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2011-04-09 12:54:31| 人氣1,383| 回應1 | 上一篇 | 下一篇

拆解新款「iPad 2」：薄型化的秘密

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2010年4月7日下午，《日經電子》編輯部收到了從美國寄來的包裹。這是大家從美國時間4月3日起就一直等待的產品（參閱本站報導）。包裹裏面裝的是美國蘋果公司的平板型電腦「iPad」。 

急忙打開箱子。
初次親眼看到iPad。由於與其他編輯部共用的配送服務，因此裏面放了3台iPad。


　　此次我們購買的是，不支援3G網路、配備16GB快閃記憶體的最低價機型。購買該機型的目的是弄清iPad的內部構造。蘋果CEO史提夫·傑伯斯（Steve Jobs）稱iPad是「針對介於手機和筆記型電腦之間的『第3類產品』給出的答案」，該產品的實力如何，又採用了哪些技術呢？「技術在線!」及「《日經電子》」雜誌將連續進行報導。 

iPad包裝盒外觀
打開包裝盒，iPad佔滿了整個盒子。
盒內的物品。與其他蘋果產品一樣，裝有說明書的包裝盒內印有「Designed by Apple in California」字樣。


　　從包裝盒取出iPad的拆解組成員各自說出了自己的感受，「好重」、「坐下放在腿上使用時不會覺得重」、「比我想像的大」、「真薄」。儘管感想不同，但大家似乎都很感興趣。順便一提，蘋果公司的iPad標稱值如下，外形尺寸為242.8mm×189.7mm×13.4mm，重量為680g。 

　　機殼背面好像採用了蘋果的筆記型電腦等使用的鋁合金。由於還沒插上電源，因此摸上去有點涼。

從盒中取出的iPad。與尺寸相比，重量給人的印象更深。
與「iPhone 3GS」擺在一起的比較。
厚度為13.4mm（蘋果公司的標稱值）。與12.3mm厚（蘋果的標稱值）的iPhone相差不大。


　　在大致查看了iPad的外觀後，我們按下了位於上側面右邊的電源按鈕。蘋果公司的蘋果標誌在螢幕中間顯示了10秒左右之後，螢幕上出現了要求用戶用USB線將其連接到「iTunes」的提示。所以要使用iPad，看來必須接上個人電腦。（未完待續，《日經電子》拆解小組） 

打開電源後，顯示出了要求連接個人電腦的畫面。好像在連接電腦之前無法使用。


拆解組把取出的「iPad」插上電源，按照螢幕上的提示將連接線插入「Dock」連接器，使其與個人電腦連接。接上後馬上便顯示出英文表示的日期和時間，隨後自動變成了日文，並顯示出主頁畫面。似是使用了美國蘋果的個人電腦用軟體「iTunes」管理的某些資訊而對顯示語言進行了自動判斷。 

與個人電腦連接後，顯示出了日文主頁面



接著，以個人電腦上的iTunes進行用戶登錄及「iTunes Store」帳戶登錄後，便開始向iPad複製數據。此時拆解組注意到，在與個人電腦連接的情況下螢幕右上角會顯示「非充電狀態」。好像USB介面電源提供的電力無法為iPad充電。 

與個人電腦連接時不能充電


　　向iPad複製完數據之後，拆解組決定進行試用。首先，進行無線LAN設置，並接入網路。打開Web瀏覽器「Safari」瀏覽Web網站時，感受到了1024×768畫素螢幕顯示的資訊量之多。顯示區域與普通筆記型電腦相當，拆解組成員紛紛評論：「看上去與iPhone的差別很大」，「就Web網站的瀏覽看，足以代替筆記型電腦」。 

顯示「技術在線!」時
與iPhone等相同，還支援通過擴大或縮小兩根手指的間隔實現放大或縮小顯示。即使字體很大，也能非常順暢地顯示

接著，拆解組試用了軟鍵盤。縱向顯示時，感覺鍵盤的按鈕比較小。可能是不太習慣的原因，居然多次按錯。估計縱向顯示時還是以雙手大拇指輸入為主。另外，改變iPad的方向令其橫向顯示時，鍵盤變得很寬，可以使用雙手的所有手指。只要不是很長的文章，估計足以滿足瀏覽需求。 


橫向顯示時的軟鍵盤

　　縱向和橫向顯示時，郵件軟體的顯示要素會發生變化。縱向顯示時，打開的郵件會全螢幕顯示，要瀏覽其他郵件或移動到收件箱時，需要按一下畫面內的按鈕。橫向顯示時，畫面左側會顯示收件箱等的郵件列表，在此處選中的郵件會顯示在右側。 

試用郵件軟體

　　打開可使用美國谷歌地圖服務的「Map」應用時，同樣可以真實感受到螢幕的畫素數之高。 

觸摸畫面右下方看上去像紙張捲起的部分，翻頁動作之後，現出設置功能表


編輯部還試用了視訊共用服務「YouTube」，以及蘋果的音樂銷售網站「iTunes Store」的應用。由於可一次顯示很多內容，非常容易搜尋所需內容。 

打開YouTube應用時
打開iTunes應用時

　　目前在日本還不能使用下載各種應用的「App Store」應用。畫面上會顯示「該國無法使用」的提示資訊，同時退出應用程式。估計要等到iPad在日本國內上市之後，才能具備從iPad直接下載應用的環境。不過，蘋果公司面向日本開設的App Store上已經有了支援iPad的應用。拆解組決定從個人電腦上下載這些應用。 

截止2010年4月10日，日本國內的App Store仍不支援從iPad直接下載應用
利用個人電腦的iTunes訪問面向日本國內的iTunes Store，以「iPad」關鍵字查詢時顯示的畫面（2010年4月10日）




　拆解組利用個人電腦上的iTunes，下載了幾個標明支援iPad的應用，以及用於iPhone和iPod touch的應用，看在iPad上能不能打開。 

ACCESS提供的「東京日曆」。是利用iPad的大螢幕的電子雜誌（包含內容）。放大顯示時，文字顯示變得粗糙，這一點讓人不太滿意。數據很可能是圖片而不是文件。
打開iPhone用的「Google Earth」應用，選擇「雙倍顯示」模式時的情形。雙倍顯示是以多個畫素顯示iPhone上1個畫素的放大顯示，「點」十分明顯。給人的印象是，其顯示品質和操作感到底與以iPad的螢幕為前提優化的應用有差別。
如同Acceleroto的「Air Hockey」，利用多點觸控功能和大畫面的應用也亮相了。iPad似乎適用於多個用戶在同一桌面上一同完成某項工作。

　　目前，可在日本國內到手的iPad應用十分有限。估計最好還是使用率先上市iPad的美國的App Store。於是，《日經電子》拆解組決定，從美國的網站上下載並試用蘋果提供的電子書應用「iBooks」等來再次測試iPad的性能。（未完待續，《日經電子》拆解小組） 



蘋果平板型電腦「iPad」(點擊放大)
想把平口螺絲刀插入機殼的縫隙，但……(點擊放大)
iPad的內部終於露了出來(點擊放大)
部件統一成黑色(點擊放大)
電池為鋰聚合物充電電池(點擊放大)
　　蘋果的平板型電腦「iPad」已寄到編輯部數日。幾乎所有的編輯人員都用了一遍，也給出了各自的評價。筆者由於嫌「重」，決定暫不購買。 

　　終於要進行拆解了。設備廠商和零件廠商的技術人員到齊，一切準備就緒。首先，編輯部請技術人員親自接觸iPad，然後請大家說出自己的感覺。 

「畫面真漂亮啊。」 
「音效很棒。音量也很大。」 
「觸控面板的響應性不錯。」 
「對日本人用戶來說，大了點兒，也重了點兒。」 
「沒有抓握感，讓人有點擔心，但這種簡潔的設計也許正是蘋果的特色吧。日本廠商的話，估計會進行一些防滑處理。」 
　　技術人員七嘴八舌說得起勁，就是看不到要動手拆解的動靜。 

　　直到有人說了句「看看裏面是什麼樣子吧。」，才立刻進入了拆解程式。 

　　關閉電源後開始拆解。由於iPad採用了機殼接合處不使用螺絲的結構，因此需要在機殼的縫隙插入平口螺絲刀，一點一點地撬開。但這時卻遇到了麻煩。因為就連插入螺絲刀，都成了一件困難的事情。即便插入了第一把螺絲刀，第二把螺絲刀插入時依然很費勁。甚至還出現了電源不知為何被接入的現象，拆解也因此而一度中斷。 

　　最後將3隻螺絲刀插入縫隙，並由兩人「嗨喲、嗨喲」合力撬了起來。隨著啪、啪聲響起，縫隙被慢慢擴大了。 

　　上部（顯示部分）的機殼終於被拆掉，iPad的內部終於「見了天日」。 

　　「內部簡潔得讓人吃驚。」 

　　「部件統一成了黑色。也許這是意識到了媒體會馬上拿來拆解，內部會被曝光的緣故。」 

　　在下部機殼（電路部分）內，中央並排著兩塊鋰聚合物充電電池，電池的上下兩側是看似小型主板以及揚聲器的部件。部件的確幾乎都是黑色的。 

　　看到這裡，在場的技術人員無不對蘋果的刻意追求而感到驚嘆。接下來就要一個一個地拆解部件了。（未完待續，《日經電子》拆解小組） 














 

一組進行電路部分的拆解(點擊放大)
另一組進行顯示部分的拆解(點擊放大)
電路部分的拆解結果(點擊放大)
顯示部分的拆解結果(點擊放大)
拆掉充電電池後看到無線晶片(點擊放大)
　　技術人員想盡辦法撬開了iPad的機殼。在對簡潔的部件配置發出驚嘆之後，開始進行拆解。 

　　首先拆下了將顯示部分與電路部分接在一起的連接器，將顯示部分與電路部一分為二。為搶回落後於計劃的時間，技術人員分成兩組分別拆解。與拆解機殼相比，之後的拆解出乎意料地順利。 

　　技術人員介紹說，iPad的部件選定工作好像1年前就開始了。蘋果堅持自行進行設計，未讓EMS對選定部件發表意見。價格自不用說，對交貨期及部件物流等問題也要求嚴格。闖過這些難關的部件才配備到了iPad上。 

　　部件幾乎全部都是訂製的。性能參數由蘋果的元器件工程師主導制定。訂製部件的價格一般要比標準品高。但是像蘋果這樣進行大量訂購的話，便能夠以幾乎與標準品相同的價格來採購訂製品。 

　　就在此時，部件被一個個地擺到了桌子上。其中包括主板、揚聲器、無線晶片、連接線、液晶面板、觸控板，以及由大量薄膜及LED構成的背照燈等等。正如外界所傳言的那樣，LSI等部件大多都是海外企業製造的。不過也有一個是日本廠商的部件。這就是窄間距的連接器。讓人多少心裏平衡了一些。 

　　看到擺在桌面上的部件後，技術人員的感覺是「與個人電腦相比，iPad更像是手機」。將主板放到iPhone上之後，除了突起部分之外，大小幾乎正好放下。技術人員建議說，「真想拆開新一代iPhone，拿出底板來比比看」。好的，下一個拆解對象就是新一代iPhone了。 

　　實際上，此時還有一個部件沒有從機殼上拆下來。這就是鋰聚合物充電電池。這部分很難拆。好像是用強力雙面膠帶及黏合劑粘到了機殼上。技術人員憑藉力氣硬性拆解，拆下來的時候，已經是滿臉通紅了。 

　　拆掉充電電池後才發現在與機殼上的「蘋果標識」相應的背面部分還有部件。將這一部分也剝開後，看到裏面是無線晶片。由於iPad背面的機殼是由鋁合金製造的，因此很難接收到電波。因此，為了讓電波通過，特意在機殼上的蘋果標識位置部分做了開孔處理，並在此處填充了樹脂。這一設計充分顯示了蘋果的獨具匠心。 

　　至此，部件的拆解就基本結束了。下面將對各部件進行詳細的分析。在對部件的重量進行測量後發現，最重的卻是意料之外的部件。（未完待續，《日經電子》拆解小組） 

 

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圖1：配備攝影鏡頭，實現薄型化的「iPad 2」
隨著攝影鏡頭的配備，還追加了相機相關的應用。
圖2：與iPad比較厚度
iPad的厚度為13.4mm，而iPad 2減薄至8.8mm。

此次拆解中遇到的最棘手的問題是在最開始拆解機殼時（圖3）。上一款產品iPad的前玻璃是通過樹脂框嵌入到機殼中的，當時拆解組採用將螺絲刀插入玻璃和機殼之間的方法撬開了機殼。拆解人員這次也打算利用同樣的方法撬開iPad 2，結果實際操作時卻弄碎了部分玻璃。 

圖3：前玻璃黏貼在機殼上
前玻璃用雙面膠帶黏貼在機殼上，拆解人員硬撬的時候弄碎了部分玻璃。後來，邊用熨斗加熱邊小心地剝離了雙面膠帶。

圖4：沒有使用增強前玻璃的樹脂框架
iPad的前玻璃利用樹脂框架嵌入機殼中（上），而iPad 2沒有使用該框架（下）。
　　「玻璃好像是用雙面膠帶直接固定在機殼上的」，拆解組獲得了這樣的情報。於是便一邊用熨斗加熱使雙面膠帶變軟，一邊小心地剝離玻璃。拆下iPad 2的前玻璃後發現，果然沒有使用樹脂框架（圖4）。估計這是為了實現輕量化和薄型化採取的對策。另外，合為一體的前玻璃和觸控面板的厚度，iPad和iPad 2並沒有差別，均為1.8mm左右。 

部件配置由對稱變為非對稱 

　　拆下前玻璃/觸控面板和液晶面板後，露出了基板和鋰聚合物充電電池。一位技術人員感慨，「採用的依然是小型基板和線纜分散在機殼周邊的設計。日本廠商的設計通常將這些部件歸攏在一處。估計蘋果是優先考慮了外觀設計」。 

　　不過，iPad 2的部件配置較iPad發生了很大變化（圖5）。iPad的電池和基板等基本是左右對稱配置的，而iPad 2中左右沒有對稱。估計這樣做是為了實現電池的薄型化。 

圖5：iPad 2的內部構造
拆解前玻璃/觸控面板和液晶面板。iPad的鋰聚合物充電電池配置在上下位置的中央，主板配置在上部。而iPad2的主板配置在左側，鋰聚合物充電電池配置在右側。


圖6：鋰聚合物充電電池的比較
左為iPad，右為iPad 2的電池。iPad 2的電池較薄，通過將使用數量由兩塊增至三塊，實現了與iPad相同的驅動時間。另外，iPad的充電電池利用樹脂框架固定，而iPad 2利用雙面膠帶黏貼在機殼上。		圖7：機殼內側的比較
左為iPad，右為iPad 2。iPad的內側進行了段狀切削，而iPad 2澆鑄鋁合金後沒有進行切削。

　　電池厚度方面，iPad約為4.2mm，而iPad2減薄至約2.5mm，容量也相應減小了，因此使用數量由2塊增至3塊（圖6）。「使用3塊電池就只能採用非對稱的形式了」（技術人員）。通過增加數量，確保了與iPad同等以上的電池容量，iPad為24.8Wh，而iPad 2為26.2Wh。 

　　iPad的電池組利用樹脂框架固定，而iPad 2的電池組也是利用雙面膠帶直接固定在機殼上的。電池與主板之間的連接沒有採用通常的連接器，而是採用了用螺釘固定接點的「壓縮（Compression）」方式。這也為薄型化做出了貢獻。 

　　iPad在鋁合金機殼的內側進行了段狀切削加工，這一程序估計會增加成本，其目的是為了實現背面的微圓形狀。而iPad 2機殼內側的表面有澆鑄的痕跡，沒有進行切削（圖7）。「這樣應該能大幅降低成本」（技術人員）。不僅是前玻璃和電池，基板和電線等的固定也大多也使用了雙面膠帶，螺釘的用量較少，整體不到30個。另外，側面的音量開關等開關類器件看上去基本都是松下的產品。 

主板只在一面封裝部件 

雖然iPad 2的基板形狀較iPad發生了很大變化，但基本組成並沒有太大差別（圖8）。iPad 2採用層積了處理器和DRAM的「A5」、快閃記憶體以及電力控制晶片等。電源部分「與iPad相比部件數量減少，採用了構造簡單的微型設計」（技術人員）。主板上通過連接器配備了估計是村田製作所生產的無線LAN模組。 

圖8：iPad 2的主板
基板形狀較iPad發生了很大變化，但基本組成幾乎沒變。廠商為《日經電子》推測。


　　iPad在主板的兩面封裝了部件，而iPad 2隻在一面進行了封裝（圖9）。未封裝部件的一面使用雙面膠帶固定在機殼上。 

圖9：主板背面的比較
左為iPad，右為iPad 2。iPad的背面也封裝了部件，而iPad 2則沒有部件。


陀螺儀的安裝位置令人費解 

　　後攝影鏡頭和模組基板因與主板分離，二者使用線纜連接（圖10）。使用的不是通常的扁平線纜，而是高頻特性出色的高價位細線同軸線纜。「估計是為了降低噪音對攝影鏡頭的影響」（技術人員）。該線纜一般用來連接液晶面板，而在iPad 2中，還用在了液晶面板與主板的連接上。 

圖10：後攝影鏡頭及模組基板與線纜
角速度感測器和加速度感測器配備在該基板上。與主板之間利用價格比通常的扁平線纜昂貴的細線同軸線纜連接。估計是為了降低噪音。廠商為《日經電子》推測。


　　後攝影鏡頭和模組基板還配備了角速度感測器（陀螺儀）和加速度感測器。一位技術人員表示，「陀螺儀安裝在終端的邊緣著實令人費解」。「加速度感測器安裝在邊緣沒有問題。但陀螺儀是用來檢測機身的旋轉等用戶操作的，通常應該安裝在終端的中央位置附近」（技術人員）。 

　　順便提一下，iPad 2配備的加速度感測器和角速度感測器是意法合資公司意法半導體的產品。關於角速度感測器，據說蘋果公司還在討論使用意法半導體以外的產品。


我要檢舉
#iPad#蘋果公司#iPad 2#觸控面板
台長： 中壢液晶電視--大野狼

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