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超薄智能手机PCB设计探讨(下)

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PCB板

PCB板也是制约手机厚度的要素之一,往常我们会看到很多手机均采用的是整块结构的PCB板,随着工艺的不断进步,现在我们更多看到的是L型主板,这样的主板设计可以更加高效的利用机身内部空间。并且在主板元器件的排列上也更加倾向于单面贴装,vivo发布的超薄机身产品vivo V5 Max上就采用了单面临界布板的放置规则,将尽可能多的元器件放置在PCB板的同一面,意义同样在于缩减厚度。

vivo X5Max采用单面临界布板

相对于改变元器件排列方式来看,缩减PCB板的厚度显得更加直接,金立ELIFE S5.1采用的正是这一工艺以此来缩减机身厚度。金立ELIFE S5.1的PCB板厚度仅为0.6mm,在保证了PCB板强度的同时,将厚度控制在了相对较薄的范围。

电池

回看以往一些主打超长续航的产品,大多都有一块足够大容量的电池作支撑,而电池的容量又与电池厚度成正比,所以这也就是为什么现在市面上的超薄手机在电池容量方面普遍不高的原因。

超薄柔性电池

现今较为常见的手机电池厚度在3mm-5mm之间,部分主打超薄机身的手机电池甚至会控制在2.5mm左右,但也因为厚度的问题也就导致了这些超薄电池的电容量在2000mAh左右徘徊,不过部分手机厂商采用了充电器快充技术或是搭载低功耗处理器的方式来平衡产品功耗。

而目前有一种称之为微型石墨烯超级电容器的新型电池号称可以在几秒钟内完成对手机的充电,并且厚度仅为一个原子的碳层组成,可以充放电几千次,这一技术目前也正处于研发阶段,不过可以肯定的是如果能够实现与手机的整合,智能手机的厚度将再一次创造记录。

摄像头

或许大家对金立ELIFE S5.1最薄手机的称号有疑问,在之后的OPPO R5和vivo X5 Max从官方给出的机身厚度数据都要比前者薄,但事实上一款手机的机身厚度应该是从手机的最厚处来计算,那这样看来OPPO和vivo输就输在了机身背后凸起的摄像头上。

摄像头模块结构

摄像头模组厚度和超薄机身似乎永远是一对矛盾体,而摄像头模组的厚度又与像素有关,所以金立ELIFE S5.1的摄像头像素为800万,而其他两款主打超薄的产品像素均达到了1300万级别。

在2014年iPhone 6/6 Plus发布时,突出的摄像头饱受吐槽,根据实际测量发现,新款iPhone所突出的摄像头部分厚度为0.7mm,而两款产品的厚度分别为6.9mm和7.1mm,有趣的是iPhone 5s的厚度恰好与iPhone 6机身最厚位置的厚度相同,所以苹果在为了消除大屏手机所带来的体验问题而缩减了机身厚度,但事实上相机模块的工艺同样没有得到妥善解决。

优化拍照的套路大致可以分为后期调试和提高像素,苹果是典型靠后期调试来提升拍照体验的厂商,而现阶段大部分厂商为了提高画质是靠增加镜头中透镜的数量来实现的,但为了兼顾机身厚度,透镜数量不能增加太多,只能通过降低单片厚度来减少摄像头模块的整体厚度,不过随之而来的也就是模块良率的问题,因此摄像头模块目前仍然存在着比较高的技术壁垒。

总结:

严格意义上来看,我们以上所说的几点制约智能手机厚度发展的因素均是从工艺层面出发,但智能手机厚度在未来的发展的确具有无限的可能性。也许在不久的将来,智能手机将会像纸一样可以任意折叠,再也不必受限于屏幕、电池、摄像头模块等元器件大小的限制;也许手机将融入我们日常生活当中的某种可穿戴设备,到那时手机的使用将不再受时间、空间的限制,董明珠阿姨所说的三年不换手机届时也将成为可能。



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