雷玄
三星Note 7手機(jī)發(fā)生電池爆炸事件持續(xù)發(fā)酵,盡管三星公司采取了相應(yīng)的補(bǔ)救措施,但由此產(chǎn)生的市場(chǎng)影響和業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議,仍然在持續(xù)。
近日,長(zhǎng)期從事半導(dǎo)體行業(yè)的臺(tái)灣璽叡國(guó)際股份有限公司總經(jīng)理詹定叡接受本刊專訪時(shí)說(shuō),此次手機(jī)爆炸事件,主因應(yīng)在于電池、芯片電源管理、手機(jī)軟件的互動(dòng)關(guān)系出了問(wèn)題,即很可能是動(dòng)態(tài)的電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理出了問(wèn)題,因此,“爆炸不太可能全是因電池本身造成。”
詹定叡的公司專注于集成電路高端前沿偵錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)之開(kāi)發(fā)設(shè),他具有20多年高頻、集成電路、材料及所有電子產(chǎn)品專業(yè)的檢測(cè)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)。
詹定叡說(shuō),手機(jī)系統(tǒng)如此復(fù)雜與精密,僅計(jì)算機(jī)就需要包括CPU等的不同的處理器來(lái)分工、協(xié)調(diào)、處理各項(xiàng)功能,更何況手機(jī)還有電源處理芯片,若單從手機(jī)處理器進(jìn)行電源管理方面分析原因,未免有失偏頗。
從這些手機(jī)爆炸的原因分析中,電池——被認(rèn)為是頻率比較高的原因。詹先生說(shuō):“電池因?yàn)槭鞘謾C(jī)中最被人熟悉的配件,就成為眾矢之的?!?/p>
對(duì)此,詹定叡尋訪了一些臺(tái)灣相關(guān)產(chǎn)業(yè)的專家及電池廠商發(fā)現(xiàn),目前沒(méi)有任何電池廠商認(rèn)可相關(guān)報(bào)道。他與這些臺(tái)灣業(yè)內(nèi)專家及電池廠商討論后認(rèn)為,電池以單項(xiàng)來(lái)看,現(xiàn)在的工藝已是與各項(xiàng)手機(jī)硬件達(dá)成了最佳平衡點(diǎn),爆炸不太可能全是因電池本身造成。
但因三星手機(jī)的爆炸,電池這一零部件反而成為眾矢之的。目前報(bào)道中體現(xiàn)電池有問(wèn)題的說(shuō)法,僅以學(xué)術(shù)上的知識(shí)做推理,無(wú)法代表電池制造廠自己的聲音。
詹定叡認(rèn)為,使用三星原裝電池與國(guó)行版電池均發(fā)生爆炸事出有因。據(jù)他分析,同一款手機(jī)雖然使用了不同廠家的電池,但使用的是相同的電源管理芯片,表示此系列的爆炸在相同條件下,沒(méi)有做好動(dòng)態(tài)電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理,才造成手機(jī)爆炸持續(xù)產(chǎn)生。
電池、芯片和手機(jī)軟件三者聯(lián)動(dòng)故障才是爆炸主因
在眾多的手機(jī)零配件的上游群體里,詹定叡有過(guò)一些經(jīng)歷,美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)化工系助理教授Venkat Viswanathan的觀點(diǎn)與他的不謀而合,但沒(méi)有做進(jìn)一步的闡述。Galaxy Note 7 之所以會(huì)爆炸,很可能是因?yàn)殡姵氐碾妷嚎刂菩酒l(fā)生故障,以及電池本身的材料品質(zhì)不佳等問(wèn)題。
按照詹定叡的觀點(diǎn),手機(jī)是現(xiàn)代最精密又便利的系統(tǒng)。之所以稱之為系統(tǒng),主要是因?yàn)橐恢謾C(jī)內(nèi)包含許多芯片、軟件、電池等很多硬件,爆炸問(wèn)題絕非僅僅是手機(jī)與電池兩者的關(guān)系。
關(guān)于三星手機(jī)爆炸原因的分析,都止于單項(xiàng)電池方面,甚至蘋(píng)果手機(jī)為電池開(kāi)發(fā)了專利,但這些并非以整個(gè)系統(tǒng)的思考方向去分析原因與解決問(wèn)題。一般消費(fèi)者或?qū)I(yè)人士,涉及三星手機(jī)爆炸的原因,往往只單方面考慮到電池、手機(jī)、設(shè)計(jì)等某一方面。但從系統(tǒng)考慮點(diǎn)而言,則應(yīng)考慮手機(jī)電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件等方面的系統(tǒng)管理。
他認(rèn)為,目前出現(xiàn)的原因分析的報(bào)道都是單方面的觀點(diǎn),而非以系統(tǒng)的角度做分析。
因?yàn)?,在詹先生看?lái),即使電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件這三項(xiàng)分別達(dá)到現(xiàn)在的最高工藝水平,也需要經(jīng)過(guò)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的測(cè)試及磨合,才能到達(dá)手機(jī)的最佳質(zhì)量狀況?!半姵刂灰须?,就有爆炸可能性?!蹦壳八须娫垂芾硇酒紱](méi)不具備動(dòng)態(tài)電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以此為基礎(chǔ)再做防爆沒(méi)有任何作用。手機(jī)軟件無(wú)法預(yù)警,手機(jī)何時(shí)爆炸,也無(wú)法得到預(yù)警。
因此,電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件三個(gè)環(huán)節(jié),環(huán)環(huán)相扣,密不可分。除以系統(tǒng)觀點(diǎn)看待電池、電池管理芯片及手機(jī)軟件整合在一起的互動(dòng)關(guān)系,并須以動(dòng)態(tài)的電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)加以管理,才能達(dá)到問(wèn)題事先預(yù)防的效果。
與之相對(duì)應(yīng)的是,原采分散風(fēng)險(xiǎn)的蘋(píng)果手機(jī),對(duì)芯片及組裝供應(yīng)鏈上緊發(fā)條,尤其擔(dān)任多項(xiàng)芯片系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)的日月光,監(jiān)于系統(tǒng)級(jí)封裝的技術(shù)整合難度高,且未來(lái)發(fā)生芯片差錯(cuò),對(duì)整個(gè)企業(yè)產(chǎn)品形象有重大影響。
消息人士透露,日月光與蘋(píng)果已合作多年,雙方合作關(guān)系相當(dāng)緊密,不僅兩代Apple Watch全數(shù)委托日月光進(jìn)行各項(xiàng)芯片整合,蘋(píng)果愈來(lái)愈多的芯片整合,也多數(shù)委托日月光進(jìn)行。
由于未來(lái)蘋(píng)果技術(shù)藍(lán)圖,系統(tǒng)級(jí)封裝比重會(huì)逐步提升,除借重臺(tái)積電在處理器代工提供整合扇出型封裝(InFO)技術(shù),相關(guān)芯片整合,也必須要由有專業(yè)技術(shù)的封裝廠進(jìn)行。
根據(jù)法人最新的研究報(bào)告,因蘋(píng)果未來(lái)手機(jī)芯片整合度極高,出貨數(shù)量龐大,需要強(qiáng)而有力的后段封測(cè)產(chǎn)能支持,日月光和硅品則是目前投入這項(xiàng)技術(shù)最積極且最有經(jīng)驗(yàn)的封測(cè)廠,雙方合并,加大研發(fā)能量,有助蘋(píng)果加速克服手機(jī)芯片更輕薄、效能更佳的技術(shù)瓶頸。
詹定叡說(shuō):“手機(jī)代工、封裝,需要更高端更前沿的檢測(cè)技術(shù),才能達(dá)到現(xiàn)代技術(shù)所預(yù)期的更高質(zhì)量的手機(jī)產(chǎn)品。至于電池爆炸的問(wèn)題,已經(jīng)牽扯到了許多產(chǎn)業(yè)和系統(tǒng),也成為買(mǎi)賣(mài)雙方關(guān)注的問(wèn)題,除非中國(guó)大陸的品牌手機(jī)廠商帶領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)做系統(tǒng)改善和預(yù)防,否則按照現(xiàn)有的狀況,完全遏止爆炸是相當(dāng)困難的事。”
如何減少受傷害機(jī)率
從目前看到的爆炸現(xiàn)場(chǎng)視頻看,不同因素引發(fā)的電池爆炸的情況不一,從一兩秒到幾十秒不等,所以消費(fèi)者能做的是盡量減少危險(xiǎn)操作。
理論上手機(jī)電池會(huì)經(jīng)過(guò)130℃的高溫?zé)釣E用測(cè)試才算合格。
但在使用時(shí),專家稱超過(guò)60℃的使用溫度就值得警惕(手機(jī)電池的規(guī)定使用溫度一般都低于60℃),例如手機(jī)放置在汽車(chē)前擋風(fēng)玻璃附近溫度很容易超過(guò)80℃。
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,一般手機(jī)在使用過(guò)程中表面溫度也就40℃左右。但是在長(zhǎng)時(shí)間播放視頻、開(kāi)啟導(dǎo)航等情況溫度可能會(huì)升高很多。
此時(shí),手機(jī)處理器芯片可能工作在60℃以上,這些熱被分散傳遞出機(jī)身外;不過(guò)一旦手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,溫度集中到離電池比較近的地方,事情就變得不穩(wěn)定了。有些手機(jī)爆炸事故可能就與高溫下使用有關(guān)。
另外,低溫下放電時(shí)正負(fù)極之間可能會(huì)析出金屬物質(zhì)。這個(gè)過(guò)程較為漫長(zhǎng),而且不可逆;金屬會(huì)慢慢地在正負(fù)極之間形成冰錐狀物體,可能會(huì)刺穿電池,然后發(fā)生起火或者爆炸。專家建議-20℃下就不要開(kāi)機(jī)了,而實(shí)際上很多手機(jī)也都帶有低溫自動(dòng)關(guān)機(jī)的保護(hù)功能。
按照專家的說(shuō)法,不難總結(jié)為:比如手機(jī)受力彎折得比較嚴(yán)重時(shí)請(qǐng)盡量別再使用;電池出現(xiàn)鼓脹現(xiàn)象時(shí),請(qǐng)立即通過(guò)正規(guī)途徑更換電池;后如果有條件,手機(jī)充滿電后還是盡量及早拔下充電器(雖然有保護(hù)電路可以防止過(guò)充電,但是電路存在失效的概率);發(fā)覺(jué)手機(jī)莫名其妙燙了就關(guān)機(jī)讓它關(guān)機(jī)“冷靜一下”;零下十幾度盡量別操作手機(jī),對(duì)手機(jī)好,手也暖和。私下里閑聊,專家戲稱“睡覺(jué)時(shí),把手機(jī)放洗手間會(huì)安全些”(國(guó)內(nèi)外已經(jīng)發(fā)生多起夜間由手機(jī)電池引發(fā)的安全事故)。
除了手機(jī)產(chǎn)品以外,更讓詹定叡覺(jué)得擔(dān)憂的是,醫(yī)療電子也存在同樣的隱患。目前,無(wú)論是老人照護(hù)或血壓脈搏量測(cè),許多裝置都是直接裝在人體,而且緊密貼身。這些設(shè)備也包括電池加電源管理芯片。他認(rèn)為,若手機(jī)存在爆炸隱患,這類醫(yī)療設(shè)備也必定會(huì)有,加上運(yùn)行過(guò)程中緊貼人身不斷升溫,所以,這類設(shè)備危害性更大。
詹定叡說(shuō),電池與電源管理芯片之間的關(guān)聯(lián)是密不可分的?!叭绻荒軓恼嬲母驹蛳率?,我們只能眼睜睜看著手機(jī)、醫(yī)療電子、甚至波及整個(gè)物聯(lián)網(wǎng),爆炸的事情將再次重演?!?/p>
全球業(yè)界對(duì)三星手機(jī)爆炸的
4種推測(cè)
隨著三星手機(jī)爆炸事件的不斷升溫,針對(duì)手機(jī)爆炸原因的分析,全球業(yè)內(nèi)人士對(duì)Note 7的問(wèn)題原因紛紛進(jìn)行推測(cè)。
原因一:制造工藝
三星于9月15日宣布在美國(guó)召回Note 7。當(dāng)時(shí)該公司表示,Note 7中采用的來(lái)自三星SDI的電池存在缺陷。相對(duì)手機(jī)尺寸而言,電池體積太大,這可能導(dǎo)致了電池內(nèi)部的短路、過(guò)熱,甚至起火。
三星隨后放棄了來(lái)自三星SDI的電池,全部改用另一家供應(yīng)商Amperex Technology的電池。然而彭博社報(bào)道稱,即使后者的電池目前看來(lái)也存在問(wèn)題。調(diào)查人員認(rèn)為,對(duì)于Note 7近期發(fā)生的幾起事故,根本原因與最初召回時(shí)不同。
原因二:快充功能
一種觀點(diǎn)認(rèn)為,問(wèn)題出在了Note 7的快速充電功能上。
一名消息人士在與三星高管溝通后表示:“如果你嘗試給電池快速充電,那么電池會(huì)變得更不穩(wěn)定。如果你給發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力太大,那么就會(huì)爆炸。這些設(shè)備是技術(shù)的奇跡,我們從這么小一塊鋰電池中能得到什么?”
原因三:設(shè)計(jì)
三星Note 7的設(shè)計(jì)可能也是導(dǎo)致起火爆炸的原因。這款手機(jī)采用了對(duì)稱彎曲設(shè)計(jì),而這也是三星在宣傳中重點(diǎn)突出的一點(diǎn)。這可能給封裝好的電池造成了壓力,甚至引起短路。
在第一次召回之后,來(lái)自韓國(guó)消費(fèi)者保護(hù)部門(mén)泄露的文件顯示,三星SDI的電池要比原先設(shè)計(jì)的略大。此外,用于隔離電極的隔離片靠得太近。Phone Arena網(wǎng)站認(rèn)為,這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致在壓力下電極容易短路。
還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,制造工藝可能給這些隔離片造成了外部壓力。隔離片被設(shè)置在電池邊緣處,而當(dāng)手機(jī)完成整體封裝時(shí),電池可能承受了額外壓力。
在第一次召回期間韓國(guó)消費(fèi)者保護(hù)機(jī)構(gòu)曾泄漏出一份文件,三星子公司SDI生產(chǎn)的Note 7電池要比ATL的稍大一些。在裝配時(shí)存在公差,導(dǎo)致隔離陰陽(yáng)兩極的隔離板距離曲面屏幕邊框太近。一旦受到外力壓迫就可能造成隔離板塌陷,使電池短路發(fā)熱自燃。
至于采用ATL生產(chǎn)電池的所謂“安全版”為何也出現(xiàn)自燃情況,目前尚沒(méi)有明確說(shuō)明。有分析人士認(rèn)為仍然是曲面屏設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,再加上召回事件緊急生產(chǎn)線壓力山大,新機(jī)在質(zhì)檢方面或許也沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試。
原因四:手機(jī)處理器
來(lái)自英國(guó)倫敦《金融時(shí)報(bào)(Financial Times)》的一篇報(bào)道,引述了一個(gè)曾與三星高層交流過(guò)的匿名消息來(lái)源說(shuō)法,指出:“該款手機(jī)的問(wèn)題似乎是為了加快手機(jī)充電速度,而在處理器設(shè)計(jì)上做的一些調(diào)整?!痹撓?lái)源表示:“如果你嘗試以太快的速度為電池充電,可能讓它的狀態(tài)變得更不穩(wěn)定,而當(dāng)加速力道推得太重,它就會(huì)爆炸。這樣的事情不應(yīng)該發(fā)生?!?