手機的一般結構及設計指南

手機設計系列-手機的一般構造手機設計系列-手機的一般構造一、手機構造手機構造一般包括以下幾個局部：1、 LCDLENS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；〔螺絲一般承受、拆卸，承受鎖螺絲式時必需留意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：承受卡勾+螺釘的連結方式與上蓋連結；3、 按鍵材料：Rubber，pc+rubber，純pc；Rubberkey主要依靠前蓋內外表長出的定位pinbossribRubberkey沒法準確定位，緣由在于：rubber比較軟，如keypad上的定位孔和定位pin間隙太小<0.2-0.3m，則keypad三種鍵的優(yōu)缺點見林主任講課心得。4、 Dome按下去后，它下面的電路導通，表示該按鍵被按下。Mylardome和metaldomeMylardome廉價一些。連接：直接用粘膠粘在PCB上。5、 電池蓋材料一般也是pc+abs。件。連結：通過卡勾+pushbutton〔多加了一個元件〕和后蓋連結；6、 電池蓋按鍵材料：pom種類較多，在使用方向、位置、構造等方面都有較大變化；7、 天線分為外露式和隱蔽式兩種，一般來說，前者的通訊效果較好；標準件，選用即可。連結：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。8、 Speaker通話時發(fā)出聲音的元件。為標準件，選用即可。連結：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。Housing上有出聲孔讓它發(fā)音。9、 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。10、 Motormotor帶有一偏心輪，供給振動功能。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。11、 LCD直接買來用。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PCBPCB上的插座里。12、 Shieldingcase一般是沖壓件，壁厚為0.2mm。作用：防靜電和輻射。13、 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。PID完成后就可以開頭具體的構造設計了，構造設計之初需要考慮清楚：各零部件之間的裝配，定位和固定；各零部件的材料，工藝；各零部件的強度，加工限制；本節(jié)依據上述三點對手機中常見構造件的設計作簡潔介紹。一．塑料殼體〔Housing〕全部非殼體零部件并限位。殼體通常由工程塑料注塑成型。殼體常用材料〔Material〕ABS：高流淌性，廉價，適用于對強度要求不太高的部件〔不直承受到沖擊，不承受牢靠性測試中構造耐久性測試的部件，如手機內部的支撐架(Keypadframe，LCDframe)等。還有就是普遍用在要電鍍的部件上〔如按鈕，側鍵，導航鍵，電鍍裝飾件等。目前常用奇美PA-727，PA757等。PC+ABS：流淌性好，強度不錯，價格適中。適用于絕大多數的手機外殼，只要構造設計比較優(yōu)化，強度是有保障的。較常用GECYCOLOYC1200HF。PC：高強度，貴，流淌性不好。適用于對強度要求較高的外殼〔如翻蓋手PC材料GELEXANEXL1414SamsungHF1023IM。在材料的應用上需要留意以下兩點： 避開一味削減強度風險，什么部件都用PC料而導致成型困難和本錢增加；在對強度沒有完全把握的狀況下，模具評審ToolingReview時應當明確PC+ABS生產T1不夠時后續(xù)會改用PC慮好收縮率及特別部位的拔模角。通常外殼都是由上、下殼組成，理論上上下殼的外形可以重合，但實際小不全都，即面刮〔面殼大于底殼〕或底刮〔底殼大于面殼?？沙惺艿拿婀?lt;0.15mm,可承受底刮<0.1mm。在無法保證零段差時，盡量使產品的面殼大于底殼。一般來說，面殼因有較多的按鍵孔，成型縮水較大以縮水率選擇較大，一般選0.5%。底殼成型縮水較小，所以縮水率選擇較小，一般選0.4%，即面殼縮水率一般比底殼大0.1%。即便是兩件殼體選用一樣的材料，也要提示模具供給商在做模時，后殼取較小的收縮率。殼體厚度(WallThickness)〔Shell〕地講，對于平板狀截面(Flatwallsection)，每增加10%的壁厚，部件的剛性會增加33%25度會對手機的外觀，部件的成型時間，本錢及整個手機的重量帶來負面的影響。殼體厚度的設計上要留意以下幾點： 壁厚要均勻，厚薄差異盡量把握在根本壁厚的25%以內〔低縮水率材料<0.5%〕，可以避開明顯的翹曲，填充及外觀缺陷等問題。 對于直板機，在厚度方向上殼體的厚度盡量在1.1-1.2mm，側面厚度1.5-1.7mm0.8mm，整個部件的最小壁厚不得小于0.4mm，且該處反面不是A100mm2。 對于折疊機和滑蓋機，在厚度方向上殼體的厚度1mm，側面厚度1.2mm。外鏡片支承面厚度0.8mm，內鏡片支承面厚度最小0.7mm，轉軸處壁厚1.1-1.2mm，滑軌滑道面1.0mm,整個部件的最小壁厚不得小于0.4mm，且該處反面不是A100mm2。電池蓋Batterycover折疊機和滑蓋機壁厚取0.9-1.0mm，直板機取1.0mm。螺絲柱〔Boss〕抽殼之后就要確定好殼體之間如何固定固定兩個殼體。螺絲柱通常用于裝配螺絲Scre〕或螺絲嵌件Insert/Nu，螺絲柱通常還起著對PCB4-6機的主機局部盡量用42顆。假設是2顆，要盡量靠近轉軸。在螺絲柱的設計上需要留意以下幾點： 為了避開螺絲柱反面的外表縮水，螺絲柱壁厚〔Boss-wallthickness〕與殼體壁厚的關系應當保持和加強筋厚度〔Ribthickness〕與殼體壁厚的關系〔見下面關于加強筋的介紹-1 假設螺絲柱壁厚相對于殼體壁厚的比例關系超過了推舉的比例，可以考慮在其根部設計一圈凹坑來削減縮水的可能。見圖5-1。 在螺絲柱底部加倒圓角可以削減應力集中和潛在0.2-0.4mm的倒圓角會增加螺絲柱的強度而不會造成螺絲柱反面的外表縮水。Insert/Nut熱壓的螺絲柱的設計根本原則：其外徑應當是Insert/Nut外徑的1.5倍。但是我們在手機的圖5-2中M1.-0.的Insert/Nut2.5m，設計中螺絲柱的外徑設計為3.70mm3.90mm會更加牢靠〔0.70m。 Insert/Nut熱熔在螺柱里后要能承受2.5Kg的扭力和15Kg的拉力。 圖5-3中所示的Insert/Nut與螺絲柱尺寸關系為：E>=0.8mm；F尺寸很關鍵，是必需在裝配圖中明確Insert/Nut熱熔后與基準面的距離，且每次送樣都要檢驗。H=螺柱外徑+0.20mm。下殼螺柱底面與Insert/Nut面的距離為0.05mm；下殼螺柱外圈頂住PCB板處與PCB板的距離為0.05mm。用于自攻螺絲的螺絲柱的設計原則是：其外徑應當是Screw外徑的2.0-2.4倍。圖5-4為M1.6x0.35的自攻螺絲與螺柱的尺寸關系。設計中可=2x螺絲外徑；螺柱內徑(ABS,ABS+PC)=螺絲外徑-0.40mm；螺柱內徑(PC)=螺絲外徑-0.30mm或0.35mm〔可以先按0.30mm來設計，待測試通不過再修模加膠；兩殼體螺柱面之間距離取0.05mm。圖圖5-4

5-3 〔10次〕時所要用的扭力值。自攻螺絲規(guī)格自攻螺絲規(guī)格M1.4x0.3M1.6x0.35標準扭力(kg)0.901.30M1.8x0.35M2.0x0.40

表5-1

2.002.75止口〔Lip〕止口的作用：手機殼體內部空間與外界的導通不會很直接，能有效地阻隔灰塵/靜電等的進入；上下殼體的定位及限位；殼體止口的設計需要留意的地方： 嵌合面應有0.5~1角以利裝入。 上殼與下殼圓角的止口協作，應使協作內角的R，以增大圓角之間的間隙，預防圓角處的干預。 5-5-〔即圖中上面的一個殼〕的一端的止口放在里邊以抵抗外力。圖5-50.6-0.8mm〔至少大于殼體側壁壁厚的一半0.50mm到殼體側壁壁厚的一半來設計；B1=0.10mm；B2=0.20mm?？邸睸nap〕設計完止口就該設計卡扣了。卡扣的應用在手機的殼體是很普遍的，主要是上預防轉角處簡潔消滅的離縫問題?？墼O計需要留意的地方： 直板機假設用4間要各設計2〔每個卡扣的長度不要超過7mm，假設只能設計一個，10-12m2個卡扣〔4mm左右，假設受元器件擺放位置的限制，如卡扣的內斜銷運動過程中與Speaker/Receiver/Motor/Camera等元器件的定位/音腔發(fā)生干預，頂部可以只設計1個卡扣〔長度6mm左右。 直板機假設用6殼體上左右兩邊每兩個螺柱之間要設計1個卡扣。其余與上一樣。 折疊機/滑蓋機假設用4顆螺絲來固定上下殼體，那么在殼體上左右兩邊兩螺柱之間要各設計1個扣〔6-8mm之間；頂部-個卡扣〔4mm左右位置的限制，如卡扣的內斜銷運動過程中與Speaker/Receiver/Motor/Camera等元器件的定位/音腔發(fā)生干預，頂部可以只設計1個卡扣〔長度6mm左右?？厶幜粢夥乐箍s水與熔接痕Meltlin。4mm；留意周邊不要設計其他特征?？奂毑吭O計依據圖5-6來設計。A1=0.4-0.6；A2=0.10mm；A3=0.05mm；A4=0.10mm；A5>=0.70mm；AA=0.40-0.55mm〔視卡扣周邊狀況及殼體側壁厚度，側壁厚度大于1.5mmAA取0.4mm；小于1.2mm時取0.55mm。沒有把握時先按小設計，待驗證后再加膠。加強筋〔Rib〕上述螺柱，止口以及卡扣的作用都是用于裝配及協作的，全部協作特征設計好了之后，就可以開頭設計補強的特征了。加強筋是一種經濟有用的加強殼強筋還起到對裝配中元器件定位的作用；對相互協作的部件起對齊的作用；對機構起止位和導向的作用。圖5-7表示到達2倍的剛性，通過設計加強筋僅需增加7%25%的材料。加強筋的設計涉及到厚度(Thickness)，高度〔Height，位置〔Location，數量〔Quantit，很關鍵，太厚會引起對面的外表上有縮水〔Sink〕和外觀〔Cosmetic〕的問題。加強筋的設計要留意以下原則： 表5-2為常用材料加強筋厚度設計通用參考〔加強筋厚度5-8為加強筋設計時幾個主要尺寸之間的關系。表5-2 壁厚<=1.5mm殼體壁厚的75%； 壁厚<=1.0mm的薄壁零件允許加強筋的厚度與殼體壁厚一樣。 高光面應當承受薄的加強筋； 可以用幾個矮的加強筋來代替一個高的加強筋，主要尺寸見圖5-9。較多的加強筋會增加部件的強度和防止裂開，但實際上也可能會降低部用應當本著需要的原則來設計。加強筋的布置方向最好與熔料充填方向全都。圖5-8 圖5-9角撐〔Gusset〕通常我們還會設計一些角撐來加強螺柱，殼體折彎等局部。設計角撐的原則5-10告知我們如何來設計角撐。圖5-10 圖5-11圓角〔Radius〕太小的圓角或沒有圓角會導致應力集中，相反，太大的圓角會導致殼體外表縮水。圖5-11所示為圓角和殼體壁厚的比例R/h比例R/h為0.15〔對于小的或中度沖擊和外觀質量可以得到一個比較好的折衷。拔模角度〔Draft〕由于塑料殼體的成型特性，我們要對所設計的塑料件加上拔模特征〔這項工作盡量在全部特征都建完之后再做5-1。設計拔模特征時留意： 要對全部平行于模具上鋼鐵分開〔Steelseparation〕的方向的面進展拔模； 外殼面拔模角度大于2.5度； 1可以依據下面原則來?。?低于3mm高的加強筋拔模角度取0.5度，3mm-5mm取1度，其余取1.5度； 外表要咬花的面拔模角度：1度+H/0.0254度〔H=咬花總深度〕圖5-12底切〔Undercut〕5-1或PC時，底切Undercut不要大于2%。[%Undercut=(D-d)/D%]圖5-13 圖5-14welding〕防水的密封效果。超聲波焊接在手機殼體的設計中主要用于：Lens與前殼的裝配〔從內往外裝；電池底殼和面殼的焊接〔結實密封，防潮防水；其他兩件殼體之間的連接；能量帶的設計和溢膠槽的設計。圖5-14所示為典型的超聲焊接能量帶的尺寸殼體壁厚在1mm以下的狀況。我們規(guī)定能量帶的寬度為0.30-0.40mm〔0.25W〕；0.30mm-0.40mm；夾角由寬度和高度確定。圖5-15 圖5-15所示為能防止溢膠的Z形能量帶設計，這種設計能幫助兩個零件定位，在使用時耐拉伸，提高了耐剪切性能，并能消退外部溢料。但這種壁厚的要求在1.2mm以上，外邊肩膀局部的寬度和高度以能成型為基準應大于0.40mm三角形的能量帶尺寸依據圖5-14的要求來設計。X 方向的滑動間隙取0.05mm；兩件之間在厚度方向的間隙為0.40-0.50mm。 另外還需留意一下超聲線的長度，太長了塑膠超聲時沒地方跑，不簡潔3-4mm。設計超聲焊接時要留意兩個零件的材料能否被超聲焊接，圖5-16列出了常用塑料材料相互超聲焊接的性能好壞〔紅色表示超聲后強度好，蘭色表示強度尚可，白色表示不能超聲〕圖5-16手機設計系列-常消滅的機構設計方面的問題手機設計系列-常消滅的機構設計方面的問題一、常消滅的機構設計方面的問題。Vibratorvibratorvibrator四周沒有簡潔的rib位，由于vibratorALTrib被卡住，致使來電振動失敗。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。Simcardslot由于不同地區(qū)的simcard的大小和thickness有別，所以在進展simcardslot要保證最大、最厚的simcardsimcardBatteryconnector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。薄弱環(huán)節(jié)droptestFronthousingbatterycoverbuttonrib保證強度。ID機構完成pcb的堆疊后將圖發(fā)給IDIDPcb上的全部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；小處也不能無視，比方spongelens縮水常發(fā)生部位boss0.8-1mm的間隙，要避開bosshousing上antenna局部，由于構造需要〔要做螺紋，往往會比較厚。前后殼不匹配收縮率。這是由于兩者的注塑條件不同，后殼需要較大的注塑壓力。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局部如設計得不好，則在droptestspeaker、buzzer、和MIC相關的housing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，孔要到達確定的大小。speaker1.5以上，聲音才出得來。housingspeaker這些問題。sponge二、閱歷信息１．HingeHinge是個標準件。一般由sales依據市場要求選擇。折疊式手機翻蓋的翻開和合上功能完全由它實現。２．Keyp