IPhone 5S

Apple, iPhone 5S

링크
1. 전자부품
  1. 핸드폰
    1. Apple iPhone 5S - 이 페이지
기술자료
1. 외부 링크
  1. 위키페이아 https://en.wikipedia.org/wiki/IPhone_5S
  2. 2013년
2. 분해제품 모델: A1530, Asia Pacific 용
  1. LTE Bands
    1. 1: 2100
    2. 2: 1900
    3. 3: 1800
    4. 5: 850
    5. 7: 2600
    6. 8: 900
    7. 20: 800 DD
    8. 38: TD 2600
    9. 39: TD 1900
    10. 40: TD 2300
외관
- 모델 A1530, 각 대륙,나라별로 통신주파수가 다르기 때문에 여러 모델이 필요하다.
위 아래에 위치한 안테나를 위해 금속 몸통을 분리했다.
- 검정색은 전파를 통과시키는 유리판
- 전기적으로 분리된 곳
화면 앞판을 뜯으면
1. 전체
  - 안테나 특성을 위해 앞판도 본체와 접지로 확실히 연결되기 위한 금속판 클립이 보인다.
  - 모두 검정색 테이핑
2. 측면 - 접지 연결을 위한 금속 클립
  - 누름버튼 스위치 고정방법
3. 상부, 후면 메인 카메라 부근
4. 메인 보드 윗쪽 실드캔에서
  - AP가 있는 실드캔에 1/2면적에 붙인 보안용 스티커
  - 불에 타지 않고 딱딱한 재질의 방열(?) 필름
5. 메인 카메라 부근 여러 커넥터 및 절연필름
6. 아랫쪽
7. 아랫쪽, 마이크로 스피커 부근
8. 이어폰, 통화용 MEMS마이크
파우치 2차-리튬 배터리
1. 배터리 분리
  - (매우 잘 늘어나는) 흰색 접착 테이프
  - 배터리 및 RF 커넥터를 누르는 금속판(강도를 위해 두 장을 레이저 용접으로 붙였다.)은 양쪽 나사로 고정한다.
  - 큰 전류를 위한 접촉저항을 낮출 수 있는 커넥터 구조
2. 배터리 보호회로 분해
  - 제조회사 중국 Huizhou Desay, 모델 18S2001-AL, 정격 3.8V 1560mAh
  - 비닐주머니 실링 폭이 넓다. 180도+90도 두 번 접는다.
3. 보호회로 연결
  - 납땜으로 용접용 단자 붙이고,
  - 팩에서 나오는 전극은 레이저 용접으로 연결
4. 전류검출용R ~0.025오옴 저항
  1. 외관
  2. 온도 특성 TCR 측정 엑셀 데이터
    - 끼워 연결했다.
    - 온도프로파일. 70도 도달한 후 오븐을 OFF해서 자연냉각을 함
    - 측정 저항
    - 온도계수 + 0.00123 인 금속(참고 98Cu2Ni 0.0014, 니크롬80 0.00011, 구리 0.00393, 은 0.0038)
  3. 구조 - PCB에 금속판을 붙였다. 위쪽 더미 금속은 열팽창 때문에 휘는 것을 막기 위해(?)
  4. 레이저 트리밍 및 레이저 트리밍 시뮬레이션
아랫쪽 안테나 부근
1. 안테나
  1. 마이크로 스피커 위로 지나가는 안테나
    - 전면 구멍 위(금속이 없는 부위다.)로 안테나 가 지나간다.
  2. 아래쪽 메인 안테나 와 연결되는 동축 케이블
  3. F-PCB와 함께 수직으로 떨어져 공간을 구성하는 기구물 안테나
2. 이어폰단자, 통화용 MEMS마이크 , 충전단자, 마이크로 스피커
  - 이어폰단자, 통화용 MEMS마이크 , 충전단자용 구멍
  - 이어폰단자, 통화용 MEMS마이크 , 충전단자 등을 연결하는 F-PCB
3. 충전단자 - 먼지가 계속 눌려 쌓인다.
  - SMT 되는 밑면
  - 딱딱하지 않는 수지, 흔들리지 않는 받침점, 그리고 튼튼한 걸쇠
4. 3.5mm 이어폰 커넥터
  - F-PCB와 연결된다.
  - 5단자 SMD
  - 앞 3단자는 점접촉, 뒤 2 단자는 선접촉
  - (어쩔 수 없이) 먼지가 끝단에 쌓인다.
5. 마이크로 스피커
  1. 위치
    - 우측 상단
  2. 외관
    - 전극 연결 방법.
    - 위판은 자석용 금속이다. 전면 구멍 위(금속이 없는 부위다.)로 안테나 가 지나간다.
    - 밑판이 금속이다.(Magnetic Field Shielding 위해 loop를 형성하기 위해????) 오른쪽 백볼륨에 공기가 드나드는 체크밸브(?)가 있다.
  3. LCR-4284A 계측기로 임피던스 측정 엑셀 파일
    1. 임피던스 측정 그래프
      - 공진이 지나고 최저점이 "스피커 공칭임피던스"이다. 7.55오옴 @2.3kHz
      - 위상이 +에서 -로 바뀌는 0지점이 공진주파수이다. 이 때 임피던스는 최대값을 보인다.
    2. DC 바이어스 전류에 따른 임피던스
      - -전류에 코일은 뒤로 후퇴한다. 자석 중심에서 코일에 뒤쪽으로 치우쳐 조립되었다. 전류가 60mA 이상 흐르면 THD가 급격히 나빠진다.
    3. 백볼륨 구멍을 내면
      - 백볼륨에 구멍을 뚫고
      - 백볼륨 전체를 없애면
      - 백볼륨에 구멍이 뚫리면, (당연히)공진주파수가 낮아진다.
  4. 구조
    - 진동판은 비교적 단단한 스폰지 양면에 금속 포일을 양면테이프로 붙였다.
    - 스피커 전면 구멍에 비해 백볼륨 체적이 훨씬 크다. 백볼륨에 스폰지가 있다.
  5. 그림
    - 진동판 후퇴간격이 전진간격에 비해 짧다.
6. 통화용 MEMS마이크
  - HP SR613 4227 M3, 3.4x2.5mm
  - E2140C 03272
위쪽 안테나 (GPS/WiFi 및 다이버시티) 부근
1. 진동모터에서 바타입 ERM 진동모터
  1. 위치 및 고정방법
    - 고정 철판이 안테나 와 관계되는 듯
  2. 분리하면
    - 전기 접점
    - 나사 체결을 위한 브라켓 용접
    - Redmi Note 4X에 사용된 모터(F-PCB부착품)와 크기 비교
  3. 브러시모터 내부
  4. 모터 전원과 직렬로 3개 연결된, 인덕터
    1. 동작(PWM)시키면 브러시모터는 EMI 잡음 방사되므로, 모터 근처에서 전선이 짧은 상태에서 잡음을 억제해야 한다.
      - +에 3개 직렬, -에 3개 직렬
    2. 측정 데이터
      - 단품 측정하면 L 하나가 100nH 나온다.
      - 실측. 30nH로 나온다.
2. 카메라 모듈, MEMS마이크 부근, GPS/WiFi 안테나
  - 보드에 HF/e1 글씨 부품은 GPS LNA 모듈이다. 나사는 GPS 안테나 고정용인듯
3. 잡음 제거용 MEMS마이크
  - 구멍이 뚫린 이유
4. 메인 카메라용 듀얼톤 플래시 LED-SMD
  1. 프레넬 렌즈(fresnel lens)
    - 전체가 백색인 유리섬유 유기물기판 인터포저를 사용했다.
    - 렌즈 단면
    - 볼록렌즈보다 두께를 얇게할 수 있다.
  2. 2.0x1.6mm LED 두 개
    - 인터포저에 백색 반사 필름을 붙였다.
  3. LED 칩
    - 금 전기도금
    - 뒷면, 알루미나(긁어 경도를 파악해 볼 때?) 기판에 12자리 레이저 마킹 1450311M0112
  4. 25개 Au Stud 플립본딩 및 실리콘수지(?) 언더필
5. 후면, 메인 카메라 모듈
  1. 위치
  2. 보호 금속 케이스(Magnetic Field Shielding 목적 ?)
  3. F-PCB와 연결. 내부에 ISP가 없기 때문에 카메라 원신호는 모두 AP로 연결해야 한다.(?)
    - 왼쪽 AF VCM용 전류단자 2개, 오른쪽 접지단자
  4. 조립
  5. AF용 VCM
    - VCM 전류공급용 단자 2개
    - 4코너에 영구자석, leaf spring
  6. Au Double Stacked-Bump 범프본딩 및 초음파플립본딩
    - 세라믹 패키지는 휘어 있어 coplanarity를 극복하기 위해
  7. IR 컷 광학 필터
    - IR필터 업체에서는, 센서를 패키지 속에 넣었기 때문에 inner housing이라고 부르고, 이 표면에 붙이면 된다.
    - IR필터에 검정칠을 하는 이유(?)
    - 레이저 다이싱
    - 유리두께 0.30mm, 코팅두께 약 6um
    - 레이저 피치 10.0um
  8. 세라믹 패키지(질산에 넣은 후 초음파 세척하니, 니켈층이 없어져 그 위 금도금막이 모두 떨어짐)
  9. 다이 대부분 면적은 센서가 차지한다.(ISP 영역이 거의 없다.)
    - 이 6개 막대기(피치 20.0um)는 Canon Stepper를 위한, align용 인식마크
  10. 센서는 앞면에서 두 번 다이싱
6. 카메라 렌즈 보호 유리
  1. 유리판에 금속사각프레임이 붙어 있다.
    - 구멍이 뚫린 이유
  2. 금속프레임에 사파이어가 붙어 있다.
  3. 두께 250um 사파이어이다. (반사방지 AR;anti-reflection)광학코팅되어 있다.
    - 기계가공(거칠어야 잘 붙는듯) 프레임 + 풀칠
    - 원형 가공면이 taper진 형태
    - 레이저 다이싱, 무반사 코팅이 샌 흔적
  4. 이 용도 사파이어에 대해 (2020/07/28 김정환 왈)
    1. 주로 2인치 사파이어(당연히 단결정) 웨이퍼를 사용한다.
      1. 중국 여러 공장에서, 2인치 크기를 가장 싸게 만들 수 있다.
      2. 직경이 작아야 양면 연마 때 평행도를 쉽게 맞출 수 있다.
    2. 당연히 레이저 다이싱이다. 두께 250um 정도는 쉽게 바로 따낼 수 있다. (레이저 다이싱하면 붙어 있지 않고 뚝뚝 떨어질 정도로 자른다.???)
    3. 테이퍼 형태는 오목한 곳에 쉽게 넣기 위함일 것이다.
      1. 핸드폰 조립을 위해서도(이 핸드폰에서는 평면 프레임에 붙였기 때문에 해당사항은 아니지만)
      2. IR 코팅을 위해서도
7. 위쪽 다이버시티(?) 안테나
  1. 앞에서 볼 때, 우측은 GPS/WiFi 안테나 등이 있어, 좌측에 형성되어 있다.
  2. 진동모터 고정 브라켓도 안테나 역할인듯
    - 고정 철판이 안테나 와 관계되는 듯
    - 저 코일은 진동모터을 위해 사용된 듯
  3. 다이버시티 안테나
    - 뒷면에서 볼 때 오른쪽, 검정은 유리판이다.
  4. 안테나 패턴
  5. F-PCB에 형성된 co-plannar waveguide(CPW) 연결선
  6. 위쪽 누름 버튼 - 매우 튼튼하게 만들었다.
메탈 프레임 전체
- 아래쪽 유리판을 뜯으면(이 공간으로 메인안테나 가 동작해야 한다.)
- 모든 것을 뜯어낸 후 프레임 전체
메인보드
1. 메인보드 PCB 접지
2. 터치 콘트롤러 cumulus chip and meson chip
  1. TI 343S0645 Digitizer Controller IC // Broadcom BCM5976 touch screen IC // TI 65739A0P ???
  2. Broadcom, Touchscreen Controller
    - 와이어본딩타입 다이를 유기물층으로 RDL을 만들었다.
    - Broadcom BCM5976 2011
  3. TI, Touchscreen Line Driver
    - 와이어본딩타입이 아닌, 처음부터 BGA타입으로 다이를 만들었다.
    - TI 2012
    - CDPF3246C0
3. WiFi, TDD 밴드
  1. 전체
  2. TDD용 듀얼 필터(Tx, Rx 신호가 시간적으로 스위칭되어 흐른다.) ????
    - 다이싱이 내부전극 패턴이 있는 곳을 자른다.
    - 이젝트 핀 자국
    - 플립본딩
    - 칩 두 개
  3. Ag 페이스트 스프레이 코팅(스핀 코팅)된 WiFi 모듈
  4. 모자 형태로 두 번 다이싱
    - 밑면에 Ag 페이스트가 듬뿍(스핀 코팅 증거?)
    - 4변에 동박 노출시켜 Ag와 접지
  5. 표면을 깍아보면
  6. PCB
  7. PCB 뜯어내고 밑면 윗면 관찰
    - 밑면
    - 윗면
  8. 1.6x1.2x0.3mm XTAL
    - 무라타가 TEW를 샀기 때문에, TEW 제품으로 추정
    - 낱개 상태로 AuSn 리드 실링을 함
  9. SAW #1
    - 주기 1.56um 그렇다면 2.53GHz(?)용
  10. SAW #2
    - 주기 1.645um 2.4GHz WiFi용으로 추정
  11. IC #1
  12. IC #2
    - 두 다이 두께가 다르다.
4. 송수신 칩
  - 실드캔 벗기면
5. 모바일AP + RAM PoP(Package On Package)
  1. 보드에서
    - 특별히 캔 오른쪽에는 딱딱하고 두꺼운 방열용 어떤 판이 붙어 있다.
  2. 주변에 사용된 Low ESR, ESL MLCC
  3. 뜯어내면
    - PoP
    - AP 다이방열을 위해 위에 있는 RAM과 완전 밀착
    - AP 밑면 솔더링
6. 뒷면, 전체를 감싼 실드 캔 하나
7. RF front end
8. PMIC
9. 지자기센서
  1. 기술
    1. 영구자석이 사용되는 곳은, 진동모터, 스피커, 카메라 AF 및 액서사리로 화면 덮개
    2. 특히 자석이 움직이는 부품은 진동모터이다. 진동시 주변 전선에 유도 전압을 생성시킨다.
    3. 영구자석이 사용된 부품은 Magnetic Field Shielding을 해야 한다.(?)
    4. 폰 내부 영구자석은 항상 일정한 곳에 고정되어 있기 때문에, 외부 환경에 따라 정확한 북쪽을 결정하기 위해 앱으로 교정해서 사용한다.
  2. 위치하는 곳
    - 한 쪽 귀퉁이
  3. 외관
  4. 뜯어내면
    - 두 번 다이싱
    - 인터포저를 사용한 이유는 높게 설치하기 위해서
  5. 다이 - 핸드폰은 주로 수평면에 놓이면 X,Y축 지자기는 확실히 검출하나, Z축으로는 감도가 낮을 것이 확실함.
  6. 센싱 패턴
    - 페라이트(?) 기둥(이 있어야 Z축을 감지하는 듯)에 금속판이 붙어 있었다.(이 금속판은 떨어져 망실)
10. 주변 장치와 연결되는 커넥터 주변
11. Flash Memory SK hynix H2JTFG8YD3MBR 64GB NAND Flash
  1. 외관
    - 17.0x12.0mm
  2. 뜯어내어
    - /
    - 솔더링면
    - 측면 - 전기도금을 위한 동박연결
  3. 질산에 넣어두니, 가장자리부터 부풀어 올라 다이가 기다랗게 순서대로 깨짐
    - 8GB 다이 8개가 콘트롤러 위에서 와이어본딩으로 적층
    - 맨 밑 콘트롤러 IC 및 3 방향에 더미 실리콘다이
12. 다이버시티 안테나 부근의 가변C
  1. RFMD RF1112 Antenna Tuning, Programmable Array of Capacitors
    - 주변에 매칭용 여러 부품을 사용하고 있음.
  2. 폴리이미드 층이 있는 다이
    - 1.98x1.6mm
  3. 폴리이미드 층을 불로 태워 제거한 후 다이
    - 주기 1.67um 구경 24.7um 39주기
  4. 중요 치수
    - 1.98x1.6mm (active area 1130x567um) 0.04pF이 최소라면, 0.04x20줄x14행=11pF
    - 추정 동작 원리
  5. 세라믹 부품(밸룬?)
13. 다이버시티 안테나 부근(=GPS/WiFi 근처임)의 GPS LNA 필터 모듈
  1. 윗면은 금속 실드, 그러나 측면은 뚫여 있어...
    - Skyworks GPS Rx LNA Filter FEM, 78614 ??? 3.0x2.5mm
  2. 금속 펜스가 쳐져 있는 듯
  3. 밑면
  4. 질산에 녹이면,
    - 0.4x0.2 MLCC 6개, 적층형L 2개, 박막형L 1개, 권선형L 1개, SAW 필터, LNA
  5. 쏘필터
    - 947x855um
    - 주기: 2.56um 주파수: 1575MHz 속도: 4035/sec
  6. LNA
    - GaAs를 유리판에서 키운듯. (투명 유리판 813x795um 만 남아 있음)
14. 3축 자이로
  - Bosch Sensortec BMA220(?) 3-axis accelerometer
  - 3축 가속도 센서와 비교(IC 위치가 위 아래로 다르다.)
  - 가열하여 밀어보면, 접착면 풀이 유리질처럼 보인다.
15. 3축 가속도
  - STM 3-axis gyroscope
  - IC가 위에 있다.
  - 본딩패드가 접착면 두께와 같다.

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