldig merkbar induktiv ladestrøm.

      • Nike har (relativt) gigantiske skruer, romslig chip-kartlegging, og sensorer som slår ut utover det sentrale urkroppen.

  • Trinn 4

    • Første stopp, den digitale kronen. Apple gjorde mye oppstyr over hvor kult dette er, så selvfølgelig setter vi det i en boks og skutt den full av stråler.

    • Til tross for sin lille størrelse har kronen en veldig klassisk mekanisk design-gjengede komponenter og en heftig busk.

    • Som vi så i vår opprinnelige teardown, er delen av kronakselen på innsiden av klokkehuset dekket i små hakk. Umiddelbart under dette ser det ut til å være en optisk sender / sensor som hakkene snurrer.

      • Boom, encoder.

  • Trinn 5

    • Flytter langs ytterkanten, kommer vi til sideknappen.

    • Selv under røntgen, ser denne knappen ut Apple.

      • Ikke en å kaste bort en god designpalett, Apple valgte noe som ser veldig ut som iPhone 6s vårbelastede strømknapp.

  • Trinn 6

    • Den taptiske motoren - og den rystende vekten som komponerer den - er en av de mørkeste og dermed tetteste komponentene i klokken.

      • For å få mest mulig bang (vibrasjon) for buck (plass) pakket Apple en liten, tung vekt inn i sin Taptic Engine for å gi vibrasjonsresponsen til håndleddet.

      • Selv om det er lite, bruker det fortsatt mye av Apple Watch koselige interiør. Mens noen brukere vil se at rommet går til et større batteri, ser Apple tydelig den Taptic Engine som en viktig del av brukeropplevelsen..

    • Takket være røntgenbildet kan du se at "motoren" er en lineær aktuator. Fjærene beveger vekten opp og ned (side til side, når du er på håndleddet) for å skape vibrasjonseffekten.

      • Creative Electron har en flott video av noen vibrasjonsmotorer som kjører i sanntid-inne i en røntgenmaskin. Rad.

  • Trinn 7

    • Den neste pressing saken, er det for band-release-knappen.

    • En tilsynelatende enkel mekanisme er faktisk tett med to lag av sammenlåsende fjærdrevne pinner.

    • Og hva er det til høyre for bandet? Den mystiske diagnostiske porten.

      • Fortell oss dine hemmeligheter! Dessverre gjør røntgenstråler ikke denne klokken noe mindre stramt.

    Hvordan virket skjult 6pin diagnoseport? Trenger noen tilstand å lade opp?

  • Trinn 8

    • Heldigvis, røntgenvisjon gjør avslør hemmelighetene til komponentene på brettet:

      • Induktorer avslører deres trådspoler.

      • Kondensatorene forblir mørke og unnvikende med alle deres innpakket dielektriske lag.

      • Motstandene er nesten usynlige, bortsett fra loddet som smelter og skaper en filet på kantene på motstanden.

      • Usynlige krystaller er skjult under beskyttende vegger, men nær prosessoren for å minimere ventetid og signalinterferens.

    • Mens prikkene og hvirvlene i det andre bildet kan se ut som encellede organismer, er de ikke.

      • Virvlene er trådspolene til den induktive laderen. De store, mørke klossene er loddemounts for en brikke, og det bølgende bakgrunnsmønsteret er flashminnebrikken. Mer om det senere ...

  • Trinn 9

    • Nøyaktigheten av layoutet til elektronikken er utrolig. Chip-skala pakker (CSPs) kuller brettet, og med så stramt rom er nøyaktighet nøkkelen, noe som betyr at produksjonskostnadene er høye.

      • Mye av kostnaden skyldes at styret er tungt befolket med CSPer i motsetning til større loddepakker.

  • Trinn 10

    • Og her er det. Apple S1 datamaskin-on-chip. Der vi tidligere ble trosset, har vi et bedre utseende med noen interessant analyse.

      • Ved å omslutte S1 i harpiks kunne Apple gjøre bruk av ledningsbinding for å gjøre mange av forbindelsene mellom sjetonger i pakken på pakken (PoP) -stabler. Disse er utrolig små obligasjoner, vanligvis 10-17 mikron.

      • Dette sparer plass, fordi loddepakker vil være tykkere, men krever et helt nytt nivå av produksjonskompetanse.

    • Her er den eksponerte brikken på S1, et STMicroelectronics gyroskop og akselerometer.

  • Trinn 11

    • Våre venner på Chipworks har brukt de siste to ukene hardt på jobb og sprakk S1. Her er hva de fant:

      • Apple S1-systemet i pakken består av over 30 individuelle komponenter, festet til et enkelt bord som deretter overmoldes med en kisel- eller aluminiumkomposittharpiks, som ligner på konvensjonell IC-emballasje, men for en hel bord.

      • I hjertet av S1 er Apples nye APL0778-prosessor fabulert på Samsungs 28 nm LP-prosess.

      • Dette representerer en liten steg bakover fra Apples 20 nm A8-prosessor, som ble levert med iPhone 6 i september. Effektivitet ser ut til å være enda mer kritisk i Apple Watch enn i iPhone. Med Samsung nå fabbing-sjetonger på en enda mindre 14 nm-skala, forventer vi bedre batterilevetid i neste Apple Watch.

    • Sjekk ut Chipworks 'full analyse her.

  • Trinn 12

    • Blitslagringen ser ut som flip-chipped på substratet, med loddepunktene på forsiden. Vi blir overrasket av det uvanlige, uregelmessige mønsteret.

    • Ekspertene på Creative Electron forteller oss at ved å se på mønsteret på selve brikken, med fokus på retningene for forbindelsene og vias, ser det ut til at dette kortet er laget av fire lag - to signaler, kraft og bakken.

    • Ta en nærmere titt på ballene som forbinder brikken, vi legger merke til noen lyse bobler innenfor. Dette kalles voiding.

      • De fleste kontakter mellom brett er kobber. Men fordi kobber oksiderer (ruster) veldig raskt, må du vaske det med en syre før du gjør bindingen. Denne syren kalles flux og brukes til å "våte" loddet til metallpadsene. Feiding skjer når strømmen ikke er helt rengjort.

      • Avhengig av omfanget kan dette være dårlig for holdbarhet. Rene, til og med tilkoblinger tillater varme å løsne, mens fuktighet tillater varmeoppbygging, reduserer komponenternes levetid.

  • Trinn 13

    • En annen ting vi la merke til under den første teardownen er den uregelmessig formede blokken av metallisk materiale i midten av S1.

    • Sannsynligvis er dette en kjøleboks for S1s tett pakket prosessor.

    • Under røntgen renner dette området pent sammen med sentermagneten for laderen. Eventuelt har Apple utformet magneten for å betjene en dual-purpose lader og blødende varme fra S1 SiP.

    hvordan dors magnet sprenge varmen?

    Det er tre måter å spre varme: stråling, konveksjon og ledning. Stråling og konveksjon er forsømmelig i en så liten pakke. Ledning er den eneste tilgjengelige varmeoverføringsmekanismen. Magneten er en stor del av metall i denne forsamlingen, noe som bidrar til å overføre varme til metallhuset.

  • Trinn 14

    • Vi popper skjermen under strålene, for å se om vi savnet noe.

    • Ser ganske mye ut som det vi så før; kabler, chip, sensor osv.

    • Et nærbilde viser imidlertid hva som kan være kraftig berøringsmålere på bunnen av skjermen.

      • Disse rektangulære flekkene er sikkert kjent, uansett.

    • Fotavtrykk av berøringsskjermkontrollen og båndkabelsporene ser mer ut som kunst enn miniatyrteknikk.

  • Trinn 15

    • Nå for noen bilder liker vi det meste fordi de er vakre.

    • Røntgenbunnen kan justeres, slik at disse kule vinklede skuddene kan skje. Det får oss til å føle at vi kjører over en by på nettet.

    • En annen morsom ting som X-ray avslører, er de små skruene, innebygd i urkroppen.

      • Du kan se at det ikke er mye plass for å gjøre dem større!

    • De intrikate båndkabelsporene er som små, vakre, TRON metrokart, og de kommer til og med i farger!

      • Endringer i farge indikerer endring i tetthet, akkurat som med gråtonebilder.

  • Trinn 16

    • Fade til svart ... cue lights! Tid til å skinne noen lysende stråler på vårt neste mål, den induktive laderen.

    • Ved å justere strømnivået og eksponeringen kan vi se forskjellige lag av laderen.

      • For eksempel, i det første bildet ser vi en høy-kontrast silhuett av laderen's internals, nestet i fargen på plastikkhuset. Og i det siste bildet er komponentene på brettnivå synlige.

    • Røntgenmorofaktor: Strøm og strøm er justerbare. Lavere strøm tilsvarer bedre oppløsning og færre rammer per sekund. Creative Electrons røntgenmaskiner gjør opp til 60 FPS, men dette var tregere enn det.

    • Røntgenmorofaktor 2: Zoomnivået på bildet er direkte proporsjonalt med avstanden mellom wolframsensoren og objektet. Det er også omvendt proporsjonalt med avstanden mellom objektet og røntgenkilden.

  • Trinn 17

    • Ikke bekymre deg, denne UFO er ikke her for å bortføre deg. Ikke med mindre du er liten, og ferromagnetisk. Det er bare en sentrerende magnet for å sikre god justering for lading.

    • Ser du på denne Oreo-cookieen av en lader finner vi de induktive spolene i den nedre delen og en tett vekt i den øvre delen.

    • Snakker om tetthet, her er et kart med farger.

      • Denne fancy 3D-grafen viser tettheten til laderenes internals, med høyere poeng som representerer større tetthet. Den mørke røde halvcirkelen er magneten, mens den gule indikerer ladespolene.

  • Trinn 18

    • Til venstre ser vi en rekke mørke koblingshuller - sannsynligvis parallelt. De små, lyse prikkene i er invaderende mikroorganismer mer av de små loddehullene, en rest av produksjonsprosessen.

    • Det er en relativt stor mengde hjerner i laderen. Det forstår sannsynligvis ladeprofilen til batteriet, slik at klokken ikke må. Cha-ching-plassbesparelser!

      • Oppe, vi ser en stor BGA (ballnettet array) som sannsynligvis betegner tilstedeværelsen av en strømstyrings IC.

    • Mens brettet er relativt komplisert, ser det ut til å være ett lag uten komponenter på bunnen av brettet (det er fornuftig fordi det må ligge flatt og lade seg).

    • Med tett inspeksjon ser vi et littler motstandsnettverk.

      • Hver filament i nettverket forbinder forskjellige punkter med en annen motstand.

    • One-layer PCB power management-sannsynligvis ikke mer enn 0,031 tommer tykk.

  • Trinn 19

    • Røntgenstråler avslører en siste usett innovativ godbit: Kabelspenningsavlastning.

    • Denne fjærende metallbiten har litt ekstra tråd innpakket rundt den, slik at hvis du trekker for aggressivt, vil du ikke rive kabelen av kontaktene sine.

    • Ser ut som at Apple satte alvorlig tanke på holdbarhet, det kan vel overgå klokken det er ment å lade.

    • Knock-off kjøpere pass opp, dette er ingen dum lader.

  • Trinn 20

    • Takk igjen til våre venner på Creative Electron!

    • Vi ser frem til å jobbe med dem mer, for å holde deg i kraft av røntgensyn.

    • Hvis du savnet det, må du sjekke ut vår originale Apple Watch Teardown.