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韩国超薄手机欲征服全球市场

作者:浅川直辉  时间:2009-08-15 13:46  来源:电子设计应用

2006年3月,全球最薄的WCDMA翻盖手机开始在日本上市,其厚度和重量分别是14.9mm和98g。这款Vodafone 804SS手机是由韩国三星开发的,主要由2块液晶屏和2个摄像模块构成。它比NTT DoCoMo的FOMA系列中最薄的P85li还要薄2mm。804SS的出现对日本手机厂商来说是一个挑战,因为2006年进入日本市场的海外厂商以其低廉的价格和轻薄短小的设计能力已经胜过日本的本土厂商。

进入日本市场的障碍已经消除
以三星为首的海外厂商今后将陆续在日本市场投放同类或者更高端的手机。NTT DoCoMo计划于2006年3月上市诺基亚的NM850iG和韩国LG的低价版SIMPUREL手机。

随着3G移动通信终端产品的不断增加,其较高的销售奖励金使日本通信运营商的利润越来越低。为了提高利润,日本的运营商只能降低成本,从海外厂商那里购入廉价的手机。这对海外手机厂商来说是个绝好的进入日本市场的机会。

较高的抗冲击标准一直是海外手机厂商进入日本市场的障碍,但现在海外厂商的产品已经能够达到日本的抗冲击标准。NM850iG和SIMPURE L都已经通过了NTT DoCoMo的可靠性测试。此次三星推出的Vodafone 804SS是针对日本市场精心设计的,底部填充树脂填料(under-fill)的芯片耐久性较好,所以该公司通过增加这类芯片的数量来提高整机的抗冲击性。

当然,海外厂商的手机要成为日本市场的主流也是相当困难的。最大障碍是日本采用了第二代移动通信中独特的制式,终端手机的功能以及操作性的发展也是十分独特的。因此,海外厂商的开发速度无法跟上日本用户对功能的高要求。

海外手机厂商在日本市场上的成功与否要看日本的用户是否能接受价格便宜但功能不太强的手机。如果这样的手机可以被日本市场接受,那么海外厂商的成功率将进一步提升,同时也意味着日本本土厂商的衰退,因为日本本土厂商不太擅长这类手机的开发。

兼顾低价和薄型
三星公司为了对抗摩托罗拉公司超薄型GSM手机投入了大量的研发力量。该公司首先于2005年夏在韩国市场上推出了厚度仅为14.5mm的CDMA2000手机SCH-V740,紧接着针对全球市场于2005年11月推出了结构接近SCH-V740、厚度为14.9mm的WCDMA/GSM手机SGH-Z510、SGH-Z540。其中,SGH-Z510从2005年底开始在全球范围内相继上市,而另一机型SGH-Z540于2006年3月在日本市上市并更名为804SS。为了充分理解三星公司804SS“低价、轻薄短小”的设计理念,本文在手机开发工程师的帮助下对它的姐妹机SGH-Z510进行了解剖分析(见表1)。该款手机的厚度为14.9mm,无论是规格、形状还是主板的结构和零部件的配置,几乎和804SS相同。

经过研究,三星公司的SGH-Z510之所以能如此轻薄短小且价格低廉,并不是因为采用了全新的封装技术,而是它的零部件数量很少。经计算,其零部件总共才600个,比日本标准手机的零部件数量少了将近30%。能如此削减零部件的数量,主要是因为大胆地摒弃了部分功能。一方面为了让用户使用方便,它留下了两个液晶屏;而另一方面却省去了生成三维图像的应用处理器以及存储卡插槽(见图1)。功能的取舍是日本厂商最不擅长的事。因为在日本市场上一款手机的销售寿命是非常短的,一般来说,支持新服务的高端手机上市后,是否成功只要3个月就能见分晓。只要新产品在功能上比上一个产品丰富,那么销售量就可确保,否则就会出现大量的库存。这就是日本本土手机功能越来越多的原因。日本手机在海外不成功的原因,是厂商不知如何取舍功能,因此导致成本居高不下,无法开拓市场。而欧美顶尖手机厂商的产品价格低廉,主要是因为集团统一采购零部件使成本降低,再加上在设计上追求简约风格。

零部件数量少的另一个原因是,它充分利用了其他机型的开发经验,设计出了一块高使用率的主板。此次拆分手机的工程师感叹在SGH-Z510的主板上没有一个多余部件。某手机开发者表示:“日本厂商在设计新机型的主板时,往往为了便于今后的修改而保留一些不必要的部件。”实际上,通过在手机外壳内部树脂层镀上金属就可以减少用于抗EMI的部件数量。某手机开发者表示:“在设计阶段把容易发出噪声的布线夹在接地层里面,就可以解决这些问题。” 一旦设计出这样的高集成度主板,其他机型就能方便地加以利用,可大大缩短开发周期。

功能的取舍以及部件的再利用最大限度地降低了各种零部件的成本。SGH-Z510机型虽然是最薄的,但它并没有使用高成本的超薄型主板,而仍旧采用厚度为1.02mm的标准主板。能实现超薄主要是依靠主板的两面磁性与镁合金外壳紧密结合,之间没有一点缝隙。但是某手机开发者表示:“这样的结构虽然实现了超薄,但由于零部件厚度的差异,在1000部手机中可能有1部会发生外壳不能合上的情况。” SGH-Z510的无源元件主要以1005规格为主。它的基带芯片同时支持WCDMA和GSM,是美国高通公司在2003年针对第一代通信产品推出的,因此不支持高像素的摄像头。另外,其音乐芯片也是没有环绕功能的第一代产品。此次负责分析SGH-Z510的上田弘孝表示:“这样的成本使其出厂价格要比日本的高端产品便宜1万日元(100日元约合6.8元人民币)。”

小型化使零部件更加容易配置
三星超薄手机最大的特点是将WCDMA/GSM的功能集成到一块面积仅为47.5mm×33.1mm的10层主板上(见图2)。其USB、SIM卡以及充电电池等的接口均被集成在这一块主板上,因此无需另外的子板。用于充电的接口被USB接口所代替。基带芯片是一块SiP叠层芯片,由集成了应用处理器的数字基带芯片和模拟基带芯片所构成,因此封装面积也有所缩小。NTT DoCoMo和瑞萨科技以及TI也共同开发了一款移动单芯片,也是在集成了应用处理器的数字基带芯片上叠层了一片模拟基带芯片。日本各手机厂商均有计划在NTT DoCoMo的FOMA 903i系列上采用该款芯片。采用这类叠层芯片后,手机主板的小型化效果非常明显。因为手机下半部分厚度为4.7mm的充电电池和厚度为3.35mm的主板(包括零部件的厚度)在配置上无需重叠。这种配置方法与摩托罗拉的RAZR V3极为相似。手机上半部分的电路板无需负载任何零部件。

采用现有的薄型化技术
三星在使用自己的薄型化技术的同时,也结合了日本厂商普遍流行的手法。SGH-Z510手机实现薄型化的第二个要素就是主/副液晶屏共用一个背光模块,即使用同一个厚度为2.7mm的液晶模块(见图3)。超薄液晶虽然可以采用薄型玻璃面板,但其成本高且耐久性不稳定。所以SGH-Z510的主液晶屏采用的是标准的2片0.4mm玻璃面板,它的副液晶屏没有采用硬性玻璃,但通过镁合金外壳维持了液晶的刚性。
第三个要素是采用了紧贴于外壳的平面状按键。在镁合金制造的框架外侧贴有内置薄膜开关的无机EL器件,然后再在上面贴上按键面板。目前的手机按键大都采用凸出型,虽然这种类型的按键在设计上自由度较高,但是按键和夹于主板之间的垫片无法进一步薄型化。SGH-Z510手机所采用的按键在今后一年内将渐渐增多,例如,NEC开发的11.9mm的超薄翻盖式GSM手机L1/e949中也采用了平面按键和无机EL器件的这种组合。  [NIKKEI ELECTRONICS ?2005. Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.](陶琦译)

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