手机设计过程说明.docx

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手机设计过程说明

转载一篇专门详细介绍手机设计的帖子，希望对刚刚开始接触手机设计的同行有关心。

手机设计过程

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，依照工艺、结构可行性提出修改意见；

2、建模前依照PCBA、ID工艺估算差不多尺寸；

3、依照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幸免出现锐角，以免倒圆角后出现大的缝隙。

各零件之间依照需要预留适当的间隙；

5、采纳TOP-DOWN设计思想建立骨架文件，各零件间尽量幸免出现相互参考的情况；

6、翻盖机的要紧问题。

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。

假如转轴处外观为弧形，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设计时注意幸免）

12、滑盖机要依照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，幸免放在外观面上。

手机的一般结构

手机结构一般包括以下几个部分：

  1、LCDLENS

  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：

与下盖一般采纳卡勾+螺钉的连结方式（螺丝一般采纳φ2，建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸，采纳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。

  下盖（后盖）

  材料：

材质一般为ABS+PC；

  连结：

采纳卡勾+螺钉的连结方式与上盖连结；

  3、按键

  材料：

Rubber，pc+rubber，纯pc；

  连接：

Rubberkey要紧依靠前盖内表面长出的定位pin和boss上的rib定位。

Rubberkey没法精确定位，缘故在于：

rubber比较软，如keypad上的定位孔和定位pin间隙太小（<0.2-0.3mm），则keypad压下去后没法回弹。

  4、Dome

  按下去后，它下面的电路导通，表示该按键被按下。

  材料：

有两种，Mylardome和metaldome，前者是聚酯薄膜，后者是金属薄片。

Mylardome廉价一些。

  连接：

直接用粘胶粘在PCB上。

  5、电池盖

  材料一般也是pc+abs。

  有两种形式：

整体式，即电池盖与电池合为一体；分体式，即电池盖与电池为单独的两个部件。

  连结：

通过卡勾+pushbutton（多加了一个元件）和后盖连结；

  6、电池盖按键

  材料：

pom

  种类较多，在使用方向、位置、结构等方面都有较大变化；

  7、天线

  分为外露式和隐藏式两种，一般来讲，前者的通讯效果较好；

  标准件，选用即可。

  连结：

在PCB上的固定有金属弹片，天线可直接卡在两弹片之间。

或者是一金属弹片一端固定在天线上，一端的触点压在PCB上。

  8、Speaker

  通话时发出声音的元件。

为标准件，选用即可。

  连结：

一般是用sponge包裹后，固定在前盖上（前盖上有出声孔）；通过弹片上的触点与PCB连结。

  Microphone  （麦克风）

  通话时接收声音的元件。

为标准件，选用即可。

  连结：

一般固定在前盖上，通过触点与PCB连结。

  Buzzer  （蜂鸣器）

  铃声发生装置。

为标准件，选用即可。

  通过焊接固定在PCB上。

Housing上有出声孔让它发音。

  9、Earjack（耳机插孔）。

为标准件，选用即可。

通过焊接直接固定在PCB上。

Housing上要为它留孔。

  10、Motor（电动机）

  motor带有一偏心轮，提供振动功能。

为标准件，选用即可。

  连结：

有固定在后盖上，也有固定在PCB上的。

DBTEL一般是在后盖上长rib来固定motor。

  11、LCD

  直接买来用。

  有两种固定样式：

a.固定在金属框架里，金属框架通过四个伸出的脚卡在PCB上；b.没有金属框架，直接和PCB的连结：

一种是直接通过导电橡胶接触；一种是排线的形式，将排线插入到PCB上的插座里。

  12、Shieldingcase（隔离罩）

  一般是冲压件，壁厚为0.2mm。

作用：

防静电和辐射。

  13、其它外露的元件

  testport

  直接选用。

焊接在PCB上。

在housing上要为它留孔。

  SIMcardconnector

  直接选用。

焊接在PCB上。

在housing上要为它留孔。

  batteryconnector

  直接选用。

焊接在PCB上。

在housing上要为它留孔。

  chargerconnector

  直接选用。

焊接在PCB上。

在housing上要为它留孔。

结构了解了,下面了解一下在设计过程中必须注意的事项:

1）      建模前应该先依照规划高度分析，宽度分析与长度分析，目的是约束ID的设计。

2）      建模时将硬件取零件图纸的最大值（NND厂商通常将公差取为正负0.1,气死我了）

3）      设计尺寸差不多上为二次处理后的尺寸（NND模具厂确信反对了，哈哈）

4）      手机的打开角度为150-155，开盖预压为4-7度（建议5度）。

合盖预压为20度左右

5）      壁厚必须在1.0以上（为了防止缩水，能够将差不多壁厚作到1.5，现在一定要注意胶口的选择）。

6）      胶口的选择一定要考虑熔接线的位置，注意

7）      尽力减少配合部分（然而不代表减少必要的配合）。

8）      音腔高度在1.2以上（实际情况应该是空间尺寸要足够大，对不同的产品其数值会不同，最好采纳MIC  SPEAKERRECERVE的厂商建议值）。

9）      粘胶的宽度必须在4mm以上（大部分厂商能够作到3。

5，然而为了安全起见，依旧留点余量好）（另外电铸件的胶宽能够作到1，原理也较为简单可行，假如有人用过的话请补充）。

10）      上下壳的间隙保持在0.3左右。

11）      防撞塞子的高度要0.35左右。

12）      键盘上的DOME需要有定位系统。

13）      壳体与键盘板的间隙至少1.0mm.。

14）      键盘导电柱与DOME的距离为0.05mm.（间隙是为了手感）,

15）      保证DOME后的PCB固定紧。

16）      导电柱的高度至少0.25mm.直径至少1.8mm（韩国建议值为2.5-2.7mm）.美工线的距离最好0.2-0.3mm.

17）      轴的部分完全参照厂商建议的尺寸。

18）      侧键嘛，不行做，间隙包括行程间隙，手感间隙0.05以及制造误差间隙0.1.最好用P+R的形式

19）      FPC的强度要保证。

与壳体的间隙必须操纵在0。

5以上

20）      INSERT的装配需要实验数据的确认，然而数据要求每次T都检验。

21）      螺钉位置需要考虑拧紧时的状态，确定误差所在的位置。

22）      尽量少采纳粘接的结构。

23）      翻盖上壳的装饰部分最好不要作在曲线复杂部分。

24）      翻盖外观面一定要注意零件之间的断差，此处断差的方向最好指定。

。

25）      重要的位置拔模斜度与圆角必须作全，图纸与实物要相同。

26）      电池要留够PCB布线的部分。

尽量底壳厚电与薄电通用。

27）      电池外壳的厚度至少0.6mm,内壳的壁厚至少0.4mm.（假如是金属内壳，T=0.2）

28）      壳体与电池中间的配合间隙要留0.15mm

29）      电池的厚度要完全依照电池厂的要求制作。

注意区分国产电芯与进口电芯的区不（国产电芯小一些,变形大一些）。

30）      卡扣处注意防止缩水与熔接痕，公卡扣处的壁厚要保持0。

7以上（防止拆卸的时候外边露白）

31）      局部最薄壁厚为0.4mm，假如过薄会产生除裂痕外还有喷涂后的色差问题（韩国通常采纳局部挖通，然后贴纸的做法）

32）      可能的话尽量将配合间隙放大。

33）      天线部分有可能因为熔接痕而断裂，设计时考虑改善（此处缩水与断裂的可能性都专门大，请认真考虑）

34）      转轴处的上壳可能因为熔接痕而断裂，此处结构设计注意。

35）      PMMA镜片的厚度至少0.7mm，切割的镜片厚度最小为0.5（此处的厚度应该留有余量，最好采纳厂商建议值）

36）      设计关键尺寸时考虑留出改模余量。

37）      行位要求在4mm以上（每家模具企业不同）

38）      配合部分不要过于集中。

39）      天线连接片的安装性能一定考虑。

40）      内LENCE最好比壳体低0。

05

41）      双面胶的厚度建议取0.15

42）      设计一定要考虑装配

43）      差不多模具制作时刻前后顺序

      键盘模具比塑料壳体的模具制作时刻应该提早15天进行。

      LCD与塑料壳体同时进行制作。

      镜片与塑料壳体同时进行。

      金属件与塑料壳体同时进行（金属件提早完成与壳体配合）

      天线应该比壳体提早一周进行（要先开样品模，确认后开正式模具）

44）      最好采纳下壳四棵螺钉，上壳假如有两可的话一定要在靠近HINGE处。

45）      后期的T1装机需要提早将天线确认，并调节好之后装机。

46）      图纸未注公差为±0.05mm;

首先,接到客户的要求,要按客户的要求设计几款手机的ID给客户选择（一般设计4款以上给客户,让客户从中挑）,事实上客户可不能要求ID的具体内容了,哪样ID就没有创意了,客户只会要求产品的一些功能和质量等方面的内容.待客户从中选择好后,我们做MD,然后做首板,检讨没有问题后开模具,模具开好后进行T1,T2,T3......一般要到T3.先小量试产,在慢慢投入大批量生产.

假如没有PCB的结构图,要先设计好PCB的结构图,然后用PCB的结构图去设计ID.

如此做,在今后的结构设计中,可不能有在空间上存在问题,可不能出现放不下的问题（大伙儿都明白,手机的外形尺寸要求专门严格的）,在做ID的过程中,一定要和结构工程师商量下,看结构能不能实现,可不等到做完了才来,哪样不安全.等ID做好后进行最后的评估.没有问题后,给老总选择后送客户确认,客户确认要差不多一周的时刻.

ID在客户确认好后就该建MD了!

MD的时刻一般要10天左右.

MD做好后，开结构设计检讨会议！

没有问题后，发包做首板！

首板做好后，装机。

将装机的问题相对结构图进行修改！

建议在开模前多做一次首板，减少开模风险！

在开模前最好和模具厂在开一次检计会议！

结构工程师的水平依旧专门有限的，有些问题可能他一个人也专门难想到，开模具周期，45天右右！

在开模具的过程中,要紧密关注模具的状况,上面讲的开模只是壳料的开模,还应将五金件,橡胶,3M胶等专门多的东西进行开模.打样和承认!

等到T1出来的时候,好有这些样品试装,假如没有什么大的问题,就能够给模具厂承认产品的模具结构,否则,接着修模具到OK为止.模具不要修的次数太多!

一般手机的量产都在10万台以内（国产机）,然而也有例外的!

一款产品的成败都在壳料的结构上!

模具完成。

进行样品制作并发样给客户，而且还要测试。

通过信息的反馈后在进行第二次及第三次的设计变更后能够量产。

在结构设计的过程中,要注意壳料的厚度,空间本来就专门有限,有些地点不能做的太薄,要看模具厂的注塑机的机型,有高速机的话,能够做0.3左右,然而在空间同意的司况下,千万不要如此做,以后量产是会出问题,有可能有专门多的机通只是测试!

模具的铜公和模仁,要用高速电脑锣来锣,才能够保证模具的精度!

模胚要用龙记或富得巴（小日本）.

表面装饰测试

1.磨擦测试（AbrasionTest-RCA）

  测试环境：

室温。

  试验方法：

将手机外壳固定在RCA试验机上，用175g力摩擦300cycles。

  检验标准：

耐磨点涂层不能脱落，不可露出底材质地。

2.附着力测试（CoatingAdhesionTest）

  测试环境：

室温

  试验方法：

使用百格刀刻出100个1平方毫米的方格，划格的深度以露出底材为止，再用3M610号胶带纸用力粘贴在方格面，1分钟后迅速以90度的角度撕脱，检查方格面油漆。

  检验标准：

方格面油漆脱落应小于3%。

  测试环境：

60oC，90%RH

  试验方法：

把滤纸放于酸性或碱性溶液充分浸透，用胶带将浸有酸性或碱性溶液的滤纸粘在手机外壳喷漆表面，同时确保试纸与手机外壳喷漆表面充分接触，然后放在测试环境中，48小时后，将手机外壳从测试环境中取出，同时放置2小时后，检查手机外壳表面。

  检验标准：

喷漆表面无变色、起皮、脱落、褪色等异常。

3.硬度测试（HardnessTest）

  测试环境：

室温

  试验方法：

用2H铅笔，在45度角下，以1Kg的力度在机壳及镜盖表面划出3~5cm长的线条。

  检验标准：

用橡皮擦去铅笔痕迹后，应不留下划痕。

4.镜盖摩擦测试（LensScratchTest）

  测试环境：

室温

  试验方法：

以1Kg的力用棉布作用于手机外屏镜盖表面，接触面为10mm直径的圆，往复摩擦20,000次,行程20mm,速度30次/分钟。

  检验标准：

镜盖表面没有明显划痕，透明度没有变化。

5.紫外线照耀测试（UVilluminantTest）

  测试环境：

60°C

  试验方法：

在温度为60°C，紫外线为340W/mm2的光线下直射油漆表面48小时。

试验结束后将手机外壳取出，在常温下冷却2小时后检查喷漆表面。

  检验标准：

油漆表面应无褪色及色变现象。

手机结构测试标准

　　1.全参数测试

  FullParametricTest25℃±5℃,60%±15%RH（roomambient），功能、外观及参数测试全通过。

　　2.高温操作测试

  HighTemperatureOperation+55℃,2h,开机状态。

　　3.低温操作测试

  LowTemperatureOperation-25℃，2h,开机状态。

　　4.热冲击测试

　　ThermalShockTest冷热冲击是在15秒内，实现–40℃和+85℃的瞬间转换。

且在每个温度停留30分钟，重复转换30次。

　　5温度循环测试

　　TemperatureCycleTest25℃±5℃,60%±15%RH，1h→  +70℃，25%RH,1h→+40℃，90%RH,1h→-30℃,1h→25℃±5℃,60%±15%RH;  27循环，关机状态。

　　6.静电放电测试

  ESDTest直接放电电压（±4V），空气放电电压（±8KV）。

　　7.高温高湿存贮测试

  HighTemp.&Humid.Storage裸机，关机，65℃，90%RH，持续48小时。

　　8.低温存贮测试

  LowTemp.Storage裸机，关机，-30℃，持续48小时。

　　9.卡通箱振动测试

　　Carton-packedVibrationTest类型/Type：

正弦振动/SinusoidalSweep；

　　方向/Direction：

三个轴向/Threeorthogonalaxes；

　　加速度/Acceleration：

1m/s2（5~200Hz）,0.3m/s2（200~500Hz）；

　　持续时刻/Duration：

2小时/2h/axis。

　　10.表面喷涂及丝印测试

    SurfacePainting&Silk-screenTest用NORMANToolInc的RCA#7-IBB机器，用在测试表面的负荷为175g，NTI的11/16宽度的磨擦纸，17Cycle/min，循环长度16cm。

不低于350次（此项测试以HAIER为准，我们的标准为500次）。

　　11.盐雾测试

  SaltFogTest温湿度/Temp&Humid:

+35℃,85%RH，pH=6.5~7.2；

　　沉降量/Falloutrate=1.0~2.0ml/80cm2/h；

　　持续时刻/Duration:

48h。

　　12.裸机跌落测试

  UnpackedDropTest木质地面，高度/Dropheight:

  （165cm），开盖跌落时，一面一次/Onetimeforeachfacewithopenedflip。

  　合盖跌落时，一面一次/Onetimeforeachfacewithclosedflip。

　　13.裸机碰撞测试

  UnpackedBumpTest裸机、装上电池，频谱/Spectrum:

半正弦/Halfsine；

　　持续时刻/Duration:

6ms；

　　加速度/Acceleration:

250m/s2（Approximately25g）；

　　方向/Direction:

6faces；

　　次数/Number:

每个方向500次/500bumpsineachdirection频谱/Spectrum:

半正弦/Halfsine；

　　持续时刻/Duration:

6ms；

　　加速度/Acceleration:

250m/s2（Approximately25g）；

　　方向/Direction:

6faces；

　　次数/Number:

每个方向500次/500bumpsineachdirection。

手机的跌落测试

Testspecification

  Testname

  DROPTESTFORUNPACKEDAPPARATUS

  Evaluatetheshockresistanceofanapparatusunpackedtoresistaseriesofdroptests.

  评估无包装的仪器的耐震强度来进行一系列下落测试

1.STANDARD标准

  ThistestisaccordingtothestandardNFC20732equivalenttothestandardCEI68-2-32此测试依照等同于标准cei68-2-32的标准nfc20732。

2.PRINCIPLE原理

  Thetestsamplessuffer14successivedropswithdifferentanglesonapinewoodboard.测试样品满足14次连续不同角度下落在松木板上

3.DIRECTIONSFORUSE:

使用方向

  3.1Testsurface测试表面

  Pinewoodboardof5cmthickness5cm厚度的松木板

  3.2Droppingheight下落高度

  Theheightshallbemeasuredfromthepartofthespecimennearesttothetestsurface,whenthespecimenissuspendedpriortolettingitfall.

  It’s1.5m

  当样品悬挂好时,下落高度应从最靠近测试表面的样品的部分来测试

  3.3Methodofrelease释放方法

  Themethodofreleasingthespecimenshallbesuchastoallowfreefallfromthepositionofsuspension,withaminimumofdisturbanceatthemomentofrelease.

  释放样品的方法应是伴随释放时扰动的最小值,从悬挂处自由落体

  3.4Initialmeasurements首次测试

  Thespecimenshallbevisuallyexaminatedandelectricallyandmechanicallychecked.样品外观要检查,电力方面和机械方面也要检查

  Pointstocheck:

  •Switchonandoffthemobile开关手机

  •Allbuttons/keysarefunctioning.所有的按钮都要检查是否能使用

  •TransactionwithSIMcard处理sim卡

  •Checkthatallthepixelsarefunctional（Usethespecifiedfunctionofthesoftwareforthistest.ExampleforBE1andBE3,type000000*thenchoosethefunction“checker”）.检查所有像素[使用供测试用的专门软间,比如be1,be3]

  •Checkthecommunication检查通讯

  3.5Numberofproductsminimum产品最小值

  3apparatusminimummustbetested.三个仪器的最小