為什麼蘋果iPhone X寧願選擇用2塊電池也不選擇主板+電池+小板的三段式設計?

iphone X拆機可以看到內部設計是主板+2塊電池+小板

而現在大部分手機都已經轉向主板+電池+小板的三段式設計了,比如小米mix2

國產手機早已經被這種設計壟斷,說明這種設計至少是沒有明顯的缺點。而蘋果的設計2塊電池明顯損失了一些電池空間。因為電池封裝和電池保護板都要佔用空間。


講真,這個問題提得比較沒有水平,但從另外一方面來說又很有水平,請題主先放下刀,聽我慢慢道來。

首先,兩塊電池對於供應商來說是作為一塊電池出貨的,看起來是兩塊電芯+保護板,在生產線上組裝的時候也是作為一顆組件使用,如下圖ifixit電池拆機(真相)圖:

再來,聽到「三段式設計」這個說法,我不禁發出了杠鈴般的笑聲。

我們先看一張來自ifixit的X的拆機圖:

這張圖如果你略懂行,你就會知道這其實就是蘋果對全世界手機生產廠商的群嘲

因為放眼全世界的手機廠商,敢讓代工廠量產這種製造工藝的廠商,我估計就蘋果一家,頂多再加Google一個(但Google好像並沒有類似製造工藝的產品出來),我在之前一個回答里說蘋果對供應鏈的drive非常深入,從這塊PCB板可見一斑。

所以蘋果控制下的代工廠的製造能力,確實是世界第一梯隊無疑。

這邊我要強調一下:其實我對蘋果並沒有什麼特別的好感,但是這些製造工藝的量產,講真我確實是佩服的。


言歸正傳,我們大概說說手機主板擺件的歷史...

最開始,手機的擺件是這樣的:

電池模組堆疊在主板上方,可以看到由於電池模組疊在PCB主板的上方,成品手機的厚度會比較厚,同時這種設計也是比較簡單粗暴的設計,你看到後面的設計就知道為何是簡單粗暴了。

再後來,由於手機在追求更薄的厚度,因此設計就變成這樣了:

這種有人叫沉板,有人叫破板,殊途同歸不影響,反正就是電池嵌入主板預留的凹槽內,手機更薄了。

但是,這種設計也有缺點,在生產製造階段,上圖我紅色雙箭頭標的位置,(兩頭大中間弱)很容易斷,因為這個位置要走線,斷了之後整塊主板就報廢了,報廢成本很高,工廠跟研發之間很不和諧~

所以,再再後來,就衍生出兩種新的擺件方式:

有一種是:你不是容易斷嘛,那我設計時就預先給你斷掉。

那麼現在的紅色箭頭位置就不容易斷了嗎?未必。

不過講真,斷掉的幾率確實要比上一種低很多了,因此這種設計方針指導下,工廠跟研發倒也相安無事,暫時和諧了...

但是啊,我上面說了,雖然斷掉的幾率降低了,但是耐不住工廠的小哥哥小姐姐摧殘啊,還是會斷,那怎麼辦呢?神奇的研發GGJJ們就整出來另外一種擺件方式:

這一種就是題主說到的三段式,如下圖,綜合上邊分析的優缺點,這種擺件方式優點有如下兩個,

  • 生產製造過程中由於設計產生主板報廢的幾率大大滴降低了(工廠跟研發大和諧~);
  • 電池的空間由於這個設計變大了許多,可以放更大的電池;

不用說了,現在主流的手機設計都是這種糙性,哦不...都是這種造型。

請注意有個細節:從成本方面來看,這些擺件方式從上往下,不算很嚴謹地說,成本其實是越來越高的。

那麼為啥到了iPhone X這裡就變成這樣了?

我覺得從物理上講:由於他們透過新的製造技術近似地將主板摺疊了(參考本回答一開始的說明),所以多出一小塊電池模組的空間(畢竟透過技術莫名其妙地生出一些電池空間何樂而不為呢?

p.s. 蘋果iPhone最近幾年是不存在小板(sub board)的概念的,基本都是軟板(rigid-flex),而這些軟板,都是蘋果另外掏錢請軟板製造商另外生產製造的,成本不低。

還有下圖是另一方面的原因(看FPC連接的位置,當然這個是基於預先的設計):

其實每部新手機硬體部分從立項到量產,都是硬體/結構/天線3個團隊達到大和諧的結晶啊~

這裡面確實有一些學問,所以我一本道了這麼多,不造有沒有幫到題主。


寫在後邊,其實這個回答我好幾天前就想寫了,但是周末一直在玩,就沒寫完成。

然後今天看到了 @栩戈 的回答,我覺得他基本上講出我想講的,也能看出的確是行內人,我這個回答是想寫得更加具象一些,同時也完成我前幾天未完成的部分。

p.s. 圖中拆機圖片來自專業拆機網站ifixit,而ppt示意圖是我自己做的。

多謝各位的閱讀~


蘋果在修改封裝工藝後,自然而然的騰出一部分空間,但是這部分空間無法弄成規則的三段式,如果非要弄成三段式,蘋果又得重新布局,硬體的擺放,走線和打孔,何必呢?

其實手機硬體的擺放不能看成七巧板,某些硬體隨便挪動一下位子,就要把所有的測試全量走一遍。
全量走一遍是什麼概念呢?
1,進行基本的硬體功能測試以及射頻指標測試。具體的測試項目包括:基本硬體功能,射頻指標,射頻干擾,功耗,通話電流聲音,PCBA結構可靠性。由於可能涉及的問題較多,不僅要在實驗室走一遍,還要模擬不同的環境。整個測試可能會重複N次。
2,整機結構測試,整機結構可靠性測試(跌落,靜電,整機射頻性能,射頻干擾,溫度衝擊測試,鹽霧,粉塵,結構可靠性等),另外還會進行顯示屏,觸摸屏,攝像頭,聲音等方面進行主觀和客觀的測試。
3,生產測試測試內容包括貼片(SMT)和組裝(Assemble)兩個階段,測試內容包括:BT(Board Test-校準),FT(Final Test -綜測),CIT (Customer Interface Test-用戶界面測試),電流測試,音頻測試,耦合測試,寫號(IMEI/MEID)等。
還有很多測試我就不寫了。
我我記得我以前在國外網站看過手機測試流程中的某個測試的詳細case,有幾百兆大。
你們有興趣可以去看看三星的測試視頻。


簡單點來說就是蘋果有這個資源和意願,將一個手機做到當今全世界消費類電子產品的極致;所謂極致,指的是空間,成本,良率,工藝,性能等約束條件下的用戶體驗綜合最優解,這個廣義來講並沒有太準確的答案或者公式,每個公司都有其理解或者偏向;但是通常情況下的一個套路是: 滿足各種規格和指標要求後,電池容量最大化。於是就有了ipx這個結果。


一般手機設計內部主板分為 整板 斷板 L板 和 I 板。

整板設計比較少,因為這會增加堆疊厚度,從而影響整機厚度。可以參考小米2S。

斷板,也就是所謂的三段式。目前手機設計的流行趨勢,中規中矩。

L板,和斷板差不多,多一個側邊,主要可以省掉一根射頻同軸線,以及小板。省錢。

I形不常見,主要是蘋果個pad設計。

ipx如果使用三段式,主板上很多地方需要挖孔,比如攝像頭孔,挖孔以後有效布線面積縮小,導致內部空間利用率降低。從而壓縮電池空間。

另外ipx現在的設計,可以大大提高天線的凈空,提升天線效率。要知道,蘋果那麼多頻段,做天線是多麼難。

兩塊電池,一方面是儘可能利用空間,做大電池容量,另一方面兩塊電池,電池總內阻減半,可以提升充電電流。此處修正。


更新。

目前市面上的設計,很多都是10層兩階主板。走線的密度不是很高,這樣做主要是為了成本。蘋果的擺件密度那麼高,很可能是做了高階板或者全階板。這個價格可以說簡直了,4000+以下的手機估計是吃不消這個成本了。還有就是工藝複雜,制板周期特別長。

如果蘋果用三段式,他的厚度,電池容量,跌落可靠性,ID方面估計做不到極致。

現在蘋果主板那麼小,散熱是個頭疼的問題。也不排除他使用了軟體降頻,降幀率,降充電電流演算法。


想到了再更。


實際上,這是不計成本充分利用了空間.

這種設計用雜技般的主板結構省出了空間,並把空間給了電池,就是那麼簡單

實際上x的主板摺疊好幾層,元件密度令人蛋疼。已經超越三段結構了,是n板結構。

所以問題不太成立。

常見布局就是便宜。

iphone內部空間下一步只能摳taptic了,估計會努力將它做小。


你問的有瑕疵

我挑挑刺兒

首先蘋果的產品不是沒有過三段式
祭上iPodTouch6拆機圖

祭上iPhone祖師爺

以及,題主所說的安卓機被三段式壟斷也是不對的,也有非常劍走偏鋒的大佬。
祭上Pro7拆機圖

然後我再挖個墳,ZUK Z2。

包括還有早些年的華為千元機,如榮耀暢玩4X,現在可能是因為成本原因或者是其他原因也轉向三段式了。

這次的iPhoneΧ主板,不用估計,他就是目前手機主板里最有技術含量的。

即使這樣,還是延續了介面堆一塊的強迫症的傳統,14個介面啊!都設計到一塊了!

屏幕有屏佔比,自然是越高越好。
那我也造一個詞「板佔比」越低證明越牛逼
iPhoneΧ的「板佔比」是目前手機設備里最低的。

蘋果總喜歡做一些成本很高,但是對於手機本身提升不高或者壓根本質上沒提升的東西。
比如主板顏色,黑色和綠色幾乎就只有顏色上的差距,但是蘋果非要選的貴的,就因為黑色看起來一體性高,有高級感。
索尼之類的外國大廠就沒有這種顧忌,所以用綠色加黃色隔熱膠帶的也不少。

L型主板相對三段式成本居高,這是不爭的事實。
而且留給電池的空間也不如三段式簡單粗暴。

大多數的吃瓜群眾不會在乎手機做工。所以很多廠商選擇三段式,除了形式的不同,性能上不會有太大的差距,甚至電池能放的更大。
重要一點,三段式是很便宜的。
你瞧,Pro7搞C型主板把成本搞得老高,結果被一頓噴 。

iPhone從來不在乎成本會有多高,反正供應商都很聽話,最終賣一部iPhone還是血賺。

舉幾個栗子
iPhone自從做全金屬機身時,就是掀屏幕設計,後蓋即骨架,零件安裝在後蓋上,後蓋直接承力。
安卓機普遍採用掀後殼的結構,後殼就真的是是後殼,做的很薄,幾乎不承力。
雖然這樣做要再從屏幕下面加一個鎂鋁中框,雖然變厚。但是架不住便宜啊!

iPhone從iPhone4開始(應該是)就是L型主板,安卓機除了三星S系Note系一直在追隨,魅族偶爾旗艦也會做一做以外,幾乎都是三段式的布局。雖然看起來沒有那些手機精緻,但是還是架不住便宜啊!

還想起一個,iPhone7P的那個火癤子,火山口設計,一塊鋁直接削出來的,明明做成一加五或者R11樣式的或者直接延續iPhone6系的雙材質拼接也沒問題,但是蘋果非要拉著供應商搞,難度高的一筆,國內廠商就只有金立的iPhone7做出來了。但是有什麼用嗎?對於用戶來說,沒什麼用。

還有N多的栗子,水平有限就不在這吹了。(都有人開始陰陽怪氣的懟我了 (攤手))


蘋果從來都是行業的領頭羊,每次都會有很多的黑科技放到手機內部,反倒是外觀沒有變化。

所以這次

我認為是蘋果又在悶聲裝大逼。


iPhone歷來主板都是縱向設計的,最近幾代甚至形狀都沒怎麼變。

那麼既然iPhone X需要更多的電池空間,蘋果當然會更願意保留主板原有的縱向設計而修改一些細節壓縮空間而不是直接改成下上主板+副板的結構,這樣成本說不定會更高,畢竟需要重新設計。


首先,I型主板和三段式,哪個好,優點是什麼,我不知道,我沒查到相關資料,也不是相關專業。
其次,有很多和我一個水平的人,強行答題,我很不爽,希望能有專業人士出來講講具體的原理。

L型主板為什麼好,某些人主要論點是:蘋果在用,三星偶爾在用。
然後L型主板設計賊難,成本賊高(雖然他們既不懂電路,又不知成本)
三段式都是低端在用,完全是辣雞。

如果我沒記錯的話,在我拆過的手機中,moto,HTC,sony都是喜歡三段式設計的。你硬要噴他們是山寨小廠的話我也沒辦法,你硬要說他們設計能力垃圾我也沒話說。

關鍵是L型主板的優點是啥?結構緊湊,空間利用率高?但無論是電池容量還是整機體積,甚至是屏佔比,多數L型主板的機型都不怎麼高。

具體到這兩代手機上,我認為更多的是設計習慣導致的。
就像是高中語文作文,肯定都喜歡自己習慣的套路來,成本低,風險小,還順手。


瀉藥。
看了其他回答,都說得有一定道理,具體是什麼原因估計需要蘋果的設計師來解釋了……畢竟其他人都非官方嘛

個人呢比較傾向於安全考慮,兩塊電池,每塊電池一個單獨控制晶元,相對一個大容量電池可以減少電池上故障的風險,也符合蘋果歷來對安全的考慮,蘋果的作風就是哪怕有千分之一風險也要砍掉…你看看iPhone8的充電頭,這都多少年了還是5v1A,官方說了支持快充,但是降低點風險就給你慢的,快充出問題問題就直接甩給用戶了,非原裝充電器導致2333


蘋果工程師內心不願與安卓同流合污。


因為蘋果沒有邀請你參與設計


手機左側是音量鍵,右側電源鍵。按你的設計SIM卡放哪?難道iPhone後殼要打開?


作為一個筆記本電腦行業出身的機構設計來說,我認為這是不同公司人員的空間設計堆疊理念不同而已。RF/Camera/MIC/Battery的布局都是相關功能團隊共同參與,因為要考慮到後期的可靠性測試。所以當每家的設計形成一個成熟風格後,一般很少輕易作出太多變化。這樣研發成本相對比較低,其實沒有太多本質的差異

其實大的代工廠就那麼幾家,我之前公司是號稱世界第三大專業筆記本設計代工廠商(ODM)。而這些公司也正在加入手機的設計代工的行列,因為手機目前比筆記本利潤更大。當然蘋果小米這些都有涉獵,所以所謂的代工廠商的差距其實很小。產品質量控制方面的差距,與其說是代工廠的差距,倒不如說是品牌廠的要求不同。比如同樣一個間隙,A品牌+/-0.10mm是允許,而B品牌+/-0.05mm。這樣其實就是產品良率的通過率問題,要求越高,通過率越低,成本越高。

再回頭說售價,小米售價低,必須考慮成本需要更低,L型主板成本遠遠高於方形,這就是做產品時候需要考量的,讓設計更簡單。所以他們形成的風格一般更加難改變,成本帶來的困擾會深深影響設計。就PCB板來說,想體積小可以做多層板,但是價格會更高。另外一個方面產品的定位基本上決定你產品本身的設計。


我認為你圖上的內部設計,蘋果肯定有辦法做到,但不這麼做肯定是不想改變原來的按鍵開孔布局,


國產手機設計沒毛病,大自然都是這樣設計人類的。精密頭部——》大肚子——》不可描述連接外部物體位於底部,233


國產手機已經被安卓系統壟斷,連谷歌三星索尼都不能免俗,而蘋果卻食古不化的拘泥於iOS 系統,一定是他要走向沒落的徵兆


手機充電不管再怎麼快,都是越充越慢,蘋果的電量向來很少,你覺得是改成一整塊電池以彌補那麼點的電池空間還是提升充電速度更令消費者接受?


既然大家都是坐在這裡瞎猜,沒有什麼根據。那我也試著做一下合理的猜測。
蘋果其實是兩個主板和倆塊電池組成。電池為什麼是這種奇形怪狀的感覺。肯定是主板決定。
那主板為什麼是這種奇怪的形狀呢?我猜測是蘋果把該有的功能和介面。都做上之後把空間壓縮到最小,但是如果做到最小形狀就只能是這種奇形怪狀的形狀。接下來就是電池妥協,最終是這種奇形怪狀的結構。
總結一下,他其實就是三段式的設計結構,思路也就是這樣的。只不過為了盡量地縮小主板的空間,做成了這種奇怪的形狀。然後電池為了妥協,也做成了這樣奇怪的形狀。


然而你們說的這麼複雜說為了利用空間 給電池 可是蘋果電池相比安卓小的真是可憐


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