کالبدشکافی آیفون ۷: راز دکمه هوم لمسی و مهندسی ضدآب

بیا کار رو شروع کنیم! قبل از اینکه گوشی رو باز کنیم، بهتره یه مرور سریع روی مشخصات فنی این غول کوچیک اپل داشته باشیم:

← پردازنده قدرتمند Apple A10 Fusion که یه کمک‌پردازنده حرکتی M10 هم داخلش جاسازی شده.

← حافظه داخلی با ظرفیت‌های 32، 128 و 256 گیگابایت.

← صفحه‌نمایش 4.7 اینچی IPS با فناوری Retina HD که رزولوشن 1334 در 750 پیکسل رو بهت میده.

← دوربین اصلی 12 مگاپیکسلی با دیافراگم f/1.8، لرزشگیر اپتیکال و زوم دیجیتال 5 برابری.

دوربین سلفی 7 مگاپیکسلی FaceTime HD با دیافراگم f/2.2 که می‌تونه ویدئوهای 1080p ضبط کنه.

دکمه هوم کاملا تغییر کرده و دیگه مکانیکی نیست؛ حالا با یه موتور لرزشی به اسم Taptic Engine کار می‌کنه.

← پشتیبانی از وای‌فای نسل ac، بلوتوث نسخه 4.2 و البته فناوری NFC.

با نگاه اول به ظاهر آیفون 7 متوجه چند تا تغییر جذاب می‌شیم. صفحه‌نمایش جدید با اینکه همون ابعاد قبلی رو داره، اما حالا 25 درصد روشن‌تر از آیفون 6s شده و از طیف رنگی P3 پشتیبانی می‌کنه.

دوربین 12 مگاپیکسلی پشتی بزرگ‌تر شده و لرزشگیر اپتیکال داره. اپل می‌گه این دوربین 60 درصد سریع‌تر و 30 درصد بهینه‌تر از نسل قبلیه. فلش دوربین هم حسابی ارتقا پیدا کرده و حالا چهار تا ال‌ای‌دی از نوع True Tone داره که 50 درصد نور بیشتری تولید می‌کنن.

← روی قاب پشتی هم می‌تونیم شماره مدل جدید دستگاه یعنی A1779 رو ببینیم.

ابعاد آیفون 7 دقیقا مشابه نسل قبلیه (138.3 در 67.1 در 7.1 میلی‌متر)، اما وزنش یکم کمتر شده و به 138 گرم رسیده که نشون میده 5 گرم از آیفون 6s سبک‌تره.

شاید این 5 گرم تفاوت به چشم نیاد، اما برای ما جالبه ببینیم این کاهش وزن تأثیری روی چیدمان قطعات داخلی یا سخت‌تر شدن تعمیرات گذاشته یا نه.

طراحی خطوط آنتن روی قاب پشتی خیلی ظریف‌تر و مخفی‌تر شده، اما برجستگی دوربین همچنان سر جاشه و به نظر می‌رسه فعلا قصد رفتن نداره.

قبل از اینکه دل و روده گوشی رو بیرون بریزیم، عکس‌برداری با اشعه ایکس بهمون نشون میده که قطعات داخلی چقدر فشرده و دقیق کنار هم چیده شدن.

آیفون 7 تو رنگ‌های جدید و جذابی مثل مشکی مات و مشکی براق (Jet Black) معرفی شده، البته رنگ‌های طلایی، رزگلد و نقره‌ای هم همچنان تولید می‌شن.

یه نکته در گوشی‌های مشکی براق اینه که به شدت مستعد خط و خش هستن و جای اثر انگشت روشون می‌مونه، پس اگه این رنگ رو داری باید خیلی مراقبش باشی.

مثل همیشه، باز کردن آیفون با باز کردن دو تا پیچ Pentalobe در لبه پایینی شروع می‌شه. این پیچ‌ها با اینکه ریزن ولی باز کردنشون قلق خودش رو داره.

با داشتن یه پیچ‌گوشتی استاندارد و خوب، باز کردن این پیچ‌ها اصلا کار سختی نیست.

بعد از باز کردن پیچ‌ها، از ابزار مکنده iSclack برای جدا کردن صفحه نمایش استفاده می‌کنیم. چسب‌های ضدآب یکم مقاومت می‌کنن، اما بالاخره تسلیم می‌شن.

نکته خیلی مهم اینه که آیفون 7 برخلاف نسل‌های قبلی، مثل یه کتاب از بغل باز می‌شه، نه از بالا! این یعنی باید حواست حسابی به فلت‌های ظریف سمت راست باشه. حالا که گوشی مثل یه کتاب باز شده، وقتشه که قطعه به قطعه بریم جلو و اول از همه سراغ باتری بریم.

بعد از اینکه صفحه نمایش رو با دقت کنار زدیم، به یه چالش جدید می‌رسیم. یه براکت فلزی با پیچ‌های بسیار ریز و سه‌سو (Tri-point) که روی فلت‌ها رو پوشونده.

برای باز کردن این پیچ‌های جدید حتما به پیچ‌گوشتی مخصوص نیاز داری تا سر پیچ‌ها هرز نشه.

براکت که برداشته شد، اول از همه با یه Spudger پلاستیکی کانکتور باتری رو جدا می‌کنیم تا جریان برق قطع بشه. بعد هم به آرومی کانکتورهای صفحه نمایش رو از روی برد درمیاریم تا پنل جلویی کاملا آزاد بشه.

حالا نوبت بررسی دوربینه! همون قطعه‌ای که خیلی‌ها به خاطرش آیفون می‌خرن. این دوربین با سنسور 12 مگاپیکسلی، لنز 6 عنصری و دیافراگم f/1.8، نور خیلی بیشتری جذب می‌کنه. حسگر تشخیص لرزش نور هم بهش اضافه شده تا توی محیط‌های با نور مصنوعی، عکس و فیلم‌ها خراب نشن.

یه ماژول دوربین واقعا بی‌نظیر که لرزشگیر اپتیکالش حسابی به چشم میاد.

طراحی ماژول دوربین طوریه که قطعاتش خیلی فشرده و دقیق کنار هم چیده شدن تا کمترین فضای ممکن رو اشغال کنن.

ساختار این دوربین شباهت زیادی به قطعات پیشرفته‌ای داره که توی گوشی‌های پرچمدار مدرن می‌بینیم.

بعد از برداشتن دوربین، می‌تونیم عمیق‌تر به قطعات داخلی نگاه کنیم. پایین گوشی یه قطعه پلاستیکی عجیب می‌بینیم که دقیقا جای جک 3.5 میلی‌متری هدفون نشسته.

در واقع این قطعه پلاستیکی یه دریچه تنظیم فشاره (Barometric vent). از اونجایی که گوشی کاملا ضدآب و مهر و موم شده، اپل از این دریچه استفاده کرده تا فشار هوای داخل و بیرون گوشی برابر بشه و سنسور ارتفاع‌سنج بتونه دقیق کار کنه.

کمی اون‌طرف‌تر، موتور لرزشی Taptic Engine رو می‌بینیم که به خاطر حذف جک هدفون، حسابی بزرگ‌تر شده تا بازخورد لمسی دکمه هوم جدید رو به بهترین شکل تولید کنه.

حالا با آزاد شدن فضا، چسب‌های زیری باتری رو می‌گیریم و با کشیدن سه تا نوار چسب، باتری رو به راحتی از سر جاش بلند می‌کنیم.

بالاخره به منبع تغذیه آیفون 7 رسیدیم. یه قطعه مشکی‌رنگ که قلب تپنده این گوشیه. این باتری لیتیوم‌یونی 3.8 ولتی با ظرفیت 1960 میلی‌آمپر ساعت (7.45 وات‌ساعت) انرژی دستگاه رو تأمین می‌کنه که نسبت به باتری آیفون 6s پیشرفت قابل‌توجهی داشته. طبق گفته اپل، با این باتری می‌تونی تا 14 ساعت تو شبکه 3G مکالمه کنی یا همون قدر با وای‌فای تو اینترنت بچرخی.

چیزی که برای ما جذابه اینه که اپل همچنان از چسب‌های نواری کششی (Pull tabs) استفاده کرده تا تعویض باتری برای تعمیرکارها کار راحتی باشه.

اسپیکر پایینی آیفون 7 یه آنتن وای‌فای چسبی هم همراه خودش داره که مستقیم به لاجیک‌برد وصل می‌شه. اینجا می‌شه وسواس اپل روی ضدآب بودن رو دید. خروجی اسپیکر دقیقا روی یه واشر لاستیکی قرار می‌گیره تا هیچ آبی نتونه از طریق شیارهای اسپیکر وارد گوشی بشه. این طراحی هوشمندانه دقیقا مشابه چیزیه که تو مدل‌های بزرگ‌تر این نسل هم دیدیم.

علاوه بر واشر، یه توری بسیار ریز هم جلوی مسیر قرار داره تا اگه آب از واشر رد شد، اینجا متوقف بشه.

مکانیزم خشاب سیم‌کارت خیلی جالب طراحی شده. وقتی سوزن رو فشار میدی، یه پین پلاستیکی به یه پین فلزی فشار میاره و در نهایت خشاب بیرون می‌پره. این مکانیزم پیچیده در واقع یه سپر دفاعی برای جلوگیری از آسیب دیدن قطعات داخلی موقع ضربه‌های احتمالیه.

یه نکته عالی دیگه اینه که دور خشاب سیم‌کارت هم یه واشر لاستیکی مشکی‌رنگ قرار داره تا جلوی ورود آب و گرد و غبار از این شیار گرفته بشه.

حالا لاجیک‌برد (مادربرد) رو با دقت بیرون میاریم تا نگاهی به تراشه‌های روش بندازیم. اگه این برد رو با برد آیفون 7 پلاس مقایسه کنیم، می‌بینیم که با وجود تفاوت ابعاد دو گوشی، طراحی این دو برد خیلی به هم شبیهه. البته با کمی دقت می‌شه تفاوت‌های ریزی توی اندازه کانکتورها، محل قرارگیری سوراخ‌های پیچ و پایه‌ها پیدا کرد.

مشخصه که اپل نخواسته طراحی پایه رو کلا عوض کنه، اما خب برای جا دادن سخت‌افزارها مجبور شده تغییرات مهندسی کوچیکی روی برد اعمال کنه.

کالبدشکافی بدون بررسی دقیق چیپست‌ها لطفی نداره! بیا ببینیم روی این لاجیک‌برد چه تراشه‌هایی نشستن:

← پردازنده قدرتمند Apple A10 Fusion در کنار 2 گیگابایت رم LPDDR4 ساخت سامسونگ.

← مودم LTE ساخت کوالکام.

← ماژول تقویت‌کننده توان ساخت Skyworks.

← تقویت‌کننده توان Avago AFEM-8065.

تقویت‌کننده توان Avago AFEM-8055.

ماژول سوئیچ آنتن Murata.

← سنسور شتاب‌سنج ساخت Invensense.

حالا برد رو برمی‌گردونیم تا پشتش رو ببینیم:

← حافظه فلش 32 گیگابایتی ساخت SK Hynix.

← ماژول وای‌فای و بلوتوث Murata.

← کنترلر NFC ساخت NXP به همراه آیسی Secure Element برای امنیت پرداخت‌ها.

← آیسی مدیریت تغذیه ساخت مشترک اپل و Dialog Semiconductor.

آیسی مدیریت تغذیه کوالکام PMD9645.

فرستنده و گیرنده چندحالته LTE ساخت کوالکام.

← فرستنده و گیرنده RF کوالکام.

تراشه‌ها هنوز تموم نشدن، باز هم قطعه داریم:

← سنسور فشارسنج بارومتریک ساخت Bosch.

← کدک صوتی ساخت اپل و Cirrus Logic.

← دو عدد تقویت‌کننده صوتی Cirrus Logic.

← آیسی Lattice Semiconductor.

ماژول دریافت‌کننده Skyworks SKY13702-20.

ماژول دریافت‌کننده Skyworks SKY13703-21.

← احتمالا تقویت‌کننده توان Skyworks.

و در نهایت این چند تا آیسی ریز:

← تراشه Avago که به احتمال زیاد تیونر آنتنه.

← آیسی NXP Semiconductor برای مدیریت تصویر.

← سوئیچ آنتن TDK EPCOS.

← آیسی شارژ باتری ساخت Texas Instruments.

آیسی مدیریت تغذیه Texas Instruments.

مبدل DC به DC ساخت Texas Instruments. بررسی این همه آیسی و تراشه واقعا نشون میده که چه شاهکار مهندسی پیچیده‌ای توی یه برد به این کوچیکی پیاده‌سازی شده.

حالا که مادربرد رو درآوردیم، می‌تونیم بریم سراغ فلت کانکتور شارژ (Lightning). فکر کردیم راحت درمیاد، اما چسب‌ها حسابی محکم بودن و متوجه شدیم چند تا پیچ مخفی هم این پورت رو سر جاش نگه داشتن.

از اونجایی که جک هدفون حذف شده، پورت لایتنینگ حالا جور هدفون رو هم می‌کشه. به همین دلیل اپل این پورت رو به شدت تقویت کرده تا تو استفاده‌های طولانی‌مدت خراب نشه. روی این فلت شلوغ، علاوه بر پورت شارژ، آنتن، دو تا میکروفون و اتصالات اسپیکر هم قرار دارن.

کف قاب گوشی رو که نگاه کنی، یه فلت آنتن دیگه هم پیدا می‌کنی. علاوه بر اون، فلت دکمه‌ها مثل یه تار عنکبوت کشیده شده. این فلت خیلی نازک و حساسه و درآوردنش بدون پاره شدن نیاز به مهارت داره. چون دکمه‌ها ضدآب شدن، این بخش با واشرها و چسب‌های زیادی پوشونده شده.

حالا نوبت به درآوردن دکمه‌های تنظیم صدا می‌رسه که روی قاب چفت شدن. با استفاده از پنس سعی می‌کنیم ضامن دکمه رو آزاد کنیم، اما این دکمه‌ها به این راحتی‌ها تسلیم نمی‌شن. یه گیره فلزی عجیب شبیه حرف C هم اینجا هست که باید آزاد بشه.

بالاخره دکمه با دو تا واشر لاستیکی ریز درمیاد! اپل تو بحث ضدآب کردن این گوشی واقعا سنگ تموم گذاشته و هیچ منفذی رو باز نذاشته.

باز کردن این مکانیزم سه‌تیکه خیلی سخت‌تر از گوشی‌های قبلی اپله، اما این واشرها باعث می‌شن احتمال خرابی و نیاز به تعمیر دکمه‌ها خیلی کمتر بشه.

برمی‌گردیم سراغ پنل جلویی که همون اول کار جداش کرده بودیم تا قطعات روش رو بررسی کنیم. بلندگوی مکالمه (Earpiece) و دوربین سلفی 7 مگاپیکسلی جدید رو باز می‌کنیم. این دوربین لرزشگیر خودکار تصویر داره و کیفیتش به شدت بهتر شده.

پرش از دوربین 5 مگاپیکسلی نسل قبل به این سنسور 7 مگاپیکسلی، یه ارتقای عالی برای سلفی‌بازه محسوب می‌شه.

بلندگوی مکالمه هم فقط برای تماس نیست؛ حالا نقش اسپیکر دوم رو بازی می‌کنه تا صدای استریو واقعی رو بهت بده.

در نهایت، دکمه هوم لمسی جدید (Solid State) رو هم از روی پنل باز می‌کنیم که دیگه هیچ قطعه مکانیکی متحرکی توش نیست.

خب، کار کالبدشکافی قطعات اصلی تموم شد!

بررسی تمام این قطعات ریز و درشت واقعا زمان‌بر اما فوق‌العاده هیجان‌انگیز بود.

تیم ما تمام تلاشش رو کرد تا جزئیات پنهان زیر این قاب آلومینیومی رو به بهترین شکل برات به تصویر بکشه.

اگه بخوایم به تعمیرپذیری آیفون 7 نمره بدیم، عدد 7 از 10 (10 یعنی راحت‌ترین) براش مناسبه:

← دسترسی به باتری نسبتا آسونه. با اینکه به پیچ‌گوشتی‌های خاص نیاز داری، اما تعویضش خیلی پیچیده نیست.

← حذف دکمه هوم مکانیکی و جایگزینیش با یه قطعه لمسی، باعث می‌شه خرابی‌های رایج این دکمه کلا از بین بره.

← اضافه شدن چسب‌ها و واشرهای ضدآب، با اینکه گوشی رو مقاوم‌تر کرده، اما باز کردنش رو برای تعمیرکارها زمان‌برتر و حساس‌تر کرده.

← پنل نمایشگر همچنان اولین قطعه‌ایه که باز می‌شه و این کار تعویض ال‌سی‌دی رو راحت می‌کنه، ولی همون‌طور که گفتیم چسب‌های ضدآب کار رو کمی سخت می‌کنن.

← استفاده از پیچ‌های سه‌سو (Tri-point) یعنی برای تعمیر این گوشی به چهار مدل پیچ‌گوشتی مختلف نیاز داری.