智能手机结构设计流程
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智能手机总体结构设计作者:金晓春来源:《中国新技术新产品》2015年第13期摘要:自从2010年IPHONE4风靡全球之后,智能手机已成为人们必不可少的物件之一,它已经深深影响并改变着我们这一代人的生活方式,仅仅深圳就有数百万与手机相关的从业者。
2014年以来超薄超窄边框成为设计的主流,做超窄边框的目的就是为了加大屏占比。
超薄超窄边框总体方案设计就显得尤为重要。
作为手机较早一批的手机设计者,希望将自己多年的实际工作经验写出来,给新设计者提供较为全面的设计理论。
关键词:长度核算;宽度核算;厚度核算;窄边框;屏占比中图分类号:TH122 文献标识码:A手机设计的第一步就是先确定手机的总体方案,总体方案就是确定手机的框架结构,是整个结构设计的灵魂。
智能手机总体方案设计的精髓就是尺寸长、宽、高的确定过程。
手机的屏占比要做大,就要尽量缩短手机显示区以外的黑边框部分。
这样手机长度要尽量短,宽度尽量窄。
一、长度(L)核算手机的长度一般由LCD或者PCB加电池决定的。
1 LCD决定长度L1,详细核算如图1所示。
L1=2.5+A1+0.8+A2+A3+A42.5:指前后摄像头(CAM)距离机壳外表面的距离;A1:前/后摄像头的长度尺寸;0.8:由CAM与机壳固定筋的间隙0.1加上固定筋的最小壁厚0.6再加上固定筋与LCD的间隙0.1组成;A2:LCD长度;A3:天线净空长度;A4:普通设计一般为0.2间隙加上电池面壳壁厚1.2,A4=1.4;如果要追求大屏占比,就要缩窄边框,机壳就要做金属外框,金属框可作为天线的一部分,这时A4=02 主板加电池决定长度L2,如图1所示。
L2=2.5+A1+0.2+LB1+LB2+LB3+ LB4+A42.5:指前后摄像头(CAM)距离机壳外表面的距离A1:前/后摄像头的长度尺寸;0.2:间隙;LB1:PCB长度;LB2:电池长度;LB3:天线净空长度;LB4:电池与PCB的间距;A4:普通设计,A4=0,超窄边框设计A4=0;然后比较L1、L2的大小,其中值最大的为手机的长度。
智能手机硬件架构分析摘要:伴随现代电子信息相关科学技术持续进步发展,智能手机在全国范围内普及应用,人们对于智能手机内部硬件和结构要求逐步提升,而若想为今后更好地优化改进智能手机整体硬件功能,持续提升智能手机的硬件部分设计开发相关技术水平,就务必要持续增加对智能手机内部硬件结构相关课题研究,便于更为全面细致了解其内部硬件架构。
故本文主要围绕着智能手机内部硬件架构开展深入研究及探讨,期望可以为后续更多技术工作者和研究学者对此类课题的实践研究提供有价值的指导或者参考。
关键词:智能手机;硬件架构;结构前言对于智能手机来说,硬件属于其总体结构的核心部分。
因而,综合分析智能手机内部硬件架构,对今后更好地优化智能手机内部硬件架构来说,有着一定的现实意义和价值。
1.简述智能手机总体结构内含独立操作系统以及运行空间,用户可自行安装系统软件、导航、游戏相关第三方的服务商所提供设备,借助移动通讯相应网络来接入无线网络手机类型,即智能手机。
对于智能手机总体结构,其属于袖珍计算机,内含处理器、I/O通道、存储器,还有如摄像头、耳机接口、USB接口、显示屏,侧按键和各种传感器等相关输入/输出设备。
智能手机借助如PHS、CDMA、GSM、空中的接口协议,5G通信协议与基站实现通信、数据以及语音传输等[1]。
1.硬件架构2.1产品定位和需求分析智能手机在总体硬件架构设计之前,先要明确产品定位,产品定位为高端,中端还是低端。
当然还需要定位该段位产品的特色和亮点和价格,这样方便选取配置,也就是需求分析。
譬如说平台选用MTK平台还是高通平台或者三星平台,显示屏选用Amoled屏还是Incell屏,前置摄像头选用数量和像素以及功能的分配,后置摄像头的数量和像素以及功能的分配等等。
同时产品的外形构造是否满足产品的定位和需求分析,都和硬件架构相关。
因此硬件架构分析牵涉到关键器件的选用,平台和芯片的选用与处理,结构空间的堆叠布局,极限位置的厚度分析等等。
实验设计方案包含哪些内容与结构?
前言与命题:我们拿“智能手机”为例,智能手机作为一种现代化通讯工具,在给沟通带来便利的同时,也可能造成人与人之间的疏离。
请你设计一个实验,用来检验智能手机的使用对人际交往可能产生的负面影响。
要求包括问题提出、实验假设、被试取样、实验设计、实验任务、实验材料、实验程序、预期结果及统计分析思路。
问题提出:智能手机作为一种现代化通讯工具,在给沟通带来便利的同时,也可能造成人与人之间的疏离。
实验假设:智能手机的使用会对人际交往产生负面影响。
被试取样:通过问卷调查筛选某校大二学生300人,分为两组,一组每周玩手机时间不超过5小时,另一组每周玩手机时间超过14小时,两组被试性别和年龄匹配。
实验设计:单因素随机组实验设计。
实验任务:完成人际交往调查问卷。
实验材料:手机使用情况调查问卷和人际交往调查问卷。
实验程序:先对尽可能多的学生的手机使用情况进行调查。
根据调查结果筛选所需被试,之后把筛选出的被试随机分为两组(两组被试性别和年龄匹配)并完成人际交往调查问卷。
统计分析:使用独立样本t检验比较手机使用时间不同的两组被试的人际交往调查问卷得分是否存在显著差异。
预期结果:手机使用时间超过14小时的被试组人际交往量表得分显著低于另一组,说明手机使用对人际交往有一定负面彩响。
手机壳体材料选择手机模具造价昂贵,产品所用的材料价格也不菲;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(matrial)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 fhime)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 CYCOLOYC1200HFoPC: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GELEXAN EXL1414 和Samsung HF1023IM。
2、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Tooling 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<0.1 xniiio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%o即便是两件壳体选用相同的材料,也要提醒模具厂在做模时,后壳取较小的收缩率。
第1篇一、引言随着科技的飞速发展和人们生活水平的不断提高,人们对产品的品质和外观要求也越来越高。
产品工艺设计作为产品开发的重要环节,直接影响着产品的质量和市场竞争力。
本文将围绕产品工艺设计的重要性、原则、方法及案例分析等方面进行探讨。
二、产品工艺设计的重要性1. 提高产品质量产品工艺设计是确保产品质量的关键环节。
通过合理的工艺设计,可以降低产品在生产过程中的不良品率,提高产品的一致性和可靠性。
2. 优化生产流程产品工艺设计有助于优化生产流程,提高生产效率。
合理的工艺设计可以减少生产过程中的浪费,降低生产成本。
3. 提升产品竞争力优秀的产品工艺设计可以提升产品的外观和性能,增强产品的市场竞争力。
在激烈的市场竞争中,具有高性价比和良好口碑的产品更容易获得消费者的青睐。
4. 满足消费者需求产品工艺设计要以消费者需求为导向,关注产品的实用性、美观性和人性化设计。
通过不断优化产品工艺,满足消费者对美好生活的追求。
三、产品工艺设计原则1. 简化结构,降低成本在保证产品性能的前提下,简化产品结构,降低材料成本和加工成本。
2. 优化性能,提高质量针对产品性能要求,采用合理的工艺手段,提高产品质量和可靠性。
3. 便于制造,提高效率考虑生产过程中的操作方便性,提高生产效率。
4. 安全可靠,符合法规确保产品在生产、使用过程中的安全可靠,符合相关法规和标准。
5. 节能环保,可持续发展在产品工艺设计中,注重节能减排,实现可持续发展。
四、产品工艺设计方法1. 设计理念在产品工艺设计中,首先要明确设计理念,如简约、实用、环保等,以此指导后续的设计工作。
2. 市场调研了解市场需求,分析同类产品的优缺点,为产品工艺设计提供依据。
3. 结构设计根据产品功能、性能和外观要求,进行结构设计。
在结构设计中,要考虑材料的选用、加工工艺和装配方法。
4. 工艺流程设计确定产品的生产工艺流程,包括原材料准备、加工、装配、检验等环节。
在工艺流程设计中,要考虑生产效率、成本和产品质量。
智能手机生产工艺流程智能手机是当今社会不可或缺的一种通讯工具,它集成了各种先进的技术,如通讯、计算、摄影、导航等功能。
而智能手机的生产工艺流程也是非常复杂的,需要经过多道工序才能完成。
下面将详细介绍智能手机的生产工艺流程。
1. 设计阶段智能手机的生产工艺流程首先从设计阶段开始。
设计师们根据市场需求和技术发展趋势,设计出新款智能手机的外观和功能。
他们需要考虑到手机的外观设计、功能布局、内部结构等方面,确保手机在外观和功能上都能够满足用户的需求。
2. 原材料采购一款智能手机由数百种零部件组成,这些零部件需要从不同的供应商处采购。
比如屏幕、电池、芯片、外壳等。
这些零部件的质量和性能直接影响到最终手机的质量和性能。
因此,原材料采购是智能手机生产工艺流程中非常重要的一环。
3. 制造零部件在原材料采购完成之后,各个零部件的制造过程开始。
比如屏幕的制造、电池的组装、芯片的封装等。
每种零部件都需要经过严格的生产工艺,确保其质量和性能达到要求。
4. 组件装配当各个零部件制造完成之后,就需要进行组件装配。
这个过程将各个零部件组装在一起,形成一个完整的手机。
在这个过程中,需要使用各种专用设备和工具,确保组件装配的精准度和效率。
5. 软件烧录除了硬件部分,智能手机还需要预装各种软件。
在组件装配完成之后,需要对手机进行软件烧录。
这个过程将手机的操作系统、应用程序等软件烧录到手机的存储器中,确保手机可以正常运行。
6. 质量检测在手机生产的每个环节,都需要进行严格的质量检测。
从原材料到零部件制造,再到组件装配和软件烧录,每个环节都需要进行质量检测,确保手机的质量和性能符合标准。
7. 包装和出厂最后,手机需要进行包装,并出厂销售。
手机的包装需要符合市场需求和法律法规的要求,确保手机在运输和销售过程中不受损坏。
总结智能手机的生产工艺流程是一个非常复杂的过程,涉及到原材料采购、零部件制造、组件装配、软件烧录、质量检测、包装和出厂等多个环节。
手机设计说明书学生姓名王龙学号 0915074042 所在院(系) 机械工程学院专业班级工业设计092 设计题目手机人机设计分析指导老师延海霞课程设计任务书院(系) 机械工程学院专业班级工设092 学生姓名王龙一、课程设计题目手机人机设计分析二、课程设计工作自_ 2011 _年 12 月 19 日起至 2012 年 1 月 13 止。
三、课程设计进行地点: 校内四、课程设计的内容要求:设计内容1、市场调研:通过对你所研究的产品进行人机方面的调研(包括该产品与人体尺寸的匹配,操纵或显示装置的感知、认知分析,操纵机构的宜人性、安全性分析,用户视觉感受与使用心理的分析等),总结、分析,撰写调研报告;2、在分析的基础上,总结现有该产品在人机方面存在的问题或不足;3、针对所存在的问题,提出多个解决方案;(或进行创新设计)要绘制草图并用文字加以说明;4、经过分析论证,进行方案的比较、筛选,优化设计方案,并最终确定设计方案;5、建立三维模型,绘制产品外观尺寸图;6、进行渲染,制作效果图;7、对你设计的产品要进行设计说明。
设计要求:1、设计说明书A4幅面,统一采用计算机打印;2、设计说明书撰写规范参考《陕西理工学院毕业设计(论文)》格式及计要求;3、所有图纸打印幅面A4(工程图、设计草图、效果图、展板),单独装订成册;4、设计说明书、图册、所有源文件的刻录光盘一并装入资料带,并填写清单;5、课程设计题目参见选题表及题目清单,每位同学可从中自行选择其中之一,或自拟题目,但必须经过指导教师同意,方可进行;6、每位同学独立设计,完成所有设计任务。
指导教师延海霞系(教研室) 工业设计教研室系(教研室)主任签名批准日期接受设计任务开始执行日期学生签名课程设计报告(手机的人机学评析与改进设计)作者:王龙(陕理工机械工程学院工业设计092班,陕西汉中 723003)指导老师:延海霞【设计目的】现在伴随着社会的发展,电子产品也在变得更普及,手机也走进了千家万户成为了一件很平常的电器,手机是用来进行远距离沟通的工具,比起有线电话来说,它更加的自由,随着通信运营上的努力,手机几乎随时随地都和以使用。
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)。
从研发到上市揭秘手机诞生过程手机已经成为每个人每天离不开的物件,但它是怎么来的,制造生产的过程又是什么样的情形,却离我们如此遥远。
因为手机行业研发制造过程的要求严格保密,这个话题也鲜有报道。
近日,新浪手机联系到了某国产手机厂商,走进了他们的设计研发中心采访多位相关人士,观察一部手机的诞生的过程。
需求调研:从无到有的过程一部手机从“无”到“有”的过程远比想象的复杂。
一款重要产品,并不是某位天才一拍脑袋就能想出来的。
从立项到最终制造出来,整个周期会持续一年半到两年,中间经过无数次的方案修改,最终呈现在用户眼前的产品,用“千锤百炼”来形容并不为过。
一款产品,可以称作一个项目,在立项初期,往往首先经历的是1-2个月的需求调研汇总过程。
需求来自哪儿?有以什么因素为标尺来考虑,多数厂商都可归纳为“用户”、“技术”、“市场”三个点。
研发人员会汇总一些需求,例如它是做给谁用的?定位如何?对产品线众多的厂商来说,细分需求相当重要,它将直接决定一款手机的最终外观、参数、功能、投放市场,以及售价。
另外,资源调配不会让自己产品在市场上相互重叠。
现在很多高端手机都将自己定位为旗舰产品,但旗舰手机是什么样,不是一个设计师随手画出来的,此时厂商会进行广泛的调研,结合刚才说到的需求来决定一部尚未制造出来的手机应该有多大的屏幕,分辨率是多少?外观是圆是方?此时,众多工作人员会怀揣一个“想象中的手机”走访它的针对性用户。
比如说企业政要、商务人士是针对性用户群,这群人(包括前几代大观手机的用户)会提出一些自己的需求。
若是与运营商合作的产品,还可能将一批手机外观一同提交给运营商共同商讨外观及样式。
综合自己的意见,考虑现有硬件的水准(也就是玩家们熟悉的1080P还是720P,要四核还是要双核,用高通还是NV的处理器)来决定这款手机会有个什么样的配置。
所有这些,汇总之后才是形态。
不,准确的说,是想象形态,而此时距立项,往往已经过去了半年左右。
手机研发流程范文
1、市场调研:开发智能手机前,先要做市场调研,如了解消费者对智能手机的需求,消费者的价位及对手机的偏好程度等,以便在设计上进行把握,使得新产品能够更好的满足大众化的消费者需求,从而获取更大的市场份额。
2、产品设计:根据市场的调研结果,智能手机设计要满足消费者的偏好,同时降低成本,优化产品特性,提高其功能性和质量。
这一步需要手机研发团队全力以赴,把详细的产品设计文档准备好,进行产品结构设计,包括电路板的装配绘制,以及用户界面设计等各方面的要求。
3、软件编写:智能手机的软件是产品的突出特征,所以软件编写的时候要求要高,开发团队要根据用户需求和产品设计文档,编写各种应用软件,以满足用户在智能手机上的操作需求,从而让手机的功能更加强大和方便。
4、硬件调试:将设计好的硬件装配到板子上,打造出智能手机的硬件结构,这一步需要在实际环境下进行实验,根据实验的结果来调整和完善智能手机的硬件性能,以满足消费者的要求。
5、软件调试:在软件编写完成以后,还要进行严格的软件调试,以检测软件程序的正确性。
智能硬件产品设计与开发流程随着科技的不断发展,现在的智能设备无处不在,人们的生活离不开这些智能硬件产品。
从智能手机到智能手表,从智能家居到智能车载,在各种智能硬件产品的背后,是一群优秀的设计和开发人员的努力和智慧。
在智能硬件产品的设计和开发过程中,需要经历多个环节,才能最终制造出一款值得消费者购买的产品。
下面,我们就来详细介绍一下智能硬件产品的设计与开发流程。
一、产品需求分析首先,我们需要明确产品的需求。
这一步是整个流程的关键,它直接决定了整个产品的研发方向。
在需求分析阶段,我们需要进行市场调研,了解目标用户的需求和喜好,了解市场现状和发展趋势。
同时,我们需要制定产品规格书,明确产品的技术指标和控制水平。
只有明确了产品的需求,我们才能把握产品的研发方向和技术路线。
二、产品设计产品设计阶段是将产品需求转化为具体产品的过程。
在这个过程中,我们需要进行产品的外观设计、产品结构设计、电路板设计等。
在设计阶段,我们需要根据产品需求和市场调研信息,进行创新设计,使产品在外观、结构和性能等方面领先同类产品。
三、原型制作在产品设计完成之后,需要制作产品原型进行测试。
原型制作可以分为手工制作和快速成型两个阶段。
手工制作是制作简单初样的过程,快速成型则是利用3D打印、注塑等技术进行制作,制作出完整的样机进行功能测试和功能验证。
四、产品开发在原型制作完成之后,就进入了产品开发阶段。
这一阶段包括电路板设计、软件开发、硬件开发等。
在这个过程中,需要进行多次的开发和测试,以保证产品的性能和稳定性。
五、小批量试制当产品开发完成后,需要进行小批量试制。
这一阶段主要是为了调整产品的生产过程,以保证产品的质量和生产效率。
小批量试制过程中,需要进行多次的生产操作,不断改进和优化生产流程和设备,以逐步接近批量生产的标准流程。
六、批量生产当通过小批量试制验证了产品的质量和生产效率后,就可以进行批量生产了。
批量生产主要是为了使产品达到更高的产量和更高的质量。
《电子产品外壳结构设计大全》一、设计原则与要点1. 功能性:电子产品外壳设计要满足产品的功能性需求。
例如,确保内部元器件得到良好保护,散热性能优良,接口布局合理,便于操作和使用。
2. 美观性:外观设计需符合现代审美趋势,线条流畅,色彩搭配和谐,展现产品特色。
3. 人机工程:考虑用户使用习惯,使产品握感舒适,操作便捷,降低使用过程中的疲劳感。
4. 材料选择:根据产品需求,选用合适的材料,如塑料、金属、陶瓷等,确保外壳的强度、耐磨性和散热性能。
5. 结构优化:通过合理的结构设计,减轻产品重量,降低成本,提高生产效率。
二、常见电子产品外壳结构设计1. 手机外壳设计(1)防护结构:设计防摔、防水、防尘等功能,确保手机在恶劣环境下正常使用。
(2)散热结构:采用散热材料或设计散热通道,提高手机散热性能。
(3)天线布局:合理安排天线位置,保证信号传输效果。
2. 笔记本电脑外壳设计(1)开合结构:设计合理的转轴和支撑结构,使屏幕与底座开合顺畅。
(2)接口布局:充分考虑用户需求,合理布局USB、HDMI等接口。
(3)散热系统:设计散热窗口和风扇位置,确保散热效果。
3. 智能穿戴设备外壳设计(1)佩戴舒适:根据人体工程学原理,设计舒适的佩戴结构。
(2)防水防尘:采用密封设计,提高产品的使用寿命。
(3)充电接口:设计隐蔽式或一体化充电接口,提高产品美观度。
三、设计流程与注意事项1. 设计流程:需求分析→方案制定→结构设计→样品制作→测试与优化→量产。
2. 注意事项:(1)充分考虑生产可行性,避免设计过于复杂,导致生产难度增加。
(2)关注环保要求,选用可回收、环保材料。
(3)确保外壳结构设计的稳定性,防止在使用过程中出现变形、磨损等问题。
《电子产品外壳结构设计大全》四、创新设计理念与实践1. 设计理念创新:紧跟时代潮流,融入个性化、智能化元素,提升产品竞争力。
例如,采用模块化设计,让用户可以根据自己的喜好更换外壳。
2. 材料技术创新:探索新型材料,如碳纤维、柔性材料等,以实现更轻、更坚固的外壳结构。
第1篇随着科技的飞速发展,电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机到智能穿戴设备,从家用电器到工业控制系统,电子产品在各个领域都发挥着重要作用。
而电子产品的制造工艺,则是保证其质量、性能和可靠性的关键。
本文将详细介绍电子产品制造工艺的各个环节。
一、设计阶段1. 原型设计在设计阶段,首先需要根据产品功能、性能、成本等因素,确定产品的基本结构。
设计师会运用CAD(计算机辅助设计)软件进行电路板布局、元件选择、电路设计等,制作出产品原型。
2. 仿真验证在原型设计完成后,通过仿真软件对电路进行模拟,验证电路的稳定性和性能。
仿真验证包括电路仿真、电磁场仿真、热仿真等,以确保产品在实际应用中能够满足设计要求。
3. 设计优化根据仿真结果,对电路进行优化,提高产品的性能和可靠性。
设计优化包括电路简化、元件选择、电路布局优化等。
二、生产阶段1. 元件采购根据设计要求,采购所需的电子元件,包括电阻、电容、二极管、晶体管、集成电路等。
在采购过程中,要确保元件的质量和性能符合标准。
2. 元件加工对采购的元件进行加工,包括切割、打孔、焊接等。
加工过程中,要保证元件的精度和一致性。
3. 贴片加工将加工好的元件贴附到电路板上,包括表面贴装(SMT)和手工焊接。
贴片加工是电子产品制造中的关键环节,直接影响到产品的质量和可靠性。
4. 焊接工艺焊接是连接电路板上的元件的关键工艺,包括手工焊接和机器焊接。
焊接过程中,要保证焊接点的可靠性、稳定性和美观性。
5. 组装与调试将贴片加工好的电路板组装成产品,并进行调试。
调试过程包括功能测试、性能测试、稳定性测试等,确保产品符合设计要求。
三、品质控制1. 进料检验在元件采购和加工过程中,对进料进行检验,确保元件的质量和性能符合标准。
2. 过程检验在生产过程中,对关键工艺环节进行检验,如焊接、组装等,确保产品质量。
3. 出厂检验产品组装完成后,进行全面的出厂检验,包括外观检查、功能测试、性能测试等,确保产品符合标准。
款完整的手机结构设计过程,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。
,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,我把它作为了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,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 故结构建模了。
四,结构建模1. 资料的收集MD 开始建模需要ID 提供线框,线框是ID 根据工艺图上的轮廓描出的,能够比较真实的反映ID 的设 计意图,输出的文件可以是DXF 和 IGS 格式,如果是DXF 格式,MD 要把不同视角的线框在 CAD 中按六视图 的方位摆好,以便调入PRO 中描线(直接在PRO 中旋转不同视角的线框可是个麻烦事).也有负责任的I D 在犀牛中就帮MD 把不同视角的线框按六视图的方位摆好了存成 IGS 格式文件,MD 只需要在ROE 中描 线就可以了 .有人也许会问,说来说去都是要描线,ID 提供的线框直接用来画曲面不是更省事吗 ?不是,I D 提供的线框不是参数化的,不能进行修改和编辑,限制了后续的结构调整,所以不建议MD S 接用ID 提使简历说得再经验丰富也没用 尺寸就是在主板的两端各加上 尺寸就是在主板的两侧各加上 度尺寸就是在主板的上面加上供的线框.也有ID不描线直接给JPG图片,让MD自己去描线的,那就更乱了,图片缩放之间长宽比例可能会发生变化,MD描的线可能与ID的设计意图有较大出入,所以也不建议ID不描线直接给JPG图片.如果有ID用犀牛做的手机参考曲面就更好了,其实ID也是可以建模的,而且犀牛的自由度比PROE 大,所以ID建模的速度比MD更快,只是ID对拔摸模和拆件的认识不足,可能建出来的曲面与实际有些出入,对后续的结构设计帮助不大,只能拿来参考•另外,如果是抄版还有客户提供的参考样机,或者网上可以找到现成的图片,这些都能为MD的建模提供方便.主板的3D是MD本来就有的,直接找出来用就可以了,不过,用之前最好和ID再核对一下,看看有没有弄错,还有没有收到更新的版本,否则等结构做完才发现板不对可就痛苦了•2.构思拆件MD动手之前要先想好手机怎样拆件,做手机有一个重要的思想,就是手机的壳体中一定要有一件主体,主体的强度是最好的,厚度是最厚的,整机的强度全靠他了,其他散件都是贴付在他身上的,这样的手机结构才强壮,主板的固定也是依靠在主体上,如果上壳较厚适合做主体,则通常把主板装在上壳,如果下壳较厚适合做主体,则通常把主板装在下壳,拆件力求简捷,过散过繁都会降低手机强度,装配难度也会增大,必要时和结构同事们商量权衡一番,争取找出最佳拆件方案•拆件方案定了之后,就要考虑各个壳体之间的拔模了,上下壳顺出模要3度以上,五金装饰片四周的拔模要5度以上.3.外观面的绘制外观面是指手机的外轮廓面,好的曲线出好的曲面,描线的时候务必贴近ID的线框,尊重ID的创意是结构工程师基本的修养.同时线条还要尽量光顺,曲率变化尽量均匀,拔模角要考虑进去,如果ID的线拔模角与结构要求不一致,可以和ID协商,如果对外观影响不大,可以由结构在描线时直接修正轮廓线的拔模角,如果塑胶壳体保留拔模角对ID的创意破坏较大,不妨考虑塑胶模具做四边行位,毕竟手机是高档消费品,这点投资值得•手机的外形多是对称的,外观面只需要做好一半,另一半到后面做拆件时再镜像过去,做完外观面先自己检查一下拔模和光顺情况,然后建立装配图,把大面和主板放在一起,看看基本尺寸是否足够,最后请ID过来看看符不符合设计要求,ID确认完就可以拆件了.4.初步拆件这个时候的拆件是为给客户确认外观和做外观手板用的,可以不做抽壳,但外观可以看到的零件要画成单独的,方便外观手板做不同的表面效果,外观面上有圆角的地方要导上圆角,这个反倒不可以省略.总装配图的零件命名和分布都有要求,例如按键是给按键厂做的,可以集中放在一个组件里,报价和投模可以一个组件的形式发出去,很方便•5.建模资料的输出MD建模完成后,在PRO工程图里制作整机六视图,转存DXF线框文件反馈给ID调整工艺标注,建完模的六视图线框可能与当初ID提供给MD勺线框有所修改,ID需要做适当的更新,并进一步完成工艺图,标明各个外观可视部件的材质和表面工艺,有丝印或镭雕的还要出菲林资料,更新后的工艺图菲林资料,再加上MD的建模3D图,就可以发出做外观手板了.五,外观手板的制作和外观调整外观手板的制做有专门的手板厂,制做一款直板手机需要3~4天,外观板为实心.不可拆,主要用来给客户确认外观效果,现在外观手板的按键可以在底部垫窝仔片,配出手感,就象真机一样•客户收到后进行评估,给出修改意见,MD负责改善后,就可以开始做内部结构了•六,结构设计结构的细化应该先从整体布局入手,我主张先做好结构的整体规划,即先做好上下壳的止口线,螺丝柱和主扣的结构,做完这三步曲,手机的框架就搭建起来了•再遵循由上到下,由顶及地的顺序依此完成细部的结构,由上到下是指先做完上壳组件,再做下壳组件,由顶及地是指上壳组件里的顺序又按照从顶部的听筒做到底部的MIC,这是整体的思路,具体到局部也可以做一些顺序调整,例如屏占的位置比较大,我可以先做屏,其他的按顺序做下来.请注意,每一个细部的结构尽量做完整再做下一个细部不要给后面的检查和优化增加额外的工作量•1.止口线的制作内部结构开始,先是对上下壳进行抽壳,一般基本壁厚取1.5~1.8mm.上下壳之间间隙为零,前面说过怎样判定主体,主体较厚适宜做母止口,另外一件则做公止口,止口不宜太深,一般0.6mm就够了,为了方便装配,公止口可适当做拔模斜度或导C角.2.螺丝柱的结构螺丝柱是决定整机强度的关键,通常主板上会预留六个螺丝柱的孔位,别浪费,尽可能地都利用起来.螺丝柱还有一个重要的作用就是固定主板,主板装在哪个壳,螺丝柱的做法也相应有些变化,螺丝柱不但要和主板上的孔位相配合管住主板,螺丝柱的侧面还要做加强筋夹住主板,这样的结构才牢靠.3.主扣的布局4.上壳装饰五金片的固定结构上壳装饰五金片一般采用不锈钢片或铝片,厚度0.4mm或0.5mm用热敏胶,双面胶或者扣位固定,表面可以拉丝,电镀和镭雕.其中铝片可以表面氧化成各种不同的颜色,边沿处还可以切削出亮边.5.屏的固定结构屏就好象手机的脸,要好好保护起来,砌围墙?对了,就是要利用上壳长一圈围骨上来,一直撑到主板(留0.1mm间隙),把LCD封闭起来,即使受到外力的冲击也是压在上壳的围骨上,因为围骨比屏高嘛. 屏的正面也不能与上壳直接接触,硬碰硬会压坏屏,必须在屏的正面贴上一圈0.5mm?的泡棉,泡棉被压缩后的厚度为0.3mm所以屏的正面与上壳之间间隙放0.3mm.前面说过整机厚度的计算方法,这里请大家留意一下屏前面部分的厚度是怎么计算的,见附图.为了方便屏的装入,我们会在围骨的顶部加上导角,当然屏的周围如果有元件还是要局部减胶避开间隙至少放0.2mm,如果是避让屏与主板连接的FPC,则围骨与FPC间隙要做到1.0以上.6.听筒的固定结构听筒是手机的发声装置,一般在屏的顶部,除了需要定位以外,还需要有良好密封音腔,结构上利用上壳起一圈围骨围住听筒外側,和屏的围骨类似,但听筒的围骨不必撑到主板,包住听筒厚度的2/3就足够了.然后上壳再起一圈围骨围住听筒的出音孔,围骨压紧听筒正面自带的泡棉,围成一个相对封闭的音腔,最后在上壳上开出出音孔就行了,上壳出音孔的范围应该是在听筒的出音孔的范围以内.从外观上看,听筒出音孔位置会做一些简单的装饰,如盖一个网状的镍片(见附图).也可以做一个电镀的塑胶装饰件配合防尘网使用,注意塑胶装饰件通常采用烫胶柱的方式固定,防尘网则贴在听筒音腔的内侧,7.前摄像头的固定结构前摄像头位于主板的正面,采用PFC,连接器与主板连接.摄像头的定位也是靠上壳起一圈围骨包住摄像头来定位的.摄像头就象手机的眼睛,为保证良好的拍摄效果,摄像头正面的镜头部分需要有良好的密封结构,防止灰尘或异物进入遮挡了视线,我们借助于泡棉将镜头与机壳的内部分隔开来,外侧则加盖一个透明的镜片,为保证良好的透光性能和耐磨性能,摄像头镜片采用玻璃材质,底部丝印,丝印的目的是为了遮住镜片与壳体之间的双面胶纸,值得一提的是,摄像头镜片的装配是在整机装配的最后阶段再做的,整机合壳锁完螺丝后,要用吹气枪仔细吹干净镜头,才将镜片通过双面胶粘接在壳体上,盖住镜头.8.省电模式镜片的固定结构省电模式镜片用得比较少,有些手机上有省电模式的设置,需要在手机壳上开一个天窗,让里面的感光ID感应到外界的亮度,这就需要在机壳上开孔并加盖镜片,镜片可以用PC片材切割直接贴在机壳外面,也可以做成一注塑成型的导光柱在机壳内侧烫胶固定.9.MIC的固定结构MIC位于手机的底部,就想手机的耳朵一样,是把外界声音转换成电信号的元件,因此要让外界的声音毫无阻碍的传递给MIC,同时又要防止机壳内部腔体的声音影响到MIC,结构上起围骨是少不了的了,同时MIC本身要被胶套包裹,只在正前方露一小孔感应声音,正前方还必须与壳体良好的贴合,壳体上的导音孔一般开1.0m m的圆孔.MIC与主板的连接方式可以是焊线,焊FPC或者穿焊在主板上.10.主按键的结构设计手机主按键按厚度分可以分为超薄按键和常规按键,以前做翻盖机,滑盖机的时候因为厚度限制,按键厚度空间连2mm都不到,直接采用片材加硅胶的结构,片材可以是薄钢片或PC片,为了保证按键之间不连动,片材上不同的功能键之间会用通孔分隔开来(如V3手机的主按键就是这样做的),硅胶的作用是为了得到良好的按键手感.现在市场上以直板机居多,我就以P+R按键为例讲一下主按键的结构设计,把直板机的结构设计工作量分为100份,我认为按键组件的结构设计就占了30%,上壳组件占30%下壳组件占40%,可见按键的重要性.P+R 按键包括键帽组件,支架和硅胶三部分,也有的按键在键帽组件和支架之间加多了一张遮光纸防止按键之间透光.支架材料则根据按键厚度来定,可以用PC或ABS注塑成型,厚度在0.8-2.0mm;也可以用PC片材直接冲裁,厚度为0.5,0.6或0.7mm;按键厚度不够时,支架材料用0.15mm厚的不锈钢片,但考虑到ESD静电测试)时钢片对主板的影响,我们需要在钢片两侧弯折出一段悬臂,和DOM片上的接地网导通,或者和按键PCB 上的接地铜箔导通,硅胶片厚0.3mm正面长凸台和键帽粘胶水配合.背面伸DOM柱和窝仔片配合.11.侧按键的结构设计侧按键位于手机的左右侧面或者顶侧面,功能通常为音量键,拍摄键,开机键或者锁定键等,结构较主按键简单,主板上做侧按键的位置通常会采用穿焊的方式固定几个侧向触压的机械按键,一个机械按键对应一个功能.机械式侧按键优点是结构简单,手感好.也有做FPC K键的,在主板上预留焊盘位置,采用面焊的方式固定一个FPC按键板,FPC按键板弯折后朝着侧面,按键板上的窝仔片可以感应触压.FPC 式侧按键优点是主板不变的情况下侧按键的中心位置可以根据需要稍作调整侧按键部分的结构设计通常采用P+R形式,和主按键相比较侧按键不用做按键支架,硅胶部分不可少有助于改善手感不至于偏硬,键帽多带有裙边防止掉出,键帽表面处理可以是原色,喷油或者电镀,由于没有LED灯,侧按键不要求透光,也很少做水晶键帽,功能字符一般采用凹刻的方式做在键帽上.侧按键的固定是在侧按键的侧面伸一个耳朵出来,然后用壳体伸骨夹住,这主要是在整机的装配过程中防止按键松脱,一旦合壳之后,侧按键的夹持部分就基本不起什么作用了,夹持部分的配合间隙为零.B胶塞的结构设计USB交塞是用来保护USB连接器的盖子,为方便开合,通常采用较软的TPE或者TPU材料,USB胶塞的结构分为本体,抠手位,舌头,定位柱四个部分,颜色为黑色或者采用与壳体接近的颜色,USB的功能字符凹刻在本体上,抠手位可以是伸出式或者挖一块做成内凹式.舌头部分是USE胶塞伸入USB连接器防止松脱的胶骨,定位柱是USB交塞固定在壳体上的倒扣,可以做成外插式或者直压式(直接卡在壳体之间).手机上类似的结构还有T-FLASH卡或者SD卡的胶塞,长一点的胶塞还可以做成P+R结构,即本体, 抠手部分用硬胶材质,而里面的插合,固定部分用软胶材质,硬胶材质和软胶材质之间用胶水粘合在一起.13.螺丝孔胶塞的结构设计手机表面外露的螺丝帽会影响外观,必须用螺丝孔胶塞遮住.电池盖内的螺丝帽可以不做遮蔽.螺丝孔胶塞的结构比较简单,模具可以和USB交塞放在同一套模里,由模厂制做,螺丝孔胶塞近似于圆柱形为方便易取,可以掏空内部,螺丝孔胶塞外部的曲面需与壳体轮廓面保持一致,直径尽量做小(比螺丝帽直径大1.0mm即可),如果左右两个螺丝孔胶塞外部的曲面不一样,不能互换,则必须在螺丝孔胶塞的圆柱面上做防呆的凹槽加以区分•螺丝孔胶塞根据结构的需要可以和螺丝不同轴心做成偏心的,只要能够遮盖住螺丝帽就行.因为整机拆解必须用到螺丝,所以为了验证手机没有被私自拆开过,有些制造商会在电池盖内的螺丝孔顶上挖一块平台出来加贴一张易碎纸,如果要松掉螺丝孔内的螺丝,就必须破坏掉易碎纸.贴易碎纸的平台必须根据易碎纸的尺寸来设计,平台形状比易碎纸略大,位置比壳体低下去一级,防止手指无意中触及到易碎纸•14.喇叭的固定结构手机的音量是强有力的卖点,这对喇叭音腔提出了更高的要求•除了要求方案公司把喇叭本身的出音调到最佳状态之外,喇叭的音腔结构还需注意几点:a.喇叭的前音腔必须做到封闭.喇叭与壳体直接配合的,喇叭与壳体之间必须加贴环状泡棉封闭,喇叭侧面必须用壳体长环状围骨包围起来,单边间隙留0.1mm如果喇叭与壳体之间有天线支架隔开,那么喇叭与天线支架之间必须加贴环状泡棉封闭,天线支架与壳体之间也必须加贴环状泡棉封闭,总之让喇叭发出的声音之能通过壳体上的出音孔传出去b.喇叭的前音腔高度应大于1.5mm.喇叭的音腔高度是指喇叭的正面到壳体内壁的垂直距离,为了确保足够的喇叭音腔高度,甚至可以把壳体音腔内侧胶厚掏薄至0.6mm.c.出音孔面积必需达到喇叭出音面积的15%,出音孔面积是出音孔的总面积之和.喇叭出音面积是喇叭正面除去泡棉后的中间部分的面积,喇叭的音腔高度越高,要求出音孔面积占喇叭出音面积的比例越大,当喇叭的音腔高度在20以上时,出音孔面积可以和喇叭出音面积等大即100%对与大多数手机而言喇叭的音腔在1.5~4m m出音孔面积占喇叭出音面积的15%~20%声音效果比较好.d.出音孔的结构最简洁的做法是直接在壳体上开孔,可以是圆孔阵列,也可以是一组长条形的孔. 为防止灰尘和异物进入音腔,可以在壳体内侧加贴防尘网,为了美观,出音孔的外侧可以加贴镍片,PC片等装饰件,镍片的网孔直径可以细小到0.3mm在使用镍片的情况下,壳体内侧可以不用加贴防尘网.e.喇叭的后声腔主要影响铃声的低频部分,对高频部分影响则较小,可以不做要求。