کالبدشکافی مجیک ترک‌پد ۲ اپل؛ بررسی معماری داخلی و موتور تپتیک

قبل از اینکه با ابزارها به جون این دستگاه بیفتیم و چسب‌ها رو باز کنیم، بد نیست یه مرور سریع روی مشخصات فنی داشته باشیم تا بدونیم قراره با چی روبه‌رو بشیم:

← ابعاد دستگاه: 0.43 در 6.3 در 4.52 اینچ

← اتصال بی‌سیم از طریق تکنولوژی بلوتوث

← مجهز به باتری داخلی شارژی لیتیوم-یون

← پورت لایتنینگ برای شارژ باتری و جفت‌سازی سریع

پشتیبانی کامل از فناوری‌های Force Touch و Multi-Touch

پشت مجیک ترک‌پد جدید، دکمه پاور، پورت لایتنینگ و یه نوار پلاستیکی عجیب دیده می‌شه. حدس می‌زنیم این نوار پلاستیکی برای عبور سیگنال‌های آنتن بلوتوث باشه، اما تا داخلش رو نبینیم نمی‌تونیم صددرصد مطمئن بشیم.

پورت لایتنینگ اینجا دو تا وظیفه مهم داره: هم می‌تونی باهاش ترک‌پد رو از طریق کابل به مک متصل کنی و هم باتری داخلی رو شارژ کنی.

← زیر دستگاه هم یه شماره مدل جدید به چشم می‌خوره: A1535.

بیا مجیک ترک‌پد 2 رو با نسل قبلیش مقایسه کنیم. درست مثل مجیک کیبورد جدید، اپل اینجا هم باتری‌های قلمی رو حذف کرده تا بتونه طراحی رو باریک‌تر کنه و کل سطح رویی رو به یه ترک‌پد یکدست تبدیل کنه.

طراحی این نسل هم مثل نسل‌های قبل جوریه که اگه کنار بقیه لوازم جانبی اپل قرار بگیره، یه هارمونی جذاب روی میز کارت می‌سازه.

مجیک ترک‌پد جدید حدود یک اینچ عریض‌تر و یک‌چهارم اینچ عمیق‌تر شده. این یعنی حالا حدود 6 اینچ مربع فضای بیشتری برای لمس و کار با ترک‌پد در اختیار داری.

هیچ راه آسونی برای باز کردن مجیک ترک‌پد 2 وجود نداره. پس آی‌اوپنر رو حسابی گرم می‌کنیم و می‌ذاریم روی دستگاه تا چسب‌های قدرتمند پشتش کمی نرم بشن.

ما این روند رو خوب می‌شناسیم! تیغ کاتر منحنی رو برمی‌داریم و با احتیاط به جنگ چسب‌های ضخیمی می‌ریم که پنل پشتی رو سر جاش نگه داشتن. ذره‌ذره، با بریدن و اهرم کردن، راه خودمون رو از بین چسب‌ها باز می‌کنیم.

تعداد زیادی از پیک‌های پلاستیکی ما موقع باز کردن این دستگاه از بین رفتن و خم شدن؛ این نشون می‌ده اپل اصلا نمی‌خواسته این گجت باز بشه!

وقتی بالاخره موفق می‌شیم پنل رو جدا کنیم، با یه منظره ترسناک از چسب‌های کش‌اومده و ضخیم روبه‌رو می‌شیم که کل قطعات رو به هم چسبوندن.

بعد از باز کردن قاب، تازه متوجه می‌شیم که دلیل اصلی این‌همه سختی، حجم وحشتناکی از چسب‌های دوطرفه‌ست؛ کاری که اپل می‌تونست خیلی راحت با چند تا پیچ ساده انجام بده.

پشت پنل، یه چیزی می‌بینیم که شبیه باتری آیفونه. این باتری لیتیوم-یون پلیمری با ولتاژ 3.78 ولت، توان 7.65 وات‌ساعت و ظرفیت 2024 میلی‌آمپر ساعت، یه مقدار از باتری 2750 میلی‌آمپری آیفون پلاس ظرفیت کمتری داره.

استفاده از این باتری داخلی باعث می‌شه دیگه نیازی به خرید و دور ریختن مداوم باتری‌های قلمی یک‌بارمصرف نداشته باشی.

البته این ایده خوبیه، اما کاربرای حرفه‌ای نسل قبلی هم معمولا از باتری‌های قلمی شارژی استفاده می‌کردن که هم کارشون راه می‌افتاد و هم اگه باتری خراب می‌شد، تعویضش تو چند ثانیه انجام می‌شد، نه با یه ساعت کلنجار رفتن با چسب!

حالا باتری و پنل پشتی رو کنار می‌ذاریم و تمرکزمون رو می‌بریم سمت پنل جلویی و قطعات جذابی که اونجا منتظرمون هستن. با دیدن کابل کانکتور لایتنینگ خیالمون راحت می‌شه؛ خوشبختانه این قطعه لحیم نشده و قابلیت جدا شدن داره. ضامن کانکتور ZIF رو بالا می‌دیم، پیچ‌های T3 رو باز می‌کنیم و به همین راحتی پورت لایتنینگ آزاد می‌شه!

این یه خبر عالی برای تعمیرکاره؛ چون پورت شارژ و دیتا معمولا بیشترین استفاده رو داره و خیلی زودتر از بقیه قطعات دچار استهلاک می‌شه.

مادربرد باریک دستگاه رو بیرون می‌کشیم تا یه نگاه دقیق‌تر به تراشه‌های روش بندازیم. قطعات اصلی که اینجا می‌بینیم شامل این موارد می‌شه:

← تراشه Broadcom مدل Enhanced Data Rate Bluetooth 3.0 برای مدیریت ارتباط بلوتوث

← میکروکنترلر 32 بیتی ST Microelectronics با فرکانس 72 مگاهرتز (Cortex-M3)

← آیسی شارژ شرکت NXP

← تراشه شارژر باتری لیتیوم-یونی از برند Texas Instruments

کنترلر Intersil ISL656A

ماسفت قدرتمند International Rectifier برای کنترل جریان برق

حالا نوبت به بیرون آوردن موتور تپتیک (Taptic Engine) می‌رسه. این موتور تپتیک که خیلی شبیه نمونه‌های استفاده‌شده تو مک‌بوک‌هاست، وظیفه داره همون حس کلیک کردن Force Touch رو روی این ترک‌پد رومیزی شبیه‌سازی کنه.

سیم‌پیچ‌های مسی داخل این قطعه، آهنرباهای الکترومغناطیسی قدرتمندی می‌سازن. این آهنرباها یه میله فولادی که زیر سطح ترک‌پد نصب شده رو به عقب و جلو می‌کشن و باعث می‌شن کل سطح ترک‌پد یه لرزش خیلی سریع و کوتاه داشته باشه؛ همون چیزی که مغز ما به عنوان حس و صدای کلیک درکش می‌کنه.

درست مثل بقیه دستگاه‌های مجهز به Force Touch، این ترک‌پد هم روی چهار تا زبانه فلزی فنری سوار شده که با پدهای چسبناک شفاف محکم شدن.

تنها راه برای جدا کردن ترک‌پد و دیدن جزئیات زیرش اینه که این چسب‌ها رو ببریم. متأسفانه این یعنی برای تعویض سطح آسیب‌دیده ترک‌پد هم باید همین دردسر رو تحمل کنی. بعد از بریدن چسب‌ها، بالاخره می‌تونیم ببینیم بین فریم آلومینیومی و سطح شیشه‌ای ترک‌پد چه خبره.

روی خود پد لمسی، یه تراشه ظریف و مهم قرار گرفته.

← کنترلر لمسی Broadcom BCM5976 (این همون سری از تراشه‌هاییه که اپل تو خیلی از دستگاه‌هاش برای مدیریت تاچ استفاده می‌کنه).

کرنش‌سنج‌ها (Strain gauges) روی هر چهار تا زبانه فنری نصب شدن تا میزان فشار واردشده به سطح ترک‌پد رو با دقت اندازه‌گیری کنن.

وقتی ترک‌پد رو فشار می‌دی، فنرها کمی خم می‌شن. این خم شدن باعث کشیده شدن کرنش‌سنج‌ها و تغییر مقاومت الکتریکی‌شون می‌شه. یه میکروکنترلر این تغییر مقاومت رو می‌خونه و دقیقا تشخیص می‌ده که چقدر فشار آوردی تا موتور تپتیک متناسب با اون واکنش نشون بده.

به پایان این کالبدشکافی از مجیک ترک‌پد 2 رسیدیم! طراحی این دستگاه نشون می‌ده که مهندس‌های اپل تمرکزشون رو روی باریکی و زیبایی گذاشتن، نه تعمیرپذیری. بیا یه نگاه به وضعیت تعمیرش تو تیم آیسی‌مدار بندازیم:

← پورت لایتنینگ و باتری به مادربرد لحیم نشدن و اگه بتونی قاب رو با موفقیت باز کنی، تعویضشون ممکنه.

← برای تعویض سطح شیشه‌ای ترک‌پد مجبوری چسب‌های روی زبانه‌های فنری رو ببری و دوباره از اول چسب‌کاری کنی.

← استفاده بیش از حد از چسب‌های فوق‌العاده قوی باعث می‌شه برداشتن پنل پشتی یه کابوس باشه و دسترسی به قطعات داخلی رو خیلی سخت کنه.

← بدون نقشه راه و مهارت بالا، باز کردن این ترک‌پد بدون آسیب زدن به باتری و موتور تپتیک تقریبا غیرممکنه. امیدواریم از این تور سخت‌افزاری در آیسی‌مدار لذت برده باشی؛ برای آموزش‌های بیشتر حتما اپلیکیشن ما رو نصب کن!