iPhone 4陀螺儀拆解掃描電鏡多圖失效分析

大家好，小科來為大家解答以上問題。iPhone 4陀螺儀拆解掃描電鏡多圖失效分析這個(gè)很多人還不知道，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、蘋果在WWDC2010大會(huì)上首次提到iPhone4的內(nèi)置陀螺儀，但A4處理器、視網(wǎng)膜顯示屏和外置天線在很大程度上掩蓋了這一改進(jìn)。振動(dòng)陀螺儀包含很多技術(shù)改進(jìn)(iPhone4拆解)。當(dāng)然，不經(jīng)意的觀察者可能會(huì)忽略芯片本身包含的重要內(nèi)容。我們與芯片廠的合作伙伴一起向您詳細(xì)展示了這些芯片的內(nèi)部。

2、步驟1(iPhone 4陀螺儀拆除)

3、在展示細(xì)節(jié)之前，讓我們先了解陀螺儀的功能。

4、根據(jù)維基百科的定義：“陀螺儀是一種用來感知和保持方向的裝置，它是基于角動(dòng)量守恒理論設(shè)計(jì)的。這句話的關(guān)鍵點(diǎn)是衡量或者保持方向，這也是iPhone 4配備這類設(shè)備的原因。

5、陀螺儀-在上圖中-用于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子中心的方向變化。

6、在iPhone 4中，使用了微電子振動(dòng)陀螺儀，即所謂的MEMS陀螺儀。

7、第二步

8、微機(jī)電系統(tǒng)是一種嵌入式系統(tǒng)，它集成了非常小的大規(guī)模集成電路和機(jī)械元件。

9、一種基本的微機(jī)電系統(tǒng)器件由專用集成電路和微機(jī)械硅傳感器組成。

10、iPhone 4中發(fā)現(xiàn)的AGD1 2022 FP6AQ芯片，據(jù)說是ST微電子設(shè)計(jì)的MEMS陀螺儀。

11、第三步

12、Chipworks已經(jīng)確認(rèn)iPhone 4內(nèi)置的MEMS陀螺儀和現(xiàn)有的STMicroelectronicsL3G4200D D陀螺儀幾乎一樣。

13、左邊是在L3G4200D找到的GK10A MEMS核心的照片。

14、GK10A由一種叫做“被測(cè)質(zhì)量”的金屬片組成，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)加載到其上時(shí)，會(huì)引起驅(qū)動(dòng)電容振動(dòng)(振蕩)。

15、當(dāng)用戶旋轉(zhuǎn)手機(jī)時(shí)，在科里奧利力的作用下，X、Y、Z軸發(fā)生偏移。ASIC感測(cè)到要測(cè)試的質(zhì)量被其較低的電容器極板和邊緣處的手指電容所抵消，

16、第四步

17、上圖中的V654A芯片將GK10A的微小電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成iPhone 4可以接收的數(shù)字信號(hào)。

18、這個(gè)數(shù)據(jù)可以用在很多場(chǎng)合，比如電子游戲中的方向盤旋轉(zhuǎn)或者強(qiáng)眼瞄準(zhǔn)。

19、機(jī)械工程師：MEMS陀螺儀的靈敏度通常以mV/dps(度/秒)為單位，所以毫伏振蕩器的靈敏度(mV/dps)除以規(guī)定的角速度適合度/秒。

20、第五步

21、上圖不是iPhone 4的組件，但這里是為了解釋MEMS陀螺儀不可思議的結(jié)構(gòu)。

22、圖為ST LYPR540AH三軸陀螺儀，采用掃描電鏡拍攝。

23、微機(jī)電系統(tǒng)器件需要極其復(fù)雜和敏感的制造工藝來生產(chǎn)精確和可靠的傳感器。

24、大多數(shù)微機(jī)電系統(tǒng)器件需要結(jié)合薄膜層的沉積。在蝕刻之后，覆蓋圖案的薄膜層的沉積區(qū)域被保留，并且多余的薄膜層被去除以生產(chǎn)最終產(chǎn)品。

25、第六步

26、一些MEMS陀螺儀的振蕩器設(shè)計(jì)令人驚嘆，比如上圖所示的Kionix陀螺儀。這種美是肉眼看不見的，深藏在黑色的包裝結(jié)構(gòu)中。

27、圖像中的刻度顯示了其微小的規(guī)格。第二張圖中振蕩器的厚度(可在iFixit網(wǎng)站上獲得)大約是頭發(fā)平均直徑的四分之一，或者是三個(gè)紅細(xì)胞并列的長(zhǎng)度。

28、第七步

29、此處顯示的是SiTIme公司的SI8002AC，外部屏蔽已被移除。

30、轉(zhuǎn)換振蕩器原始信號(hào)的專用集成電路堆疊在振蕩器上方，并通過導(dǎo)線連接，以方便信號(hào)傳輸。整個(gè)裝置被緊緊地封裝在一個(gè)塑料外殼中。

31、第二張圖是博世BMA 220疊片鐵芯的X射線結(jié)構(gòu)照片。將兩根導(dǎo)線連接在一起，并將信號(hào)引向球形網(wǎng)格陣列。

32、堆疊芯片使制造商能夠在同一封裝中添加更多功能。這對(duì)于iPhone 4等移動(dòng)設(shè)備來說尤為重要，因?yàn)殡娐钒宓目臻g有限。

33、第八步

34、這兩張照片是用掃描電子顯微鏡拍攝的SiTIme SI8002 AC中的振蕩器。

35、微機(jī)電系統(tǒng)器件的設(shè)計(jì)、制造和實(shí)現(xiàn)需要大量的工程內(nèi)容。微機(jī)電系統(tǒng)器件真正彌合了電子工程和機(jī)械工程之間的差距。此類設(shè)備的設(shè)計(jì)需要工業(yè)、材料、機(jī)械、電子和軟件工程的合作。

36、iPhone 4陀螺儀中含有GK10A MEMS芯片的振動(dòng)陀螺儀具有實(shí)際用途，包括汽車偏航傳感器、游戲控制器、攝像頭和圖像穩(wěn)定?，F(xiàn)在，iPhone 4應(yīng)用程序和游戲也可以從它們的精準(zhǔn)性中受益。這次拆解不僅涵蓋了iPhone 4的陀螺儀，還包括了振動(dòng)陀螺儀。我們盡力解釋振動(dòng)陀螺儀的功能，并在微觀層面記錄它們的內(nèi)部功能。

37、STLYPR540AH三軸MEMS陀螺儀，掃描電子顯微鏡拍攝。

本文到此結(jié)束，希望對(duì)大家有所幫助。