iPad2拆解：为什么能够至轻至薄

苹果公司2011年3月11日在美国上市了新款平板终端“iPad 2”（图1）。《日经电子》编辑部立即在美国买到了产品，并在技术人员的协助下进行了拆解。

图1：配备摄像头，实现薄型化的“iPad 2” 随着摄像头的配备，还追加了相机相关的应用。

iPad 2的特点是，与第一代iPad相比实现了薄型轻量化。iPad的厚度为13.4mm，重680g（Wi-Fi款），而iPad 2的厚度为8.8mm，重601g（Wi-Fi款，表1）。另外，处理器由单核的“A4”升级为双核的“A5”。主存储器容量增加一倍至512MB。新配备了前后摄像头和角速度传感器（陀螺仪）。为此还标配了相机用应用软件。

根据美国调查公司iSuppli的资料，容量为32GB的GSM/HSPA款的部件制造成本为336.60美元（表2）。iSuppli估算第一代iPad的32GB容量GSM/HSPA款的部件制造成本为287.15美元。iPad 2的成本之所以上升，主要是因为液晶显示屏和触摸面板的价格由80美元上涨到了127美元。

接触实机后，感觉厚度比性能介绍时说的还要薄（图2）。可能是因为边缘采用楔状的缘故。另外，iPad的背面微圆，而iPad 2的背面平坦，这也是给人较薄印象的原因。

另外，日本的上市时间原定为2011年3月25日，但由于东日本大震灾的影响而延期。直到4月5日，日本的上市时间仍为未定。据iSuppli公司的介绍，iPad 2中使用了东芝的NAND闪存、尔必达的DRAM内存、旭化成电子的电子罗盘以及旭硝子的玻璃等原材料与零部件，大地震也许会导致这些部件的供应不足。

图2：与iPad比较厚度 iPad的厚度为13.4mm，而iPad 2减薄至8.8mm。

前玻璃破碎

此次拆解中遇到的最棘手的问题是在最开始拆解机壳时（图3）。上一款产品iPad的前玻璃是通过树脂框嵌入到机壳中的，当时拆解组采用将螺丝刀插入玻璃和机壳之间的方法撬开了机壳。拆解人员这次也打算利用同样的方法撬开iPad 2，结果实际操作时却弄碎了部分玻璃。

图3：前玻璃粘贴在机壳上 前玻璃用双面胶带粘贴在机壳上，拆解人员硬撬的时候弄碎了部分玻璃。后来，边用熨斗加热边小心地剥离了双面胶带。

图4：没有使用增强前玻璃的树脂框架 iPad的前玻璃利用树脂框架嵌入机壳中（上），而iPad 2没有使用该框架（下）。

“玻璃好像是用双面胶带直接固定在机壳上的”，拆解组获得了这样的情报。于是便一边用熨斗加热使双面胶带变软，一边小心地剥离玻璃。拆下iPad 2的前玻璃后发现，果然没有使用树脂框架（图4）。估计这是为了实现轻量化和薄型化采取的对策。另外，合为一体的前玻璃和触摸面板的厚度，iPad和iPad 2并没有差别，均为1.8mm左右。

部件配置由对称变为非对称

拆下前玻璃/触摸面板和液晶面板后，露出了基板和锂聚合物充电电池。一位技术人员感慨，“采用的依然是小型基板和线缆分散在机壳周边的设计。日本厂商的设计通常将这些部件归拢在一处。估计苹果是优先考虑了外观设计”。

不过，iPad 2的部件配置较iPad发生了很大变化（图5）。iPad的电池和基板等基本是左右对称配置的，而iPad 2中左右没有对称。估计这样做是为了实现电池的薄型化。

图5：iPad 2的内部构造 拆解前玻璃/触摸面板和液晶面板。iPad的锂聚合物充电电池配置在上下位置的中央，主板配置在上部。而iPad2的主板配置在左侧，锂聚合物充电电池配置在右侧。

图6：锂聚合物充电电池的比较 左为iPad，右为iPad 2的电池。iPad 2的电池较薄，通过将使用数量由两块增至三块，实现了与iPad相同的驱动时间。另外，iPad的充电电池利用树脂框架固定，而iPad 2利用双面胶带粘贴在机壳上。	图7：机壳内侧的比较 左为iPad，右为iPad 2。iPad的内侧进行了段状切削，而iPad 2浇铸铝合金后没有进行切削。

电池厚度方面，iPad约为4.2mm，而iPad2减薄至约2.5mm，容量也相应减小了，因此使用数量由2块增至3块（图6）。“使用3块电池就只能采用非对称的形式了”（技术人员）。通过增加数量，确保了与iPad同等以上的电池容量，iPad为24.8Wh，而iPad 2为26.2Wh。

iPad的电池组利用树脂框架固定，而iPad 2的电池组也是利用双面胶带直接固定在机壳上的。电池与主板之间的连接没有采用通常的连接器，而是采用了用螺钉固定接点的“压缩（Compression）”方式。这也为薄型化做出了贡献。

iPad在铝合金机壳的内侧进行了段状切削加工，这一工序估计会增加成本，其目的是为了实现背面的微圆形状。而iPad 2机壳内侧的表面有浇铸的痕迹，没有进行切削（图7）。“这样应该能大幅降低成本”（技术人员）。不仅是前玻璃和电池，基板和电线等的固定也大多也使用了双面胶带，螺钉的用量较少，整体不到30个。另外，侧面的音量开关等开关类器件看上去基本都是松下的产品。

主板只在一面封装部件

虽然iPad 2的基板形状较iPad发生了很大变化，但基本组成并没有太大差别（图8）。iPad 2采用层积了处理器和DRAM的“A5”、闪存以及电力控制芯片等。电源部分“与iPad相比部件数量减少，采用了构造简单的微型设计”（技术人员）。主板上通过连接器配备了估计是村田制作所生产的无线LAN模块。

图8：iPad 2的主板 基板形状较iPad发生了很大变化，但基本组成几乎没变。厂商为《日经电子》推测。

iPad在主板的两面封装了部件，而iPad 2只在一面进行了封装（图9）。未封装部件的一面使用双面胶带固定在机壳上。

图9：主板背面的比较 左为iPad，右为iPad 2。iPad的背面也封装了部件，而iPad 2则没有部件。

陀螺仪的安装位置令人费解

后摄像头和模块基板因与主板分离，二者使用线缆连接（图10）。使用的不是通常的扁平线缆，而是高频特性出色的高价位细线同轴线缆。“估计是为了降低噪声对摄像头的影响”（技术人员）。该线缆一般用来连接液晶面板，而在iPad 2中，还用在了液晶面板与主板的连接上。

图10：后摄像头及模块基板与线缆 角速度传感器和加速度传感器配备在该基板上。与主板之间利用价格比通常的扁平线缆昂贵的细线同轴线缆连接。估计是为了降低噪声。厂商为《日经电子》推测。

后摄像头和模块基板还配备了角速度传感器（陀螺仪）和加速度传感器。一位技术人员表示，“陀螺仪安装在终端的边缘着实令人费解”。“加速度传感器安装在边缘没有问题。但陀螺仪是用来检测机身的旋转等用户操作的，通常应该安装在终端的中央位置附近”（技术人员）。

顺便提一下，iPad 2配备的加速度传感器和角速度传感器是意法合资公司意法半导体的产品。关于角速度传感器，据说苹果公司还在讨论使用意法半导体以外的产品。