揭開超薄手機的奧秘 捨棄部分功能/採用標準元件降低成本

2006-06-21
超薄型手機逐漸成為廠商訴求重點,然而要達成薄型化,往往面臨功能的取捨,以及較高昂的成本。今年3月三星推出全球最薄的折疊式3G手機,卻能兼顧低價與薄型化,讓一向擅長製造輕薄短小電子產品的日商大受震撼。三星的秘訣在於大膽放棄部分功能,並大量採用標準品與共用元件。
超薄型手機逐漸成為廠商訴求重點,然而要達成薄型化,往往面臨功能的取捨,以及較高昂的成本。今年3月三星推出全球最薄的折疊式3G手機,卻能兼顧低價與薄型化,讓一向擅長製造輕薄短小電子產品的日商大受震撼。三星的秘訣在於大膽放棄部分功能,並大量採用標準品與共用元件。  

超薄手機風潮正在全球迅速蔓延。沃達豐(Vodafone)在2006年3月25日推出當時最薄的CDMA手機,該款由三星設計製造的手機,具有雙液晶螢幕、兩個相機模組,厚度卻僅有1.49公分,比起NTT DoCoMo FOMA最薄的3G手機P851i的1.67公分,還要薄上2毫米(圖1、2)。  

這款韓製超薄手機的出現,對於日本手機製造商是一大警惕,長久以來日本在輕薄短小電子產品的領導地位明顯受到挑戰。  

三星的成功是「回歸日本」戰略的奏效:藉由學習日本、了解日本,然後集中火力攻擊日本的弱點。尤其是產品開發的速度,韓國更是迅雷不及掩耳。首先仔細觀察沃達豐804SS的基本規格(表1),再逐步探索它如何完成。在以往,低價與薄型化是難以並存的,然而此次三星卻能同時兼顧,5月售價僅11,800日圓。這顯然是同時在結構與電子雙方面下了相當大的工夫,才得以實現。  

大膽捨棄功能達成薄型化  

首先觀察其結構,上蓋裡面框體與下部表面框體採用鎂合金,上蓋表面框體以及鋰離子電池蓋、天線蓋、喇叭收藏蓋則採用樹脂,內外側液晶面板則共用背光模組。按鍵部分是採用平面薄型鍵盤,以及無機EL元件。  

其次觀察其主機板的小型化技術,這裡似乎暗藏玄機。此機使用的元件數量大約600個,比日本廠商的標準終端數量約少了30%,如何達到此一境界?原因之一,就是保留主、次螢幕,以及相機模組,但是將3D繪圖專用的處理器與記憶卡插槽全數省略,大膽地捨棄功能。事實上,功能的割捨可說是日本人最不擅長的方法。  

第二個原因,是沿用其他機種使用的元件,使得基板的完成度較高。若將804SS與三星在2005年推出的SGH-Z510比較,不難發現兩者極為相似。  

觀察主機板上的元件配置,完成度幾乎已達極致。在電磁干擾(EMI)對策方面,在框體內部的樹脂蒸鍍了金屬層,容易出現雜訊的配線都用接地層予以封住,如此在設計階段就思考各種可行的策略,不僅可減少使用電磁干擾對抗元件,一次完成的設計,將來也可沿用到其他機種上。三星以驚人的速度縮短開發期,完全是有跡可循的。  

元件大量採用標準品  

基於價格考量,804SS依然採用1.02毫米的標準品,被動元件也以1005元件為主,W-CDMA以及GSM對應的基頻超大型積體電路(LSI),則沿用高通(Qualcomm)在2003年出貨的產品,音源LSI也沒有環繞音效,這些策略使得804SS在價格上取得優勢,且得以完成超薄型設計。電路板採用10層板,更可看出三星的技術實力。接下來仔細觀察主機板上的主要元件(表2)。  

再仔細觀察其10層主機板,包括USB介面、SIM卡、充電電池的端子,全數收納在這塊主機板上,根本不需任何子板。基頻LSI又整合了應用處理器(Application Processor),可說是804SS薄型化的關鍵因素。其實,該機元件的配置與摩托羅拉RAZR V3(圖3)非常相似,在上部框體的基板上,幾乎不放置元件。  

804SS薄型化的第二個關鍵因素,就是主液晶顯示器以及次液晶顯示器共同使用厚度2.7毫米的背光模組,不僅節省材料成本,也可獲得薄型化的好處。固然將液晶面板的玻璃基板製作得更薄也是一種方式,但是這卻對價格不利,而且耐用性也是一大疑慮。  

三星的做法是採用兩片0.4毫米的標準品,但不使用硬性材料的玻璃,卻在次液晶顯示的框體採用鎂合金,維持該有的強固性。  

第三個薄型化的奧秘,即在於採用幾乎平面化的按鍵(Keypad)。此種零件的選用,在其他廠商也可以見到。例如恩益禧(NEC)開發的GSM摺疊式手機L1/e949(圖4),厚度僅1.19公分,也是採用同樣的平面化按鍵,以及無機EL元件。  

手機產品已經成熟化,要做到明顯的功能差異化並不容易,內部構成的相似度或許會越來越高,使用技術也將越來越類似。因此可以推斷,未來業者將更加仰賴外觀造型的工業設計。  

(詳細圖表請見新通訊65期7月號)  

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