@写评测的程远
一个用过Palm Treo 650的果粉
小米8透明探索版7月30日晚正式开卖
相信米粉们都已经定好闹铃安排上了
而我们已经抢先上手体验了
安卓首款Face ID
压感屏下指纹
以及透明后盖+装饰主板
快点戳视频,跟着我们一起探索吧~
小米8透明探索版
压感屏幕指纹&装饰主板
压感屏幕指纹部分来自:微博@小米手机
装饰主板工艺部分来自:微博@臧智渊
小米8透明探索版的压感屏幕指纹
全面屏手机的流行,给身份识别技术和工业设计带来了新的挑战。为解决全面屏普及带来的矛盾,业内将目光投向了更先进的身份识别技术。
小米8透明探索版支持“Face ID”身份识别功能,是全球首款支持这种基于3D结构光认证技术的安卓手机。另一方面,虽然屏幕指纹已不算最新技术,但小米8透明探索版将压感屏与屏幕指纹两者巧妙结合,打造了全球首款使用压感屏幕指纹识别的手机。这就是小米面对全面屏时代工业设计给出的解决方案。
全面屏给指纹解锁带来了难题
相比后置指纹,前置指纹在解锁体验上有着天然优势,尤其是放在桌子上的时候。全面屏尚未普及时,标准的16:9手机由于“下巴”的存在,恰好适合放置指纹识别。全面屏时代到来以后,“额头”和“下巴”所占的面积都极大减少,前置指纹面临进退两难的局面:如果走老路放在背面,不仅使用不如前置方便,并且背部开孔也会破坏机身一体化降低美感;如果刻意把“下巴”做长,就失去了全面屏原本的意义。
屏幕指纹与全面屏
解决这一矛盾要靠引入屏幕指纹技术,使用屏幕指纹的全面屏手机,在保持高屏占比的同时,既能拥有前置指纹的便利,也可避免背部开孔保持机身一体化。
目前已经商用的屏幕指纹技术均基于光学指纹方案。在屏幕下方放置有光学指纹传感器,使用屏幕指纹解锁手机的工作原理和指纹打卡机等使用光学指纹技术大致相同。
首先,手指按在屏幕识别区域,光学指纹传感器被唤起;
然后,屏幕光线穿过手机表面的玻璃盖板,打在手指表面后被反射;
随后,被手指反射的光线原路返回,被光学指纹传感器接收,就像拍照一样生成指纹图像;
最后,把指纹图像传输至处理器,再和此前存储在安全区域的已录入指纹图像做对比识别,决定是否解锁。
屏幕指纹的难点
使用光学传感器的屏幕指纹原理看似简单,但应用到手机上难度颇大,这也是为何包括小米8透明探索版在内,市面上只有很少几款屏幕指纹手机的原因。
一、手机需要使用OLED柔性面板。从光学指纹运作的整个过程可知,光线从发出到被手指反射,再到被传感器接收,需要穿过一次屏幕面板和两次玻璃盖板。
如果使用IPS液晶屏幕,更是需要穿过屏幕后的背光模组,再加上IPS液晶屏的透光率本身在液晶面板中就算低的,光线在传播过程中的损耗将会非常大,导致光学指纹无法正常运作。
相比之下,OLED面板可以自发光,不需要额外的背光;OLED面板可独立控制每一个发光像素点,是理想的光源;OLED柔性面板很薄,光线可从子像素之间的间隙穿过,透光率高损耗小;综合考虑,显然使用OLED面板是当前屏幕指纹技术最合理的选择。
二、光路传播路径要尽可能短,干扰越少越好。同样的,在光学指纹运作过程中,光线也要穿过保护玻璃。如果屏幕保护玻璃的透光率不够高,或者折射率不符合要求,也会造成光线损耗,导致解锁成功率下降甚至无法使用。在保持一定强度的情况下,保护玻璃自然也是越薄越好。
综上所述,要满足光学式屏幕指纹的要求,对手机设计和元件选择都是个不小的挑战,最终成本也会水涨船高。
小米8透明探索版加入压感
光学指纹解锁要正常运作,关键在于拍下的指纹图像是否清晰。保证光线在传输过程中的低损耗率是重要客观因素,而手指和屏幕的接触过程则是主观因素。经过多次实验之后,小米工程师发现,手指按压屏幕的压力超过一定数值后,有助于屏幕指纹传感器获取更加清晰的图像。相比简单的等待手指在指纹识别区域停留一段时间,使用压感助力屏幕指纹识别更加智能。
因此,小米8透明探索版创新的在屏幕指纹的基础上结合了压感屏的技术,形成了压感屏幕指纹。同时压感附加的振动回馈机制,也让小米8透明探索版在解锁时体验更佳。
小米8透明探索版“装饰主板”工艺解析
采用透明玻璃后盖的小米8,大家看到的内部的芯片区域,是用主板的工艺制作了一块“装饰主板”,放在实际主板的上面。之所以叫“装饰主版”,是因为它是具有电路板完整工艺流程且具有装饰意义的另一块“主板”。在这里我仍旧会称之为“主板”,评价是否真板子,一是材质,二是工艺。
材质来说,整块板子全铜为基板,附有钢板加固,上面更有101个电容,32个电阻,6个开关IC,11个传感器IC,7个信号控制IC。
工艺来说,这块装饰板经过完整柔性电路板加工工序,我简单描述一下:
首先,如上面所说,这是一块完整铜片作为基板,上面覆盖一层干膜进入曝光制程,曝光后的干膜就出现了电路板的基本规划雏形图,然后送到DES车间进行了接下来的显影和蚀刻,显影就是将没有曝光区域的干膜溶解,已曝光部分保留,然后送入蚀刻液(盐酸类液体),酸性液体会把已经溶解干膜区域的铜溶解掉,形成需要的电路形态。
如果说这部分很难理解,你可以想象要剪幅红色“福”字窗花,准备一张红纸作为工料,在上面覆盖一张半透明的拓纸,在拓纸上画出“福”字,然后按照“福”字的轮廓剪出应有的图案。这里的红纸就是铜片,拓纸就是干膜,画“福”字的过程就是干膜曝光,而DES制程则是沿着画好“福”字图案的拓纸把红纸按出红色“福”字窗花的过程。
然后,有了基本电路形态的柔性电路板,还需要送去CCD精密打孔和进行激光镭射切割,打出定位孔和关键镂空区域。
到这时,基本主板的底子已经打好,进入元器件装配的阶段,也就到了熟悉的SMT车间。所谓SMT,就是表面组装技术,英文全称Surface Mount Technology。几乎你拆机所有手机,看到主板表面的元器件组装都是在这一道制程完成, 而小米8透明探索版的装饰主板在这里也会把刚才提到的的100多个电容电阻和IC全部精准贴装,完成其“主板外衣”的几乎最后一道工序。
我们把问题再用剪“福”字来梳理一下:
1、主板线路成像:红纸上浮透明拓纸,画个“福”字
2、DES精刻电路:依照拓纸画线,剪红纸“福”字
3、主板形态精修:精修红色底纸,剪成菱形既美观又方便
4、SMT元器件组装:“福”字上贴装小彩灯,大功告成
所以,面对一块装饰主板,虽然其没有功能,但却有着主板相同用料和工艺,甚至更为严苛的无尘环境,毕竟任何一粒灰尘都会在透明玻璃下格外扎眼。不能说是愚弄,更不是贴纸。因为这是一种外显的炫耀。
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