《手機結構設計》丨NOTES
黎恢來,8年結構設計實戰經驗,1年工程繪圖經驗,從事過的行業有通信、機電設計、玩具設計、電子消費品設計等。其中有5年手機結構設計經驗,曾任公司工程部主管、手機公司結構總監等,曾參與設計及評審手機產品達數百款之多。
手機方案公司處於手機產業鏈中的上層,主要提供整套主板方案的設計,包括結構堆疊、硬件設計、軟件設計等。手機方案需要在手機芯片的基礎上進行開發,主要內容有設計電路,編寫軟件,確定手機操作界面、操作功能等,並進行測試。完成之後的方案,再銷售給其他公司用來做整機。手機質量的優劣,很大程度上是由主板質量的優劣來決定的。
整機公司主要負責整個手機項目的運作及銷售,主要工作有以下內容:
立項。確定項目,根據市場需求確定方案。
確定方案。如做什麽機型、手機售銷價格定位等。
尋找合適的方案公司合作。找到方案公司後確定合作方式,是購買公板還是自定義方案等。
確定外觀效果圖。外觀效果圖至關重要,是影響銷售的關鍵因素。
做整機結構。手機結構設計是非常重要的環節,手機結構設計的優劣,直接影響模具的修改次數,還影響整個項目的進程。
模具開模。模具是將手機設計成果直接轉化成實際產品必不可少的工具。模具設計及模具加工的優劣直接影響項目的進程。
物料采購。
試產。
量產。
銷售。
售後服務。
設計公司主要負責ID設計、MD設計。ID設計是工業設計,實際就是外觀設計。MD 設計是結構設計,負責整機的結構。設計公司主要工作流程如下。
接到設計業務。
設計ID圖。
建3D外觀模型。
做外觀手板給客戶確認。
設計整機結構。
公司內部評審結構。
做結構手板(非必需的)。
模具廠評審結構。
模具跟進。
輸出結構相關資料。
模具T1評審,出改模資料。
模具T2評審,出改模資料。
二頻手機。支持GSM900MHz、GSM1800MHz頻段的手機是二頻手機,在國內及支持二頻的國家適用。
三頻手機。支持 GSM900MHz、GSM1800MHz、GSM1900MHz頻段的手機是三頻手機,在世界上大部分國家適用。
四頻手機。支持GSM900MHz、GSM1800MHz、GSM850MHz、GSM1900MHz頻段的手機是四頻手機,在世界上通用。
負責ID圖的評審。
負責整機的結構設計。
輸出結構相關資料。
模具跟進相關工作。
解決模具試模後結構問題及提供輸出改模資料。
項目溝通與跟進。
制訂與產品生產相關的各類技術文件。
結構類物料規格、圖紙制作和審核,打樣確認。
結構類樣品測試、小批量試產跟進並進行評估。
對不良現象的原因進行分析,並制定糾正與預防措施。
生產技術支持。
ID是Industrial Design的簡稱,中文翻譯是工業設計。什麽是工業設計?工業設計就是以工業產品為主要對象,綜合運用工學、美學、心理學、經濟學等知識,對產品的功能、結構、形態及包裝等進行整合優化的創新活動。工業設計的核心是產品設計,廣泛應用於輕工、紡織、機械、電子信息等行業。
手機ID就是手機產品設計,核心內容是手機外觀設計,手機ID在手機行業非常重要,直接決定手機的市場受歡迎程度及產品銷量。壹個優秀的手機ID至少要包括以下內容。
美觀性,這是最重要的壹點。外形並不壹定要花哨,但搭配壹定要協調,外形美觀的產品容易讓消費者喜歡並產生購買欲望,從而產生壹種渴望擁用的想法。
實用性,包括結構設計及模具制作實現的可能性等,華而不實的產品是得不到市場認可的。
獨特性,在眾多的手機產品中,獨特的外觀造型往往能吸引大家的目光,引起大家的註意。
科學性,包括是否符合人們的使用習慣等。
手機ID圖是手機ID的輸出成果,主要就是手機外觀效果圖。
分析手機ID圖是手機結構設計的第壹步,只有認識ID圖,才能做好手機結構。直板手機分四大部分,分別是A殼組件、B殼組件、電池蓋組件、按鍵組件。分析直板手機ID圖就從這四大部分著手。
分析ID圖,首先要找到主要拆件面。拆件面就是兩個零件的***有面,沿這個***有面分拆成兩個不同的零件。找拆件面可以根據不同顏色及ID圖上的輪廓線來判斷,如果不太確定,可與ID圖設計人員溝通。步驟:找出A殼與B殼的拆件面,找出B殼與電池蓋的拆件面。
分析A殼組件。
分析B殼組件。
分析電池蓋組件。
分析按鍵組件。
五金件分析。
數字鍵帽分析。
塑料裝飾件分析。
堆疊顧名思義就是堆積疊加,英語翻譯是Stacking。手機堆疊就是將各種不同功能的電子元器件堆積疊加在壹起,組合成壹個會產生更多功能的組件。
堆疊板。 完整的手機堆疊板包括PCB、聽筒、LCD屏、按鍵板、話筒、喇叭、攝像頭、電動機、電池連接器、電池、TF卡座、TF卡、SIM卡座、SIM卡、天線、USB連接器、各電子元器件、手機芯片等。
聽筒。 聽筒英文名稱是Receiver,是處理聲音的元器件,主要作用是在通話中接聽對方的聲音,聽筒與主板的連接常用彈片、彈簧或者引線焊接,聽筒頂面有壹層泡棉,主要就是用來密封音腔的,同時還有抗振緩沖和保護作用。
LED顯示屏(LED display)。 壹種平板顯示器,由壹個個小的LED模塊面板組成。LED ,發光二極管(light emitting diode縮寫)。LED顯示屏壹般用來顯示文字、圖像、視頻、錄像信號等各種信息。
按鍵板。 按鍵板與主板的連接方式很多,除了B-B連接器外,常用的還有FPC連接。按鍵板不能懸空,下面壹定要有支架或者其他平面物件支撐。
話筒。 話筒的英文全稱是Microphone,簡寫為MIC,又稱麥克風、受話器,俗稱咪頭,是接收聲音的元器件。MIC與主板常用引線焊接。MIC可正面放置,也可豎放,但不要放於主板兩側,以免使用時被手擋住聲音孔。MIC要遠離帶有磁性的電子元器件,如電動機、喇叭等,以免影響效果。
主PCB。 主PCB是堆疊的母板,所有電子元器件圍繞主PCB疊加。由於拼裝PCB的工藝孔分開後如郵票邊緣的齒壹樣,俗稱“郵票孔”。
射頻天線。 射頻天線是接收手機信號的重要部件,通過饋點與主板連接。射頻天線類型常分PIFA皮法天線與MONOPOLE單極天線。射頻天線最好遠離喇叭、電動機、屏蔽罩等帶有金屬的電子元器件。射頻天線附近不能有大面積的五金裝飾件,包括殼體不能做帶導電的電鍍工藝。天線彈片與主板接觸,天線彈片彈性越大越好
(在電子學理論中,電流流過導體,導體周圍會形成磁場;交變電流通過導體,導體周圍會形成交變的電磁場,稱為電磁波。在電磁波頻率低於100khz時,電磁波會被地表吸收,不能形成有效的傳輸,但電磁波頻率高於100kHz時,電磁波可以在空氣中傳播,並經大氣層外緣的電離層反射,形成遠距離傳輸能力,我們把具有遠距離傳輸能力的高頻電磁波稱為射頻。)
藍牙天線。 藍牙天線是用來短距離無線傳輸的元器件(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波)藍牙天線要求低,位置沒有具體要求,可靠近射頻天線放置。
測試頭。 測試頭是測試射頻天線時所用,設置在射頻天線的附近。
攝像頭。 攝像頭英文是Camera,是壹種視頻輸入設備,在手機中的作用就是拍照與攝像。攝像頭與主板常用B-B連接器直接連接,或FPC加B-B連接器、FPC直接焊接等。
喇叭。 喇叭英文是Speaker,又名揚聲器,是處理聲音的元器件,主要作用就是聲音輸出。喇叭與主板常用引線焊接或者彈片連接。喇叭外形有圓形、橢圓形(又名跑道形)、四方形等。壹般來說,喇叭外形尺寸大,出聲就大。喇叭上表面有壹層泡棉,喇叭底部要有支撐部件,最好密封後音腔。
喇叭支架。 固定喇叭的結構件稱為喇叭支架,固定天線的結構件稱為天線支架,喇叭支架與天線支架可***用壹個。
電動機。 電動機英文是Motor,又名振子,舊稱馬達,主要作用就是產生振動功能。電動機與主板常用引線焊接或者彈片連接。電動機外形有矩式、扁平式。
電池連接器。 電池連接器主要作用就是連接主板與電池,通過貼片焊接在主板上。電池連接器的常用類型有立式、臥式、刀片式等。
電池。 電池是主板的電源,通過電池連接器給主板提供電量。電池容量的大小取決於電芯的容量,電芯越大,電池容量越大。電池饋點的正負極與主板壹致,在電池上要標識清楚,電池在有饋點的那壹側要預留扣位位置,結構設計時做扣位固定電池,防止電池掉電。
根據電池外形計算最大電池容量公式:(長-3.00)×(寬-1.40)×(厚-0.20)×0.11(系數)。 以上公式相減後的數值就是電芯的外形尺寸,各大電芯制造廠商有標準電芯尺寸,設計時最好采用標準尺寸電芯。
USB連接器。 USB連接器主要作用是數據輸入/輸出,是手機與外部設備聯系的通道,在主板上的位置沒有要求。
TF卡及連接器。 TF卡英文是T-Flash,是內存卡中的壹種。TF卡連接器(TF卡座)主要作用就是固定TF卡及讀取TF卡信息。TF卡連接器類型常有掀蓋式、彈出式、拔插式等。
SIM卡及連接器。 SIM卡英文是Subscriber Identification Module Card,是壹種符合ISO標準的微型智能卡,是手機通信系統中的重要部分。SIM卡連接器(SIM卡座)主要作用就是固定SIM卡及讀取SIM卡信息。
手機主板電池。 手機主板電池功能與計算機主板上CMOS電池功能壹樣,在主板斷電時,給主板供應微電量,以便存儲手機的基本信息。
DC連接器。 DC連接器是手機充電接口,通過彈片與主板連接。DC連接器不是必需的部件,因為USB連接器也可以充電。
耳機連接器。 耳機連接器是插耳機的接口,通過貼片焊接在主板上。耳機連接器不是必須的部件,因為USB連接器也可以插耳機。
觸摸屏FPC連接器。 觸摸屏FPC連接器用來連接觸摸屏,通過貼片焊接在主板上。
屏蔽罩。 屏蔽罩主要作用就是對主板中各種電子元器件起屏蔽作用,防止電磁幹擾(EMI)。
/*手機結構建模與手機結構布局設計等內容略*/