手机设计过程.docx
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手机设计过程.docx
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手机设计过程
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,根据工艺、结构可行性提出修改意见;
2、建模前根据PCBA、ID工艺估算基本尺寸;
3、根据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避免出现锐角,以免倒圆角后出现大的缝隙。
各零件之间根据需要预留适当的间隙;
5、采用TOP-DOWN设计思想建立骨架文件,各零件间尽量避免出现相互参考的情况;
6、翻盖机的主要问题。
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。
如果转轴处外观为弧形,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设计时注意避免)
12、滑盖机要根据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,避免放在外观面上。
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:
与下盖一般采用卡勾+螺钉的连结方式(螺丝一般采用φ2,建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸,采用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:
采用卡勾+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主要依赖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,原因在于:
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便宜一些。
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,一般来说,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) 建模前应该先根据规划高度分析,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) 设计尺寸基本上为二次处理后的尺寸(NND模具厂肯定反对了,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,可以将基本壁厚作到1.5,此时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(但是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,最好采用MIC SPEAKERRECERVE的厂商建议值)。
9) 粘胶的宽度必须在4mm以上(大部分厂商可以作到3。
5,但是为了安全起见,还是留点余量好)(另外电铸件的胶宽可以作到1,原理也较为简单可行,如果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,不好做,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。
与壳体的间隙必须控制在0。
5以上
20) INSERT的装配需要实验数据的确认,但是数据要求每次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) 尽量少采用粘接的结构。
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.(如果是金属内壳,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别(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,如果过薄会产生除裂痕外还有喷涂后的色差问题(韩国通常采用局部挖通,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很大,请仔细考虑)
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,最好采用厂商建议值)
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) 基本模具制作时间前后顺序
键盘模具比塑料壳体的模具制作时间应该提前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(金属件提前完成与壳体配合)
天线应该比壳体提前一周进行(要先开样品模,确认后开正式模具)
44) 最好采用下壳四棵螺钉,上壳如果有两可的话一定要在靠近HINGE处。
45) 后期的T1装机需要提前将天线确认,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给客户挑选(一般设计4款以上给客户,让客户从中挑),其实客户不会要求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.待客户从中挑选好后,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.
如果没有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.
这样做,在今后的结构设计中,不会有在空间上存在问题,不会出现放不下的问题(大家都知道,手机的外形尺寸要求很严格的),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,可别等到做完了才来,哪样不安全.等ID做好后进行最后的评估.没有问题后,给老板挑选后送客户确认,客户确认要差不多一周的时间.
ID在客户确认好后就该建MD了!
MD的时间一般要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!
结构工程师的水平还是很有限的,有些问题可能他一个人也很难想到,开模具周期,45天右右!
在开模具的过程中,要密切关注模具的状况,上面说的开模只是壳料的开模,还应将五金件,橡胶,3M胶等很多的东西进行开模.打样和承认!
等到T1出来的时候,好有这些样品试装,如果没有什么大的问题,就可以给模具厂承认产品的模具结构,否则,继续修模具到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),但是也有例外的!
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可以量产。
在结构设计的过程中,要注意壳料的厚度,空间本来就很有限,有些地方不能做的太薄,要看模具厂的注塑机的机型,有高速机的话,可以做0.3左右,但是在空间允许的司况下,千万不要这样做,以后量产是会出问题,有可能有很多的机通不过测试!
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,并且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,并且放置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.紫外线照射测试(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);
持续时间/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;
持续时间/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;
持续时间/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;
持续时间/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此测试根据等同于标准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.三个仪器的最小值必须被检查
3.6Duringthetest测试时
14consecutivedropte
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