手機結構設計指南之總體設計.doc

秋風清，秋月明,落葉聚還散,寒鴉棲復驚。目 錄手機結構授課講義1手機結構設計的一般準則3手機結構設計指南之總體設計3手機的一般結構4手機結構設計標準6手機結構設計經(jīng)驗點滴15手機結構設計經(jīng)驗總結17手機結構設計指南-殼體設計18手機結構授課講義 一、手機從整體結構可以分為兩種形式：1一體平面式2折疊式A平面式的前后蓋分別稱為-FrontHousingandRearHousingB折疊式首先分為兩部分-BaseandFolder Folder部分-裝有LENS的蓋子稱為FolderFrontHousing貼有標牌的蓋子稱為FolderRearHousingBase部分-裝有字鍵的蓋子稱為BaseFrontHousing裝電池的這面蓋子稱為BaseRearHousing Housing的材料一般都是-ABS+PC這兩種材料有不同的優(yōu)缺點。PC流動性差，但機械性能好。ABS流動性、電鍍、噴涂效果好，但機械性能不如PC。如果有電鍍要求，則材料中PC的含量不能大于30%，因為加PC后對電鍍的附著力有影響。電池蓋： 材料一般也是pc+abs。有兩種形式：整體式，即電池蓋與電池合為一體；分體式，即電池蓋與電池為單獨的兩個部件。連結方式：通過卡勾+pushbutton（多加了一個元件）和后蓋連結。二、除了前后蓋，手機還有以下幾部分組成1.LCDLENS用來保護LCD，是一種光學鏡片，也就是一片磨光的或注塑成的玻璃或其他透明的物質，有兩個相反的表面，其中的一個或兩個都成曲面。材料：材質一般為PC或壓克力；連結方式：一般用卡勾+背膠與前蓋連結或者只用背膠與前蓋連接。2.按鍵按照材料的不同可以分為三種1）完全是RUBBER，優(yōu)點是成本比較低2）完全是PC，3）RUBBER+PC，3.Dome分布在按鍵的下面，按下去后，它下面的電路導通，表示該按鍵被按下。根據(jù)材料的不同分為兩種：Mylardome和metaldome，前者是聚酯薄膜，后者是金屬薄片。Mylardome便宜一些。連接方式：直接用粘膠粘在PCB上。4.PCB板-我們用的PCB板一般都是雙面板，也就是說中間夾層的兩面都分布著銅線，這樣PCB板的兩面都可以布零件，這些零件包括電容、電阻、IC、CONNECTOR、LCD、ShildingCase、MetalDome。5天線分為外露式和隱藏式兩種，一般來說，前者的通訊效果較好，標準件，選用即可。 連結方式：在PCB上的固定有金屬彈片，天線可直接卡在兩彈片之間?；蛘呤且唤饘購椘欢斯潭ㄔ谔炀€上，一端的觸點壓在PCB上。6.Speaker、Microphone、Buzzer是三種于聲音有關的裝置，在Housing上要留出發(fā)生孔，所以在設計之前我們就要注意他們的位置。Speaker（ReceiverSpeaker）通話時接受發(fā)出聲音的元件。為標準件，選用即可。連結方式：一般是用sponge包裹后，固定在前蓋上（前蓋上有出聲孔）；通過彈片上的觸點與PCB連結。Microphone通話時接收聲音的元件。為標準件，選用即可。連結：一般固定在前蓋上，通過觸點與PCB連結。Buzzer鈴聲發(fā)生裝置。為標準件，選用即可。通過焊接固定在PCB上。7.Earjack(耳機插孔)。為標準件，選用即可。通過焊接直接固定在PCB上。Housing上要為它留孔。8.Motormotor帶有一偏心輪，提供振動功能。為標準件，選用即可。連結：有固定在后蓋上，也有固定在PCB上的。DBTEL一般是在后蓋上長rib來固定motor。9.LCD我們將設計要求直接發(fā)給廠商有兩種固定樣式：a.固定在金屬框架里，金屬框架通過四個伸出的腳卡在PCB上；b.沒有金屬框架，直接和PCB的連結：一種是直接通過導電橡膠接觸；一種是排線的形式，將排線插入到PCB上的插座里。10.Shieldingcase一般是沖壓件，壁厚為0.2mm。作用：防靜電和輻射。11.其它外露的元件testport直接選用。焊接在PCB上。在housing上要為它留孔。SIMcardconnector直接選用。焊接在PCB上。在housing上要為它留孔。batteryconnector直接選用。焊接在PCB上。在housing上要為它留孔。chargerconnector直接選用。焊接在PCB上。在housing上要為它留孔。12.LED發(fā)光二極管，為手機提供背光，可分為兩組，一組在LCD上，提供顯示屏幕的照明，一般有2-6顆。一組在鍵盤上提供按鍵部分的照明，一般有4-6顆。手機結構設計的一般準則總原則：結構設計力求合理，模具制作簡單，裝配方便，省時省料。1. 在滿足設計要求的前提下，盡可能地采用Common件及Common結構，以縮短設計周期，降低成本。需留意的是，在考慮采用Common件時，需了解該模具是否夠用及壽命情況，并且需注意Common Part盡量避免改模。2. 采用均勻壁厚設計，利于注塑以保證高質量的外表面，若一定要局部減膠，深度應小于該處壁厚的1/3并輔以圓角過渡，以免出現(xiàn)烘痕，影響表面質量。3. 膠件表面一般要求用蝕紋裝飾，現(xiàn)在一般采用電火花紋?；鸹y能很好的掩飾表面注塑缺陷，4. 兩配合殼體側壁厚度至少一邊建議設計到1.51.6mm以保證殼體強度。5. Flip rear與Housing front之間的間隙建議留到0.4mm以上。6. 所有零件要進行干涉和拔模檢查。手機結構設計指南之總體設計總體布局1. 創(chuàng)建2D效果圖。 所有外觀線條盡量順暢，2D要正確，不能出現(xiàn)與3D可能矛盾的作品。此項工作由ID完成。設計時需要以PCB LAYOUT為參照，盡量將使手機的外輪廓線包住pcb的外輪廓，并要保留一定的間隙。2. 繪制手機輪廓線。 首先將ID的2D效果圖貼圖至pro/e中，根據(jù)PCB的最大外輪廓，進行比例及位置的調整。在高度方面，要考慮較高元件有足夠的空間，如Receiver、Microphone、Speaker、Phone jack，camera等，確保裝配空間足夠，間隙合理。畫出“危險”截面圖，保證扣位空間及位置正確。根據(jù)貼圖繪制手機的主輪廓線及側面輪廓線。如果2D效果圖 的輪廓線不能放置部分元件，可以適當調整PCB上元件如LCD、Shielding、Receiver、Buzzer、Microphone和電池有足夠的空間。在預留空間時要考慮Speak和Receiver的音腔和出聲通道。3. 確定Parting Line。首先創(chuàng)建Parting surface，然后將輪廓線投影至 parting surface上生成parting line。 Parting Line在高度方向的位置要盡可能與PCB板相錯位或遠離PCB，以得到較好的ESD性能。另外還要注意P/L與側鍵在高度上的關系，一般是P/L線平分手機上的Side Key孔或位于side key空的一側。4. 確定轉軸的位置。 轉軸的位置一般受ID的影響比較大，需依照ID的效果圖確定大概位置。在結構上，轉軸必須保證足夠的徑向空間。軸的壁厚一般不小于1.2MM，轉軸壁與housing front的間隙一般為0.3MM。housing front在軸處的壁盡量不要因為軸的位置偏低而透空。所以軸心的高度應高于PCB板在軸區(qū)域最高元件2.2MM(最高元件處housing front的壁厚透至0.6MM)。 此外，在進行結構設計時，需要設計軸的預壓角度。FLIP合上時,要有大約15-20度預壓；張開時，大約5-10度預壓。手機的一般結構手機結構一般包括以下幾個部分： 1、LCD LENS 材料：材質一般為PC或壓克力； 連結：一般用卡勾+背膠與前蓋連結。 分為兩種形式：a. 僅僅在LCD上方局部區(qū)域；b.與整個面板合為一體。 2、上蓋（前蓋） 材料：材質一般為ABS+PC； 連結：與下蓋一般采用卡勾+螺釘?shù)倪B結方式（螺絲一般采用2，建議使用鎖螺絲以便于維修、拆卸，采用鎖螺絲式時必須注意Boss的材質、孔徑）。Motorola 的手機比較鐘愛全部用螺釘連結。 下蓋（后蓋） 材料：材質一般為ABS+PC； 連結：采用卡勾+螺釘?shù)倪B結方式與上蓋連結； 3、按鍵 材料：Rubber，pc + rubber，純pc； 連接： Rubber key主要依賴前蓋內(nèi)表面長出的定位pin和boss上的rib定位。Rubber key沒法精確定位，原因在于：rubber比較軟，如key pad上的定位孔和定位pin間隙太?。?40，避空位半圓的半徑8。（參考Stella項目） 13，電池蓋/或外置電池所有插入殼體的卡扣受力角必須有R0.3圓角，殼體對應的槽頂邊必須有R0.3圓角，避免受力集中斷裂14，電池的卡扣要設在電池的接觸片附近來防止電池變形過大 15，電池接觸片（彈片處于壓縮工作狀態(tài)）要Batt_connector對正 16，盡量選用中間有接觸凸筋或較窄的電池connector，保證connector彈片傾斜也不會接觸殼17，電池連接器在整機未裝電池的狀態(tài)下可以用探針接觸（不要被housing蓋?。?18，金手指間電池殼筋設計0.3寬，殼體周圈倒角C0.1X45度，保證電池金手指盡量寬（金手指寬度1.2） 19，金手指沉入電池殼0.1，要求金手指采用表面插入方式（不允許采用從內(nèi)往外裝配方式）保證強度 20，電池底要留0.1深的標簽位，標簽槽要有斜角對標簽防呆 21，正負極在殼體上要畫出來，并需要由硬件確認 22，電池超聲線設計成整條（不要做成間斷狀，跌落易開）并設計溢膠槽。(前部是最容易開的地方).（可以通過超聲線下面走斜頂方式防縮水）.電池的超聲線尺寸底部寬0.40mm,高0.40mm，前后殼間隙為0.10mm，超聲線熔掉0.30mm保證前后殼的結合強度 23，外置電池與電池扣配合的勾槽設計在外殼上，避免多次拆卸超聲線損壞 24，內(nèi)置電池扣手位設計在帶電池插扣的殼上，避免多次拆卸超聲線損壞 25，外置電池或電池蓋應有防磨的高點 26，電池扣的參考設計？(深圳提供) 五膠塞的結構設計1，所有tpu塞全部放在塑膠模具廠(rubber塞子放在keypad廠) 2，所有塞子要設計拆卸口(R0.5半圓形) 3，所有塞子（特別是IO塞）不能有0.4厚度的薄膠位，因插幾次后易變形 4，所有的翻蓋機都要有大檔塊，在翻蓋打開與大檔塊接觸時，翻蓋面與主機面兩凸肩的距離要在0.5MM以上，要求大檔塊與翻蓋在小于翻開角度2度時接觸，接觸面為斜面，斜面盡量通過軸的法線5，F(xiàn)LIP旋轉過程中，轉軸處flip與base圓周間隙0.3， 大擋墊底面凹入殼體0.3,與周圈殼體周圈間隙0.05 大擋墊設計兩個或三個拉手，盡量靠邊，倒扣高1.0(直伸邊0.30),勾住殼體單邊0.3，否則難拉入 6，殼體耳機處開口大于耳機插座(PLUG)單邊0.3 7，耳機塞外形與主機面配合單邊0.05間隙 8，耳機塞卡位如不是側卡在殼體上方式的，設計橢圓旋轉90度裝配方式。旋轉前單邊鉤住0.2,旋轉后單邊鉤住0.65 9，耳機塞插入耳機座部分設計“十”筋形狀，深度插入耳機座2.0，筋寬0.8,外輪廓與phonejack孔周圈過盈單邊0.05。 “十”筋頂面倒R0.3圓角，方便插入。如果耳機塞是采用側耳掛勾在殼體方式的，靠近掛勾的筋頂面導C0.5斜角，保證塞子斜著能塞入。 連接部位，在外觀面或內(nèi)面做一個反彈凹槽(膠厚0.6，寬度0.7，)方便塞子彎折，（如果膠厚touch panelshielding housing 3次裝配關系 17,手寫筆筆頭的圓球面頂部要削掉部分材料,形成一0.4mm的平面,防止lineation life測試失敗,筆頭磨損手機結構設計經(jīng)驗點滴一、常出現(xiàn)的機構設計方面的問題。1 Vibrator vibrator安裝位置的選擇很重要。其一，要看裝在哪兒振動效果最好；其二，最好vibrator附近沒有復雜的rib位，因為vibrator在ALT 時會有滑動現(xiàn)象，如碰到附近的rib位可能被卡住，致使來電振動失敗。2 吊飾孔由于吊飾孔處要承受15磅的拉力，所以housing的吊飾孔處的壁厚要保證足夠的強度。3 Sim card slot由于不同地區(qū)的sim card的大小和thickness有別，所以在進行sim card slot 的設計時，要保證最大、最厚的sim card能放進去，最薄的sim card能接觸良好。4 Battery connector有兩種形式：針點式和彈簧片式。前者由于接觸面積小，有可能發(fā)生瞬間電流不夠的現(xiàn)象而導致reset，但占用的面積小。而后者由于接觸面積大，穩(wěn)定性較好，但占用的面積大。5 薄弱環(huán)節(jié)在drop test時，手機的頭部容易開裂。主要是因為有結合線和結構復雜導致的注塑缺陷。Front housing的battery cover button處也易于開裂，所以事先要通過加rib和倒角來保證強度。6 和ID的溝通。機構完成pcb的堆疊后將圖發(fā)給ID，由于這關系到ID畫出來的外形能否容納所有的內(nèi)部機構，所以在處理時要很小心。Pcb上的所有的元件都要取正公差，所包含的元件要齊全，特別是那些比較大的元件；小處也不能忽略，比如sponge和lens的雙面背膠等。7 縮水常發(fā)生部位boss與外殼最好有0.8-1mm的間隙，要避免boss和外殼連在一起而導致縮水。housing 上antenna部分，由于結構需要（要做螺紋），往往會比較厚。8 前后殼不匹配情況下，手機的后殼都會大于前殼，所以要提醒模廠，讓它在做模時，后殼取較小的收縮率。這是因為兩者的注塑條件不同，后殼需要較大的注塑壓力。9 備用電池備用電池一般由ME選擇。在SMD時會有空焊和冷焊。定位備用電池的機構部分如設計得不好，則在drop test 時，電池會飛出來。10 和speaker 、buzzer、和MIC相關的housing部分的考慮其一、透聲孔的大小。ID畫出來的孔一般會偏小，而為了聲音效果，孔要達到一定的大小。例如speaker要達到直徑1.5以上，聲音才出得來。其二、元件前面和housing 的間隙，影響聲音效果。在選用比較好的speaker等時才會考慮這些問題。用sponge包裹這些元件，形成共振腔，可達到好的聲音效果。二、經(jīng)驗信息 HingeHinge是個標準件。一般由sales根據(jù)市場要求選擇。折疊式手機翻蓋的打開和合上功能完全由它實現(xiàn)。 Key pad有三種形式的key：rubber、pc + rubber、pc film。從rubber key到pc key，占用的空間越來越小，但本身的價格越來越貴。當選用不同的key時，要注意不同的key有不同的按壓行程。如rubber key的