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寫這篇文字的初衷是在知乎看到這個問題iPhone 4、4S、5、5s和6一路走來工藝有什麼進步?
又處在同時期的什麼水平?

 

這裡就闡述一下我對這幾個手機在設計和製造工藝上的一些看法。

 

這5個型號概括起來就三個外觀:

 

iPhone 4的三明治夾心設計。

 

iPhone 5的三段式鋁合金一體成型。

 

iPhone 6的全金屬一體成型設計。

 

現在回過頭來看,這三代手機的設計幾乎引領了全球手機設計的風潮。無論是材質、設計還是製造工藝,有些甚至連外觀都依葫蘆畫瓢。

 

先說iPhone 4,對於iPhone帶來的驚艷震撼,第一次是07年的iPhone橫空出世,原來智能手機可以這麼做;第二次是iPhone 4的發布,原來智能手機可以做得這麼漂亮。

 

iPhone 4的一個顯著特點是採用了CNC不銹鋼邊框,前後配上玻璃,讓整機有了一種硬朗、堅固、簡潔之美。

 

雖然第一代iPhone和後面兩代都用不銹鋼做邊框,但是不同的是iPhone 4的不銹鋼邊框是整個手機構造的核心和骨架,屏幕、電池主板以及其他配件都是固定在骨架上面,是為了實現ID和結構設計的基礎。

 

要談論這個iPhone 4的製造工藝之前,先追溯一下它的兄弟產品Touch系列。

 

蘋果對產品的一體化追求已經到了深入骨髓的地步,在Touch 3 上面,就用了壓鑄一體成型的不銹鋼後蓋。

 

由於Touch上面沒有蜂窩網絡要求,能夠做到更加完整的一體性,從內部來看,其實這個後蓋的工藝並沒有iPhone 4那麼複雜。

 

首先,它是一快鋼板壓鑄成後蓋的樣子,在內部固定主板等零件的構造上採用單個不銹鋼小組件,然後通過激光點焊跟後蓋連接。

 

到了跟iPhone 4同時期的Touch 4上面,依舊是一塊不銹鋼壓鑄成型,不一樣的是還加入了注塑成型來實現複雜的內部構造。

 

但是在iPhone身上,蘋果的要求顯然比Touch要高,並且要考慮到信號問題,做起來也沒有Touch那樣得心應手。

 

iPhone 4的不銹鋼邊框的製造難度,無論是它的結構複雜度還是加工精度,現在看來依然是頂級水平,沒有超越者。

 

在不銹鋼邊框內部構造上,並沒有像Touch系列一樣通過點焊來實現,而是由CNC直接在邊框上切削出形狀,工藝複雜度可想而知。

 

舉個例子,上圖中的幾個紅框標示處,上面那兩個小框框,也就是CNC倒鉤,是用來卡住手機背部那塊玻璃。

 

中間那個是螺紋柱,要先在邊框上CNC出一個圓凹槽,然後激光點焊焊接,這麼做這個螺柱是要來固定屏幕。

 

最下面的紅色長條框是把中間的不銹鋼片激光電焊連接。

 

最右那個是天線隔斷注塑,現在看來滿大街都是這樣的注塑條,這個是蘋果的首創,注塑材料是一種質地非常堅固的工程塑料,邊框切斷後通過這種注塑材料來連接,又能保證信號。

 

所以,現在滿大街的金屬邊框手機都要感謝蘋果在材料學方面的探索,而不是在發布會上譁眾取寵說我的注塑比你更好。

 

iPhone 4的結構強度非常高,不銹鋼材質本來就很堅固,然後前面板是通過螺絲固定在不銹鋼邊框上,玻璃背蓋通過卡扣卡在不銹鋼邊框上,主板也依附在中間的不銹鋼片上,你在iPhone 4上面很少看到塑料件和用膠水粘合的地方。

 

iPhone 4對後續的手機市場影響非常巨大,以至於消費者都有了一種審美慣性,只要是前後玻璃,中間邊框的手機,都覺得好看。

 

最終是,你做到了比它更大,你做到了比它更輕,你做到了比它更薄,但再也沒有誰做到了它在工藝和結構上面的水準。

 

蘋果產品在ID和結構設計上,不難發現它遵循的是化繁為簡,統一、完整、堅固、優雅。

 

iPhone 4的三明治設計,包括了前面板、不銹鋼邊框、不銹鋼鋼片、玻璃後蓋四個大組件。
顯然,這並不是蘋果的最終追求,時過兩年,蘋果帶來了iPhone 5。

 

那晚我也看了發布會,也跟著吐槽了蘋果的創新匱乏,這不就是一個拍扁拉長的iPhone 4麼,等了兩年你就這點能耐啊。

 

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當我後來漸漸接觸到iPhone 5/S後,拆也拆了,才發現,這是迄今為止最精緻的iPhone,沒有之一。

 

在製造工藝上,相比iPhone 4又有哪些進步呢?

 

最大的進步是蘋果終於把Unibody技術運用到了手機上,手機外殼全CNC加工。

 

在手機製造裡面,這應該是首次這麼幹。

 

蘋果牛逼之處就是在於它不用去看別的手機是怎麼做,用什麼工藝,它一直在手機上探索運用一些新的工藝,這些工藝並不是突然冒出來的,之前本來就有,但是蘋果卻可以不計成本的按照設計需要來執行,這就是為什麼蘋果一直獨領風騷。

 

初看上去,外觀上面延續了4的風格,但是結構和工藝完全變了,Unibody讓機器直接變成了兩個部分:屏幕和外殼。再細說一點就是背部的三段式,上下兩部分是陶瓷玻璃。

 

這符合了蘋果追求極簡的風格,同時Unibody可以讓機器做得更薄,但也對機身內部構造提出了更大的要求,信號問題也更難處理。

 

外觀上面相比4變得更加精細,這種精細體現在無處不在的高光倒角上面:邊框上下邊倒角、按鍵高光、底部揚聲器孔倒角、不銹鋼耳機和閃電接口倒角,甚至連底部兩顆螺絲的密紋高光都不放過,這些全部通過CNC精雕實現。

 

背部LOGO、iPhone字樣都通過特殊的陽極氧化,加上上下兩端的玻璃,配合蘋果對精度的高要求,所以無論你哪個角度觀看這部手機,都透露出一種精緻的氣息。

 

說回製造工藝,Unibody的設計必然付出昂貴的CNC加工成本,產能也難以提升。

 

需要代工廠購置更多的機床,這方面蘋果甚至是給代工廠購買機器,扶持對方實現自己的產能需求,有時候為了實現要求,直接把供應商給收購。

 

跟4的不銹鋼框架不一樣,5的整體都是圍繞著Unibody後蓋來展開,這個後蓋需要CNC出來安放主板、攝像頭、尾插排線等細小構造,例如屏幕總成則依舊通過卡口卡在機身上,做手機的都知道,卡口是很難控制好精度的地方,大多數的做法是通過膠水解決。

 

在一樣用Unibody的Touch 5和iPad mini上面,屏幕是通過膠水跟機殼粘合,在iPhone 5上,蘋果也可以這樣做,但是這樣做就是對結構的妥協,但是大部分廠商都是通過膠水粘合,即能做到精度又能省事。

 

我們再來看看iPhone 5之後其他Unibody手機是怎麼做的。

 

這是HTC ONE M7,當時風靡一時,通過拆解可以看到,它的Unibody後蓋上面邊緣是有一圈注塑,還有膠水,而且,它的後蓋就只是一個後蓋,主板等全部依附在屏幕那邊,在結構複雜度上面先比iPhone 5略遜一籌,說白點就是這樣做更簡單,但是M7的背部弧線也是一個CNC難點,如何讓弧線平滑過渡需要付出多一點工時。

 

再來看看ONE系列的第二代M8,這一代有了進步,變成了全金屬,雖然捨棄膠水改用卡扣,但是仍舊只充當後蓋。
不過放眼全球,它也是第二好的Unibody設計了。

 

說到iPhone 6了,當我看到iPhone 6的諜照的時候,我不相信這是蘋果的設計,這粗壯的天線條成了大家集體吐槽的焦點。

 

跟5對比發現,它把iPhone 5後背的陶瓷玻璃都剔除了,手機外觀就剩兩個大組件:屏幕和機身。
原來這才是真正的全金屬,這也是蘋果追求一體性的極致體現吧。

 

蘋果兩年做一個ID,這兩年裡面,也許出了上百種設計,最後選擇這種設計,也有它堅持的理由,手機越來越大,再延續之前四平八穩的ID,顯然有點不適合持握,現實生活中我們接觸的物件裡面,方正的東西佔絕大多數,這樣的設計是更討喜,也更符合人們的心理預期,但如果蘋果依舊把iPhone 6做成5的樣子,做更薄,出來的效果必定會比現在的樣子好看,但是那樣怎樣,那隻是一種保守的設計。

 

所以,蘋果必須拿出一種全新的設計來挑戰自己。

 

改變風格後的iPhone ,從方到圓,機身變大,做成弧形的邊框利於握持。

 

這樣還不夠,蘋果把屏幕也要做成大2.5D與邊框相匹配,做到手機的側面 中心對稱這沒什麼,iPhone 4以來很多手機都可以做到,但是在弧形邊框上要做到幾乎完美對稱,目前還沒發現比iPhone 6更好的了。

 

弧形邊框的CNC加工難度比5的直面要更難,我覺得最難的是屏幕的弧形跟邊框弧形的匹配問題,要把這條弧線做到不斷層,就是弧線順暢過度,這對於組合件來說難度太大了。

 

沒有靚眼的高光邊,沒有了方正的外形,看上去必然是沒有了iPhone 5的精緻感。

 

更要命的是還有突出的攝像頭、過粗的注塑條。
如果說iPhone 5是方正、規整、閃耀,那麼iPhone 6相對低調、內斂、華實。

 

單論製造難度的話,iPhone 6的難度是要大過5的,它要克服信號問題,6支持的頻段比5要多,但是卻把5上面的玻璃去掉了,完全的一體金屬,還加入了NFC功能,這些對機身的設計提出了嚴重的考驗。

 

現在市面上也有了一大堆把邊框做成弧形,正面一樣2.5D玻璃,有的也在背面貼個2.5D玻璃,出來的成果也只是材料的堆疊而已,從來沒有哪一部手機做到了iPhone 6這樣的渾然感,哪怕兩部手機的價錢一樣。

 

後記:

這三代產品裡,iPhone 4最為堅實,iPhone 5顏值最高,iPhone 6更像是成熟之作。
通過迭代發現,蘋果一直在一體化金屬機身上面前進,iPhone 4的邊框到iPhone 5的金屬機身,最後iPhone 6更徹底
的全金屬,制約蘋果的只有信號問題。

 

最後想說的是,當外界在誇讚以喬納森為首的蘋果工業設計團隊的同時,也請給他們優秀的結構工程師和射頻信號團隊一點肯定。

 

資料來源:http://digital.sina.com.hk/news/7/20150524/4416406/?cf=digital-indexBottomApple

 

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