一款完整的手机结构设计过程

手机制造流程用一个技术的客观角度，来简单描述手机设计部门的构造与及部门与部门之间的关系，最后向大家展示手机由制造到面世前的种种测试，好让大家更进一步了解手机，更加珍惜你的爱机，或许你日后不会轻易的更换它了吧!一、手机的设计流程用一个较简单的阐释，一般的手机设计公司是需要最基本有六个部门:ID、MD、HW、SW、PM、Sourcing、QA。

1、ID（Industry Design）工业设计包括手机的外观、材质、手感、颜色配搭,主要界面的实现与及色彩等方面的设计。

例如摩托罗拉“明”翻盖的半透明,诺基亚7610的圆弧形外观，索爱W550的阳光橙等.这些给用户的特别感受和体验都是属于手机工业设计的范畴,一部手机是否能成为畅销的产品,手机的工业设计显得特别重要! 2、MD（Mechanical Design)结构设计手机的前壳、后壳、手机的摄像镜头位置的选择，固定的方式，电池如何连接,手机的厚薄程度.如果是滑盖手机，如何让手机滑上去，怎样实现自动往上弹，SIM卡怎样插和拔的安排，这些都是手机结构设计的范畴.繁琐的部件需要MD的工作人员对材质以及工艺都非常熟识。

摩托罗拉V3以13.9mm的厚度掀起了手机市场的热潮，V3手机以超薄为卖点，因为它的手机外壳材质选择十分关键,所以V3的外壳是由技术超前的航空级铝合金材质打造而成.可以这样说,特殊外壳材质的选择成就了V3的成功。

另外有个别用户反应在使用某些超薄滑盖手机的时候，在接听电话时总能感觉到手机前壳的左右摇动，这就是手机结构设计出了问题,由于手机的壳体太薄，通话时的扬声器振动很容易让手机的机身产生了共振。

3、HW(Hardware) 硬件设计硬件主要设计电路以及天线，而HW是要和MD保持经常性的沟通。

比如MD要求做薄，于是电路也要薄才行得通。

同时HW也会要求MD放置天线的区域比较大，和电池的距离也要足够远,HW还会要求ID在天线附近不要放置有金属配件等等。

可想而知一部内置天线的设计手机,其制造成本是会较一部外置天线设计的手机贵上20—25％，其主要因素就是天线的设计，物料的要求与及电路的设计和制造成本平均都是要求较高一些。

一个完整产品的结构设计过程1.ID造型;a.ID草绘.....b.ID外形图......c.MD外形图...2.建模;a.资料核对............b.绘制一个基本形状............c.初步拆画零部件............1.ID造型;一个完整产品的设计过程,是从ID造型开始的，收到客户的原始资料（可以是草图，也可以是文字说明），ID即开始外形的设计；ID绘制满足客户要求的外形图方案，交客户确认，逐步修改直至客户认同；也有的公司是ID绘制几种草案，由客户选定一种，ID再在此草案基础上绘制外形图；外形图的类型，可以是2D的工程图，含必要的投影视图；也可以是JPG彩图；不管是哪一种，一般需注名整体尺寸，至于表面工艺的要求则根据实际情况，尽量完整；外形图确定以后，接下来的工作就是结构设计工程师（以下简称MD）的了；顺便提一下，如果客户的创意比较完整，有的公司就不用ID直接用MD做外形图；如果产品对内部结构有明确的要求，有的公司在ID绘制外形图同时MD就要参与进来协助外形的调整；MD开始启动，先是资料核对，ID给MD的资料可以是JPG彩图，MD将彩图导入PROE 后描线；ID给MD的资料还可以是IGES线画图，MD将IGES线画图导入PROE后描线，这种方法精度较高;此外，如果是手机设计，还需要客户提供完整的电子方案，甚至实物；2。

建摸阶段，以我的工作方法为例，MD根据ID提供的资料，先绘制一个基本形状（我习惯用BASE 作为文件名）；BASE就象大楼的基石，所有的表面元件都要以BASE的曲面作为参考依据；所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID侧重造型，不必理会拔模角度，而MD不但要在BASE里做出拔模角度，还要清楚各个零件的装配关系，建议结构部的同事之间做一下小范围的沟通，交换一下意见，以免走弯路；具体做法是先导入ID提供的文件，要尊重ID的设计意图，不能随意更改；描线，PROE是参数化的设计工具，描线的目的在于方便测量和修改；绘制曲面，曲面要和实体尽量一致，也是后续拆图的依据，可以的话尽量整合成封闭曲面局部不顺畅的曲面还可以用曲面造型来修补；BASE完成，请ID确认一下，这一步不要省略.建摸阶段第二步，在BASE的基础上取面，拆画出各个零部件，拆分方式以ID 的外形图为依据；面/底壳，电池门只需做初步外形，里面掏完薄壳即可；我做MP3，MP4的面/底壳壁厚取1.50mm，手机面/底壳壁厚取2.00mm，挂墙钟面/底壳壁厚取2.50mm，防水产品面/底壳壁厚可以取3.00mm；另外面/底壳壁厚4.00mm的医疗器械我也做过，是客人担心强度一再坚持的，其实3.00mm已经非常保险了，壁厚太厚很容易缩水，也容易产生内应力引起变形，担心强度不足完全可以通过在内部拉加强筋解决，效果远好过单一的增加壁厚；建摸阶段第三步，制作装配图，将拆画出各个零部件按装配顺序分别引入，选择参考中心重合的对齐方式；放入电子方案，如LCD，LED，BATTERY，COB。

完整的手机制作流程一、主板方案的确定在手机设计公司，通常分为市场部（以下简称MKT）、外形设计部（以下简称ID）、结构设计部（以下简称MD）。

一个手机项目的是从客户指定的一块主板开始的，客户根据市场的需求选择合适的主板，从方案公司哪里拿到主板的3D图，再找设计公司设计某种风格的外形和结构。

也有客户直接找到设计公司要求设计全新设计主板的，这就需要手机结构工程师与方案公司合作根据客户的要求做新主板的堆叠，然后再做后续工作，这里不做主要介绍。

当设计公司的MKT和客户签下协议，拿到客户给的主板的3D图，项目正式启动，MD的工作就开始了。

二、设计指引的制作拿到主板的3D图，ID并不能直接调用，还要MD把主板的3D图转成六视图，并且计算出整机的基本尺寸，这是MD的基本功，东莞铭讯电子周九顺先生的朋友把它作为公司招人面试的考题，有没有独立做过手机一考就知道了，如果答得不对即使简历说得再有经验丰富也没用，其实答案很简单，以带触摸屏的手机为例，例如主板长度99，整机的长度尺寸就是在主板的两端各加上2.5，整机长度可做到99+2.5+2.5=104，例如主板宽度37.6，整机的宽度尺寸就是在主板的两侧各加上2.5，整机宽度可做到37.6+2.5+2.5=42.6，例如主板厚度13.3，整机的厚度尺寸就是在主板的上面加上1.2(包含0.9的上壳厚度和0.3的泡棉厚度)，在主板的下面加上1.1(包含1。

0的电池盖厚度和0.1的电池装配间隙)，整机厚度可做到13.3+1.2+1.1= 15.6，答案并不唯一，只要能说明计算的方法就行。

还要特别指出ID设计外形时需要注意的问题，这才是一份完整的设计指引。

三、手机外形的确定ID拿到设计指引，先会画草图进行构思，接下来集中评选方案，确定下两三款草图，既要满足客户要求的创意，这两三款草图之间又要在风格上有所差异，然后上机进行细化，绘制完整的整机效果图，期间MD要尽可能为ID提供技术上的支持，如工艺上能否实现，结构上可否再做薄一点，ID完成的整机效果图经客户调整和筛选，最终确定的方案就可以开始转给MD做结构建模了。

手机设计生产过程简介首先讲一下手机的结构和组成部份:1、评估ID图，确认其可行性，根据工艺、结构可行性提出修改意见；2、建模前根据PCBA、ID工艺估算基本尺寸；3、根据ID提供的线框构建线面。

所构线面需有良好的可修改性，以便后面的修改。

线面光顺、曲面质量好，注意拔模分析；4、分件时要注意各零件要避免出现锐角，以免倒圆角后出现大的缝隙。

各零件之间根据需要预留适当的间隙；5、采用TOP-DOWN设计思想建立骨架文件，各零件间尽量避免出现相互参考的情况；6、翻盖机的主要问题。

要注意预压角的方向，以及打开和运转过程中FLIP和HOUSING 之间的干涉。

如果转轴处外观为弧形，需注意分件后FLIP转轴处过渡自然，以免与HOUSING 上盖干涉；7、如有手写笔，则建模前需讨论其固定方式以预留其空间。

一般笔粗3～4mm，少数有到5mm的；8、IO口不宜太深，否则数据线插入时，端口会与机壳干涉；9、预留螺丝孔空间（ID设计FLIP时应充分考虑螺丝孔位，设计美观的螺丝孔堵头）10、按键设计时需注意预留行程空间，让开螺丝孔位；11、饰片不可压住螺丝孔，给以后的拆装带来不便（ID设计时注意避免）12、滑盖机要根据滑轨的位置定上下滑盖的分割面；13、设计滑盖机的数字键时需注意上滑盖滑开后不可遮挡数字键，不可做突出状的防盲点，以免阻碍滑动；14、滑盖机的电池分割要注意尽量将螺丝孔放在电池里面，避免放在外观面上。

手机的一般结构手机结构一般包括以下几个部分：1、LCD LENS材料：材质一般为PC或压克力；连结：一般用卡勾+背胶与前盖连结。

分为两种形式：a. 仅仅在LCD上方局部区域；b.与整个面板合为一体。

2、上盖（前盖）材料：材质一般为ABS+PC；连结：与下盖一般采用卡勾+螺钉的连结方式（螺丝一般采用φ2，建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸，采用锁螺丝式时必须注意Boss的材质、孔径）。

Motorola 的手机比较钟爱全部用螺钉连结。

h t t p ://ww w.m s cb s c.c o mh t t p ://ww w.m s cb s c.c o m/b b s/本文档来源于移动通信论坛(mscbsc)，原文地址：/bbs/thread-199044-1-1.html 手机的硬件结构和软件体系--------------- 发贴者：alvinway 发表时间：2010-07-11 00:41:23【资料名称】：手机的硬件结构和软件体系【资料作者】：手机的硬件结构和软件体系【资料日期】：手机的硬件结构和软件体系【资料语言】：中文【资料格式】：DOC【资料目录和简介】：h t t p ://ww w.m s cb s c.c o mh t t p ://ww w.m s cb s c.c o m/b b s/手机的硬件结构和软件体系本文首先介绍了2.5代（2.5G）GSM（GPRS）手机的硬件结构和软件体系，重点讨论了其技术总体方案和实施方案，最后对其整机系统集成、FTA型号认证、工程化和产业化的步骤与措施进行了较深入地分析，旨在与我国同行一道，对如何尽快开发出具有完全知识自主产权的国产手机做一有益探讨。

关键词: 2.5G手机；整机设计1 引言自90年代初以来，移动通信技术和市场应用取得飞速发展和成功。

截至1999年底，我国已有移动用户4300多万，预计每年以2000万左右的速度递增。

面对如此大的市场商机，而真正具有芯片级、协议级知识自主产权的国产手机，还未出现，所有国产手机总和，其市场占有率也不足10％，且其手机定位也一般为中、低档产品。

鉴于巨大的市场潜力，同时面对中国加入WTO的临近，我国政府加大了对国产手机市场扶持的力度，包括信息产业部在内的国家有关部门，对国产手机的关爱已达成共识，总政策方向为大力扶持、一路绿灯。

本论文旨在通过论述GSM手机整机设计方案，与国内同行相互交流、学习，尽快实现具有知识自主产权的国产手机的产业化。

Interchange Assembly 使用方法簡介Mate 平面1平面aMate零件A 平面2平面b 設計組合件Mate平面3平面c 平面1標籤1零件A 平面2標籤2平面3標籤3平面1標籤1零件B 平面2標籤2平面3標籤3使用方法Interchange Assembly所謂的Interchange Assembly ，其實是將一群可互換的零件集合成一個群組(Group)，使得設計者可以自由地更換多個互相可取代的零件。

其原理為將零件的組裝條件(Constraint)以標籤(Tag)來對應，並在每個要互換的零件上都貼上這樣的標籤，則就可以在設計組合件中以這種標籤來變更零件。

例如，一個以三個貼合(Mate)條件組合到設計組合件中的零件A ，其利用Interchange Assembly 換成零件B 的狀況，就如下圖所示：則在設計組合件中將零件A 換為零件B 時，就可以利用標籤1把零件A 的平面1對應成零件B 的平面1...依此類推，就可以順利的將零件A 換成零件B1.打開要更換零件的組合件，確認被更換零件的組合條件與用來組合用的幾何特徵為何，如下圖所示：1.打開要更換零件的組合件2.在組合件中選取要更換的零件3.按下右鍵, 選取Edit4.確認此零件用在第一個組裝條件(Mate)的幾何特徵為其底部平面(紫色線顯示區域)5.同理, 確認此零件用在第二個組裝條件(Align)的幾何特徵為其前方平面(紫色線顯示區域)6.同理, 確認此零件用在第三個組裝條件(Align)的幾何特徵為其側邊平面(紫色顯示2.建立一新的組合件，選擇次形式(Sub-Type)為"Interchange"，並給予適當的名稱，如下圖所示：2.建立一新的組合件，選擇次形式(Sub-Type)為"Interchange"，並給予適當的名稱，如下圖所示：1.建立新檔案2.選擇Assembly與Interchange3.給予適當的名稱3.在Interchange Assembly中插入要更換的零件，如下圖所示：1.執行指令：Insert>Component2.選擇要替換的零件3.按下Open完成*在Interchange Assembly中的第一個零件會自動定位, 不需要如一般的組合件一樣設定組裝條件4.再加入替換零件，並將替換零件加入組裝條件。

用于保护显示屏并能透过它看见显示屏上的内容，常用双面胶固定在前壳上。

键盘支承在PCB板或键盘支撑架上，内部周边用壳体内部的结构定位住，仅保持厚度方向的自由度，在厚度方向上的运动和回位导致的键盘电路接通和断开是靠按键弹性片Dome来实现的。

电池是将电池芯及保护电路和接触弹片封装在壳体里，可以通过卡扣的方式固定在手机后壳的电池仓内。

电池盖用于保护电池不外露和后壳壳体的完整性，通过滑入后壳壁的突出结构protrusion和侧边的卡扣hook固定在后壳上。

图1-2是一款折叠式手机的结构爆炸图。

图1-2对于折叠型手机，我们可以认为它是由两个直板机构成的，一个构成翻盖部分，另一个构成主机部分。

折叠型手机通过将显示屏放到翻盖部分，避免了与键盘并排布置，可以减小手机的长度。

两部分之间的结构连接通过旋转转轴Hinge来实现，翻盖部分和主机部分的电路连接通过柔性线路板FPC来实现。

FPC穿过轴部位壳体的轴孔通道从主机PCB连接到翻盖部分的PCB上，翻盖的开合角度一般在160度左右，手机的开合状态的电路控制通过霍耳开关和磁铁的配合使用来实现。

同时，配合折叠手机的变型，还有旋转轴Rotary hinge。

目前转轴可以分为两种：Click hinge 和Free stop，区别及特点会在转轴部分再加以介绍。

图1-3是一款滑盖式手机的结构爆炸图。

对于滑盖型手机，同样我们可以把它看作是由两个直板机构成的，两部分通过滑轨Slider连接。

滑轨可以有两种方式的滑轨，一种是在滑盖部分和主机部分的两个壳体上分别做出滑轨和滑道，两个壳体通过轨道相互配合，壳体之间加上预压的弹簧片以增强滑动的手感。

这种滑轨方式对于壳体模具的制造需要增加滑块，且对轨道的制造精度要求较高，但是可以将手机设计得较薄。

另一种滑轨的方式是采用标准的滑轨模块，将滑轨和滑道分别固定在滑盖部分和主机部分的两个壳体上。

两部分之间的运动和固定完全依靠滑轨模块来完成。

优点是对壳体的制造没有要求，缺点是手机的厚度会增加大约2.7mm左右。

手机中常见结构件的设计一．塑料壳体（Housing）手机中壳体的作用：是整个手机的支承骨架；对电子元器件定位及固定；承载其他所有非壳体零部件并限位。

壳体通常由工程塑料注塑成型。

1．壳体常用材料（Material）✧ABS：高流动性，便宜，适用于对强度要求不太高的部件（不直接受到冲击，不承受可靠性测试中结构耐久性测试的部件），如手机内部的支撑架(Keypad frame，LCD frame)等。

还有就是普遍用在要电镀的部件上（如按钮，侧键，导航键，电镀装饰件等）。

目前常用奇美PA-727，PA757等。

✧PC+ABS：流动性好，强度不错，价格适中。

适用于绝大多数的手机外壳，只要结构设计比较优化，强度是有保障的。

较常用GE CYCOLOY C1200HF。

✧PC：高强度，贵，流动性不好。

适用于对强度要求较高的外壳（如翻盖手机中与转轴配合的两个壳体，不带标准滑轨模块的滑盖机中有滑轨和滑道的两个壳体等，目前指定必须用PC材料）。

较常用GE LEXAN EXL1414和Samsung HF1023IM。

在材料的应用上需要注意以下两点：避免一味减少强度风险，什么部件都用PC料而导致成型困难和成本增加；在对强度没有完全把握的情况下，模具评审T ooling Review时应该明确告诉模具供应商，可能会先用PC+ABS生产T1的产品，但不排除当强度不够时后续会改用PC料的可能性。

这样模具供应商会在模具的设计上考虑好收缩率及特殊部位的拔模角。

通常外壳都是由上、下壳组成，理论上上下壳的外形可以重合，但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素的影响，造成上、下外形尺寸大小不一致，即面刮（面壳大于底壳）或底刮（底壳大于面壳）。

可接受的面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。

在无法保证零段差时，尽量使产品的面壳大于底壳。

一般来说，面壳因有较多的按键孔，成型缩水较大，所以缩水率选择较大，一般选0.5%。

底壳成型缩水较小，所以缩水率选择较小，一般选0.4%，即面壳缩水率一般比底壳大0.1%。

一款手机的完整结构设计过程前言2005年9月我曾写过一篇《一个完整产品的结构设计过程》，发表在开思网，链接是/thread-210891-1-10.html。

这一篇《一款手机的完整结构设计过程》写于2008年12月份，那时候我刚从朋友的设计公司出来，想想今后不做设计了，这些年的经验别荒废了，自己作个总结吧。

现在看来，当初的想法是对的，只是手机功能不断提升，制造工艺不断改进，有些设计间隙和设计参数到现在已经不太合适了，就算是给初学者提供一个参考吧，大家可以多关注设计的思路，先做什么，后做什么。

至于参数，可以照用，但不必太过固执，多听听有经验的同事的建议，自己及时做出调整和总结。

我现在任职于金立结构部，目睹了金立在智能机领域从无到有，从底端到高端不断发展的过程。

很想抽时间再做一份《一款智能手机的完整结构设计过程》，因为从2011开始，智能手机在市场上的份额迅速扩大，而智能手机在结构设计上又有许多和功能手机不一样的地方，确实有必要总结一下了。

好了，废话不多说，以下是2008年的《一款手机的完整结构设计过程》的完整版，附带全部原图，谢谢各位读者！目录一，主板方案的确定二，设计指引的制作三，手机外形的确定四，结构建模1.资料的收集2.构思拆件3.外观面的绘制4.初步拆件5.建模资料的输出五，外观手板的制作和外观调整六，结构设计1.止口线的制作2.螺丝柱的结构3.主扣的布局4.上壳装饰五金片的固定结构5.屏的固定结构6.听筒的固定结构7.前摄像头的固定结构8.省电模式镜片的固定结构9.MIC的固定结构10.主按键的结构设计11.侧按键的结构设计B胶塞的结构设计13.螺丝孔胶塞的结构设计14.喇叭的固定结构15.下壳摄像头的固定结构16.下壳装饰件的结构设计17.电池箱的结构设计18.马达的结构设计19.手写笔的结构设计20.电池盖的结构设计21.穿绳孔的结构设计七.报价图的资料整理八,结构设计优化九,结构评审十,结构手板的验证十一,模具检讨十二,投模期间的项目跟进十三,试模及改模十四,试产一，主板方案的确定在手机设计公司，通常分为市场部（以下简称MKT），外形设计部（以下简称ID），结构设计部（以下简称MD）。