Share
IPhone inneholder tre mikrofoner: to i selve telefonen og en i de medfølgende Apple-øreproppene. Gitt mikrofonens orientering i enheten, antar vi at en er for å ringe og den andre er beregnet for å ta opp video og støyavlysning.
IPhone 4 håndsettet har Knowles S1950 og Infineon 1014 mikrofoner (bildet til venstre), mens øreproppene inneholder en Knowles S199 mikrofon.
Den første av de to mikrofonene i iPhone (den du snakker med) er Knowles S1950.
Knowles beskriver sine MEMS mikrofoner som bygget med en patentert CMOS / MEMS teknologi som gir mulighet for svært små fotavtrykk, lavere profiler og flere monteringsalternativer.
Oversettelse: Denne mikrofonen er veldig liten - et 3mm x 4mm fotavtrykk! Og det er overflatemontering, noe som betyr at en maskin bare klikker den på logikkbrettet for deg.
Fra et produksjonssynspunkt er en overflatemontert design verdifull fordi den tillater komponentene å bli integrert i logikkbrettet alt på en gang. Dette eliminerer underenhetskostnader, og senker BOM-prisen. Det tillater oss også å ha komponenter på begge sider av brettet, noe som ikke er mulig med thru-hole-teknologi.
Knowles S1950, som de andre mikrofonene i iPhone 4, består av to hoveddeler: MEMS og ASIC. Du kan tenke på det på denne måten: MEMS gjør alt arbeidet, og ASIC gjør all tenkningen. Sammen lager de en fantastisk mikrofon.
Se på S1950 MEMS dør gir deg en ide om hvordan det fungerer. Som en mikroskopisk vesion av en kondensormikrofon har mikrofonen selv en enkel design, bestående av to parallelle polysilikonplater (meget tynne plater laget av flere små silikonkrystaller) som fungerer som plater i en kondensator.
Den øvre platen er perforert med en rekke små hull, og er skilt fra bunnplaten med et lite luftgap. Etter hvert som lydbølgene fra en persons stemme treffer denne topplaten, avtar den svært lite. Fordi disse to platene holder elektrisk ladning, forårsaker disse avbøyningene små endringer i det elektriske feltet mellom de to platene. Den faste bunnkondensatorplaten registrerer og reléer disse endringene som et analogt signal.
S1950 ASIC-dø fortolker de analoge signalene gitt av MEMS-dysen. Denne delen av mikrofonen dekoder og behandler det analoge signalet som sendes til det fra MEMS og sender resultatet til iPhone 4-prosessoren.
Fordi mikrofonen har denne innebygde analog-til-digital-omformeren, er mikrofonpakken veldig enkelt integrert med andre digitale kretser.
Infineon produserer 1014, den andre mikrofonen i håndsettet. Den gigantiske chipmakeren er en relativt ny aktør i MEMS-markedet, som ble dominert av oppstartsselskaper for omtrent et år siden.
Næringen har gjennomgått mye endring nylig, ettersom MEMS-enheter har gått massemarked. Store produsenter som Infineon har begynt å lage MEMS mikrofoner og Akustica (en av de opprinnelige oppstartene) har blitt kjøpt av Bosch.
Infineon-enheten ser ganske ut som Knowles-enheten eksternt. Likevel, hver bedrift jobber med sin egen magi på innsiden.
Infineon 1014 MEMS dør har en lignende membranstruktur til Knowles-enheten, med en veldig fin kunstnerisk jobb gjort på dørmerkingene - men de hadde mye plass til å jobbe med.
Dørfotoet til Infineon 1014 ASIC avslører ikke for mye om funksjonell utforming - det er et stort metallag over kretsen.
Metalllaget kan virke som et bakkeplan eller kan brukes RF-skjerming; eller det kan ganske enkelt stoppe folk fra å se på dørkretsene nå som teardowns blir populære.
Men ikke bekymre deg, vi fikk deg avdekket dekket. Chipworks hadde ikke noe problem å fjerne metalllaget for å eksponere ASIC-dysen.
Den andre designvinningen for Knowles er S199-mikrofonen som ligger i hodesettet som følger med iPhone 4.
De fysiske plasseringene til mikrofonene er forskjellige, så emballasje er sannsynligvis et enkelt spørsmål om å montere enheten til den påtenkte applikasjonen.
Merk at de to mikrofonene har forskjellige pakkemerkninger, men deler identiske ASIC- og MEMS-dørmerking.
Røntgenbilder: På venstre har vi Knowles 1950, og til høyre Infineon 1014.
Røntgenstrålene viser virkelig likheten mellom Knowles 1950 og Infineon 1014-enhetene. De er så like, faktisk at du enkelt kan feile den ene til den andre hvis du ikke er forsiktig.
Her er Knowles S199 X-ray. Det er definitivt ikke like likt som enten Knowles eller Infineon-enhetene.
En stor takk til Chipworks for å gi bildene til denne teardownen!
WiFi-Direct