人們對於科技的追求永無止盡，有人要行動裝置功能更多、有人要運算更強、有人要體積更小、有人則要裝置變得更薄。而新一代行動裝置的設計者，則是貪婪地想一次擁有以上所有優點，欲藉此打造出集所有優點於一身的超級行動裝置。

只不過，要打造功能多、運算強、體積小的裝置，以現有的技術來說都不成問題。那麼，薄呢？

行動裝置的薄型化，似乎是所有設計中最高難度的挑戰。也難怪當賈伯斯從信封袋中抽出MacBook Air的時候，世人會如此地驚訝與讚嘆。而Motorola一推出史上最薄的7.1mm智慧手機Droid Razr，馬上讓自己從被邊緣化的手機市場上，一舉躍升成為螢光幕焦點。

如此看來，薄的魔力，真的是有目共賭。但從另一個角度來看，『薄』似乎也成為一道難以跨越的高牆。擁有足夠技術能力跨得過的廠商，就能功成名就。而萬一跨不過，似乎就會在『薄』的時代潮流中被淘汰。而行動裝置的『薄』究竟該怎麼做，過程中會遭遇哪些阻礙與挑戰？似乎是必須要先行釐清的關鍵問題。

榨出系統每一分厚度

專精於行動裝置系統架構設計的德州儀器亞洲區無線通訊產品行銷經理黃維祥，對於薄型化設計有一套精闢的見解。他認為，要了解行動裝置薄型化會遇到哪些挑戰，最快與最直接的方式，就是將裝置拆開、放大來觀察，看看內部構造就能一目瞭然。

基本上行動裝置的組成，從上到下離不開觸控模組、LCD面板、電路板與電池等元件。過去的裝置上，將這些元件一層一層疊起來的架構行之有年，設計上並不構成問題。只是一旦薄型化之後，這種傳統層疊的架構就受到了挑戰。

「以前是同一層只放同一種元件，現在是同一層中必須塞入不同元件。」黃維祥指出，過去電路板，或者電池可以獨占一層的狀況，在薄型化的時代必須加以調整。也因此現在經常可以看到電池、電路板擠在同一層。而電路板也不能像過去那樣大喇喇的一大片，經常是設計成單一長條形，或者L型結構，好方便塞在機身縫隙中。

如果你覺得這樣就結束了，那你就錯了。「事實上，問題是現在才正要開始。」黃維祥解釋，這主要是因為不論智慧手機或者平板電腦，其多功能與薄型化完全是相互衝突的兩件事情。多功能意指必須在裝置中塞入更多元件，薄型化則是讓能塞入的元件數量更加受限。

「唯一的解決方法，就是整合。」黃維祥說。

《圖一 專家怎麼說》

以目前LCD及電池技術均無法大幅突破的情況來看，唯一能動的，就是晶片與電路板。透過現在式的SoC或者SiP，甚至未來式的3D IC等技術，都是讓晶片體積更為緊縮、功能更為整合的救命良藥。

另一位來自手機產業的晶片整合設計高手，ST-Ericsson台灣分公司總經理黃茂原也對此議題發表看法。他認為既然電池技術無法突破，加上薄型化過程需盡可能縮小電池體積，如此一來大大影響了行動裝置的續航力。

「靠著晶片的整合，一方面可提高整體效能，二方面也可以縮減電池體積。」黃茂原說，整合晶片的處理效能提高30％，等同於電池體積可以減少30％。此外，利用整合來減少系統功耗也是一種方式。這對於薄型化設計是非常重要的思考點。

只不過，黃茂原也提醒，並不是靠著晶片的高度整合，就什麼問題都沒了。要解決的問題還多著。主要是隨著機內空間的緊縮，散熱遲早會成為一個大問題。別忘了目前各家手機廠開始標榜自家產品使用多核心運算架構，多核心加上運算頻率的提高，產生的廢熱問題，將逐漸成為薄型化設計中隱藏的魔鬼。

誰把行動裝置變『薄』了？

看到『薄』開始成為行動裝置時尚流行的代名詞，或許該往前回推一下，揪出這個始作俑者。來自SiP產業的系統整合專家，鉅景科技總經理戴昌台，緩緩道出他多年來的觀察發現。

戴昌台回顧行動裝置的歷史，他認為高度系統整合的概念，在市場上其實口號已經喊了好多年。不過總是談的人多，但真正使用的人少。在行動裝置的薄型化設計上，也發生一樣的問題。廠商總是想讓自家產品外型看起來又薄又時尚，例如幾家手機大廠推出的高階產品，也不斷強調自家產品能做得多薄。然而喊歸喊，真正能推出超薄手機的廠家卻仍是屈指可數。

「畢竟手機一做薄，問題就全浮出來了。」戴昌台說，這問題就在於，怎麼把現有的零件縮小。

戴昌台持續觀察日本的製造商，他發現日本的設計，其實早就走在市場尖端。對比過去歐美手機製造商做出來的產品，通常都是又大又厚，日本卻早就將產品設計得又薄又輕巧。到了今天，台灣的手機製造商終於也開始注意到『薄』的重要性。這原因很簡單，「被蘋果逼的！」

原來，蘋果公司就是這一連串薄型化大戰的無形推手。回顧蘋果一系列手機與平板產品上市後，便以其輕薄與時尚的造型征服全球。但藏在這樣細緻工藝後頭的設計問題，也開始讓其他競爭者傷透腦筋。

行動裝置要做薄，由於電池體積不能大幅縮減，因此機身必須盡可能空出更多空間來增加電池體積；這使得電路板必須設計得更小、密度更高；此外，觸控面板的保護玻璃必須更薄；而因為外型要搶眼，外殼材料也必須改用更薄更堅固的材質，來保護機身。就這樣這邊省一點，那邊省一點，最後才可能搾出每一分可能的厚度出來。

Ultrabook揮刀砍蘋果？

戴昌台認為，這一系列超薄設計革命，蘋果的確影響產業至深。

例如iPad之所以對台灣產業造成巨大的衝擊，主要是因為剛上市時，台灣廠商對於這個產品並不那麼在意。畢竟在Wintel的保護傘下，大家認為一來iPad與NB效能差距太遠，二來認為平板電腦應該有特殊的一塊專屬市場，不會與NB衝突。然而等到iPad上市，NB出貨受到影響大幅滑落，台灣廠商才驚覺到這種新一代行動裝置所帶來的衝擊與嚴重性。

生存空間受到威脅，台灣廠商第一時間的反應，也選擇一起投入平板市場。問題是非蘋果陣營的平板電腦全面上市後，嚴格講起來，除了產品不怎麼樣，賣得也不好。從這個角度延伸出來觀察英特爾，為什麼非要做Ultrabook不可呢？「這也是被於無奈。」戴昌台說。

「你看，同樣使用的是英特爾的處理晶片，但MacBook Air卻可以設計得這麼薄。」這叫英特爾以及Wintel陣營的NB大廠簡直是臉上無光。

戴昌台進一步說明，蘋果這樣的薄型化設計，在成本方面毋庸置疑一定會增加。若問台灣NB大廠，Ultrabook的成本能不能壓到1000美元以下，大家都只能搖頭。因為傳統NB的IO介面全都不能用，要改用新一代更小尺寸的設計。

而舊有又重又厚的塑膠機殼，必須改用更薄且強度更高的金屬機殼。至於電池，礙於續航力考量，電池容量需盡可能加大，進一步壓縮了內部空間。更別說是電路板上的被動元件，得改用效果相同但體積更小的產品。

「這些薄型化設計需求，成本當然大幅增加。」戴昌台說。

同樣的道理，晶片端也發生了變化。例如記憶體原本可以輕鬆採用模組化設計，薄型化後，沒有空間放置龐大的模組，只能選擇更為昂貴的晶片堆疊方案。

戴昌台看了iPhone與iPad的拆解報告，他發現這些產品的處理器和記憶體都是採用PoP（Package on Package），這是類似SiP的不同方案。蘋果為何要採用PoP？用意很簡單，「他要把產品縮小。」戴昌台說。

《圖二》

蘋果到底贏在哪?

另一個重要的觀察點，則在於價格。MacBook Air的定價，比Ultrabook還要便宜。其實產品勝出的真正關鍵，在於產品設計完成後，成本結構與市場賣價，不僅需讓產品價格合理，消費者願意接受，同時也會讓廠商能有豐厚收益。

換句話說，薄型化設計，雖然設計生產過程中成本增加了，但結果能讓產品的市場價值提升更多，不僅產品更容易賣出，同時也能為廠商賺進更多錢。

蘋果的產品定價，定得剛剛好。這是蘋果產品能勝出的最大優勢。不僅產品能帶來足夠的利潤，同時也設下一道無形的障礙，讓中途闖進這個市場的競爭者很難賺到錢。

「我認為這是蘋果最成功的市場策略。」戴昌台這樣表示。

仔細探究蘋果的行銷策略，其實是反其道而行。也就是先設想：『要設計出一個大家都喜歡的產品』，來創造市場，創造需求。以這樣的想法為出發點，去思考『產品的外型需要設計成什麼模樣』，再衍生到『內部的零件需壓縮到怎麼樣的程度』。

系統端的整合，必須考量到薄型化設計所導致的成本增加，將之控制在可接受的範圍內。再藉由產品所提升的價值，來獲取更多利潤。然而，對於蘋果的競爭者來說，光看到了成本的增加，就膽顫心驚了。因為生產的成本明顯提高了，但產品的整體價值卻沒有顯著提升。如此一來，等於是賺的錢更少了，讓競爭者卻步。「這就是Ultrabook目前所面臨的最典型問題。」戴昌台說。

薄型化設計，不論就零組件與製程等方面來看，都所費不貲。這已經不是單一的零件問題，而是整體所有細節都必須注意，包括從面板、晶片、電路板、電池、機殼等環節都必須特別加工。

當Motorola厚度僅7.1mm的新款超薄智慧手機上市後，市場上號稱其薄型化設計領先了競爭者兩個世代。領先兩個世代的意義是什麼？戴昌台從晶片生產的角度來解釋，領先一個世代相當於成本減少30％。而領先兩個世代，等於對手的成本比你多三倍。

從另一個角度看，為了符合『薄』的要求，因此設計出新的零件來滿足設計需求，這就是商機。

『薄』說得容易，做卻不輕鬆？

行動裝置的薄型化，正面遭遇的就是續航力問題。因此電池必須盡可能放大，這就迫使電路板必須做得更小，晶片高度整合的挑戰也因此正式浮上檯面。

因為，想要把電路板縮小，可行之道就是將原有的晶片進行整合，或者堆疊在一起。目前較為熟知的就是SiP與SoC等方式。透過封裝將這些零組件進行整合，就是SiP的概念。若進一步整合到單一封裝中擁有整個機板的功能，就可成為一個系統。SoC則是將原本一片機板上的所有電路，都整合到同一顆晶片上，從晶片的本身去做高度整合。

戴昌台特別解釋說，SiP是將『不同種類』的元件進行整合。而SoC有製程方面的限制，並不是將所有的元件整合進去就是好的，是否符合經濟效益是個重要考量。簡單講，SoC是做大部整合，SiP則是異部整合。

事實上，當行動裝置已經成為生活中的一種必須品，消費者的要求也會越來越高。黃維祥說，十年前的手機厚厚一支，以現在的眼光來看當然無法接受，然而當時的消費者用得很滿意，因為比起來，二十年前的手機還更厚重。科技產品的演進就是如此，當消費者已經習慣於一個全新的標準，下一代產品設計就不能低於這樣的要求。

嚴格說起來，並不是越薄的手機就代表越好。然而當『薄』與智慧、時尚、流行畫上等號之後，這個標準便很自然成為消費者心中一個新的價值。消費電子大廠Sony標榜自家產品走的是高檔路線，過去也曾推出過數款薄型化的高階筆電，然而價格非常不親民。現在蘋果的優勢，就是推出相同等級的產品，但價格合理，自然成為市場熱賣商品。

「做到最高級設計，並提供合理的價格，才是最好的商品定位。」

只不過，到底行動裝置多薄才是極限？下一代的行動裝置會做到多薄？黃維祥認為，其實當這些產品薄到一定的程度之後，消費者關注的焦點就會轉移了到別的部份了，例如產品的新功能、性價比、造型甚至是最新的APP等議題上。

「畢竟如果是一隻薄到跟名片一樣一折就斷的手機，消費者可能興趣不大。」黃維祥說。

結語

在全球科技鏈中，美國其實是最好的創意發源地，許多大廠諸如蘋果公司，擁有全球最好的創意發想。但論產品生產，亞洲當然功不可沒。而由於成本優勢，台灣已經逐漸取代亞洲其他國家，成為產品代工生產重鎮。未來的產品創意設計發想，台灣能不能擺脫代工枷鎖，搖身成為全球領頭羊？未來幾年很值得觀察。