手机设计、研发及制造全过程手机设计、研发与制造全过程现在的手机已经渐渐脱离了单纯通讯工具的身份，逐渐转变成为一个多媒体和信息的终 端设备，未来日常的沟通、娱乐、理财等活动，都是可以透过手机来进行。当大家在每一次 看到一部新奇而又拥有高性能、鲜亮的外观设计的手机出现时，各位是否有这样的好奇心， 这样的手机到底是怎么设计和制造出来的呢？所以今天我们尝试用一个技术的客观角度，来简单描述手机设计部门的构造与及部门与 部门之间的关系，最后向大家展示手机由制造到面世前的种种测试，好让大家更进一步了解 手机，更加珍惜你的爱机，或许你日后不会轻易的更换它了吧！一、手机的结构和组成一首先给各位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34皿，少数有到 5mm 的；8、10 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、LCD LENS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2,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：Rubber key主要依赖前盖内表面长出的定位pin和boss上的rib定位o Rubber key没法精确定位，原因在于：rubber比较软，如key pad _h的定位孔和定位pin间隙太小(0. 2-0. 3mm),则key pad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，Mylar dome和metal dome,前者是聚酯薄膜，后者是金属薄片。Mylar dome 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 + abso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+ push button （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、Ear jack （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ODBTEL-般是在后盖上长：rib来固定motoro11、LCD直接买来用。有两种固定样式：乩固定在金属框架里，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的插座里。12、Shielding case （隔离罩）一般是冲压件，壁厚为0.2mmo作用：防静电和辐射。13、其它外露的元件test port直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。SIM card connector直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。battery connector直接选用。焊接在PCB上。在housing上要为它留孔。charger connector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）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）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 SPEAKER RECERVE的厂商建议值）。9）粘胶的宽度必须在4皿以上（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）。二、手机的设计流程用一个较简单的阐释，一般的手机设计公司是需要最基本有六个部门：ID、MD、HW、SW、 PM、 Sourcing、 QAO1、ID (IndustryDesign)工业设计包括手机的外观、材质、手感、颜色配搭，主要界面的实现与及色彩等方面的设计。 52RD. com例如摩托罗拉“明”翻盖的半透明，诺基亚7610的圆弧形外观，索爱W550的 阳光橙等。这些给用户的特别感受和体验都是属于手机工业设计的范畴，一部手机是否能成 为畅销的产品，手机的工业设计显得特别重要！2、MD (MechanicalDesign)结构设计手机的前壳、后壳、手机的摄像镜头位置的选择，固定的方式，电池如何连接，手机的 厚薄程度。如果是滑盖手机，如何让手机滑上去，怎样实现自动往上弹，SIM卡怎样插和拔的 安排，这些都是手机结构设计的范畴。繁琐的部件需要MD的工作人员对材质以及工艺都非常 熟识。摩托罗拉V3以13. 9mm的厚度掀起了手机市场的热潮，V3手机以超薄为卖点，因为它的 手机外壳材质选择十分关键，所以V3的外壳是由技术超前的航空级铝合金材质打造而成。可 以这样说，特殊外壳材质的选择成就了 V3的成功。另外有个别用户反应在使用某些超薄滑盖手机的时候，在接听电话时总能感觉到手机前 壳的左右摇动，这就是手机结构设计出了问题，由于手机的壳体太薄，通话时的扬声器振动 很容易让手机的机身产生了共振。3、HW (Hardware)硬件设计硬件主要设计电路以及天线，而HW是要和MD保持经常性的沟通。比如MD要求做薄，于是电路也要薄才行得通。同时HW也会要求MD放置天线的区域比较 大，和电池的距离也要足够远，HW还会要求ID在天线附近不要放置有金属配件等等。可 想而知一部内置天线的设计手机，其制造成本是会较一部外置天线设计的手机贵上20-25%, 其主要因素就是天线的设计，物料的要求与及电路的设计和制造成本平均都是要求较高一些。通常结构设计师(MD)与工业设计师(ID)都会有争论，MD说ID都是画家，画一些大家做不 出来的东西，而ID会说MD笨，不按他们的设计做，所以手机卖得不好。所以，一款新的手 机在动手设计前，各个部门都会对ID部门的设计创意进行评审，一个好的ID定要是一个 可以实现的创意，并且客户的体验感觉要很好才行。当年摩托罗拉V70的ID就是一个很好的 实现创意例子，后期市场的反应也不错，而西门子的Xelibri的创意虽然也很好，也可实现， 但可惜的是最终客户的使用感觉并不好，所以一个真正好的创意，不但要好看，可实现，而 且还要好用。另外HW也会与ID吵架，ID喜欢用金属装饰，但是金属会影响了天线的设计以及容易产 生静电的问题，因此HW会很恼火，ID/MD会开发新材料，才能应付ID的要求。诺基亚8800 就是一个好例子，既有金属感，又不影响天线的接收能力。4、SW (Software)软件设计相对来说，SW是更容易为大家所理解，由于计算机的普及，让我们最大程度地接触了各 种各样的软件，手机操作界面的模式，大家经常看到的手机九官格操作菜单的实现，这都是 SW设计的范畴。SW要充分考虑到界面的可操作性，是否人性化，是否美观的因素。SW的测试非常复杂, 名目繁多，SW的测试不仅只是在寻找Bug, 致性的测试、兼容性的测试等都是非常重要的 项目，在目前“内容为主”的信息时代，软件才是手机的最终幕后支柱，硬件的驱动是软件 来实现，软件和硬件的工程师之间的冲突相信是不会比其它部门少，这种关系的绕来绕去， 所以便需要有PM (Pro jectManagement)项目管理来协调 了。5、PM (Pro jectManagement)项目管理大规模公司的PM都分得非常细致，比如TPM(T echnologlyOfProjectManagement),即专 门管技术的PM,而普通的PM,只管理项目的进度各协调工作，PM这个部门通常存在于那 些自己设计，自己生产，自己销售手机的公司，AM (AccountManager)的职位恐怕大家都不 陌生，作为客户经理，对公司内部是代表客户提出要求，对外则代表公司的整体形象，在两 者之间起着不可或缺的桥梁作用。6、Sourcing资源开发部资源开发部的员工要不停地去挖掘新的资源，如新材质、新的手机组件、测试器材等， 当手机开始试产时，他们要保证生产线上所需要的所有生产物料齐备。手机进行小批量试生产，考察的不仅是软/硬件的成熟度，还包括考察生产工艺和生产的 测试技术，有些手机在进行到这个阶段时，却通过不了这一关的话，最后是以失败告终。于 是这款新设计的手机便不会出现在市场上了，而投入的开发资金和人力却付之流水，是一个 极大的损失。7、QA(