开发手机的全流程（上）

主按键的结构设计

手机主按键按厚度分可以分为超薄按键和常规按键,以前做翻盖机,滑盖机的时候因为厚度限制,按键厚度空间连2mm都不到,直接采用片材加硅胶的结构,片 材可以是薄钢片或PC片,为了保证按键之间不连动,片材上不同的功能键之间会用通孔分隔开来(如V3手机的主按键就是这样做的),硅胶的作用是为了得到良 好的按键手感.

现在市场上以直板机居多,我就以P+R按键为例讲一下主按键的结构设计,把直板机的结构设计工作量分为100份,我认为 按键组件的结构设计就占了30%,上壳组件占30%,下壳组件占40%,可见按键的重要性.P+R按键包括键帽组件,支架和硅胶三部分,也有的按键在键帽 组件和支架之间加多了一张遮光纸防止按键之间透光.

支架材料则根据按键厚度来定,可以用PC或ABS注塑成型,厚度在 0.8-2.0mm;也可以用PC片材直接冲裁, 厚度为0.5,0.6或0.7mm;按键厚度不够时,支架材料用0.15mm厚的不锈钢片,但考虑到ESD(静电测试)时钢片对主板的影响,我们需要在钢 片两侧弯折出一段悬臂,和DOME片上的接地网导通,或者和按键PCB上的接地铜箔导通, 硅胶片厚0.3mm,正面长凸台和键帽粘胶水配合.背面伸DOME柱和窝仔片配合.

侧按键的结构设计

侧按键位于手机的左右侧面或者顶侧面,功能通常为音量键,拍摄键,开机键或者锁定键等,结构较主按键简单,主板上做侧按键的位置通常会采用穿焊的方式固 定几个侧向触压的机械按键,一个机械按键对应一个功能.机械式侧按键优点是结构简单,手感好.也有做FPC按键的,在主板上预留焊盘位置,采用面焊的方式 固定一个FPC按键板,FPC按键板弯折后朝着侧面,按键板上的窝仔片可以感应触压.FPC式侧按键优点是主板不变的情况下侧按键的中心位置可以根据需要 稍作调整.

侧按键部分的结构设计通常采用P+R形式,和主按键相比较侧按键不用做按键支架,硅胶部分不可少有助于改善手感不至于偏硬,键帽多带有裙边防止 掉出,键帽表面处理可以是原色,喷油或者电镀,由于没有LED灯,侧按键不要求透光,也很少做水晶键帽,功能字符一般采用凹刻的方式做在键帽上.

侧按键的固定是在侧按键的侧面伸一个耳朵出来,然后用壳体伸骨夹住,这主要是在整机的装配过程中防止按键松脱,一旦合壳之后,侧按键的夹持部分就基本不起什么作用了,夹持部分的配合间隙为零.

USB 胶塞的结构设计

USB 胶塞是用来保护USB连接器的盖子,为方便开合,通常采用较软的TPE或者TPU材料,USB胶塞的结构分为本体,抠手位,舌头,定位柱四个部分,颜色为 黑色或者采用与壳体接近的颜色,USB的功能字符凹刻在本体上,抠手位可以是伸出式或者挖一块做成内凹式.舌头部分是USB胶塞伸入USB连接器防止松脱 的胶骨,定位柱是USB胶塞固定在壳体上的倒扣,可以做成外插式或者直压式(直接卡在壳体之间).

手机上类似的结构还有T-FLASH卡或者SD卡的胶塞,长一点的胶塞还可以做成P+R结构,即本体,抠手部分用硬胶材质,而里面的插合,固定部分用软胶材质,硬胶材质和软胶材质之间用胶水粘合在一起.

螺丝孔胶塞的结构设计

手机表面外露的螺丝帽会影响外观,必须用螺丝孔胶塞遮住.电池盖内的螺丝帽可以不做遮蔽.螺丝孔胶塞的结构比较简单,模具可以和USB胶塞放在同一套模 里,由模厂制做,螺丝孔胶塞近似于圆柱形,为方便易取,可以掏空内部,螺丝孔胶塞外部的曲面需与壳体轮廓面保持一致,直径尽量做小(比螺丝帽直径大 1.0mm即可),如果左右两个螺丝孔胶塞外部的曲面不一样,不能互换,则必须在螺丝孔胶塞的圆柱面上做防呆的凹槽加以区分.

螺丝孔胶塞根据结构的需要可以和螺丝不同轴心做成偏心的,只要能够遮盖住螺丝帽就行.

因为整机拆解必须用到螺丝,所以为了验证手机没有被私自拆开过,有些制造商会在电池盖内的螺丝孔顶上挖一块平台出来加贴一张易碎纸,如果要松掉螺丝孔内 的螺丝,就必须破坏掉易碎纸.贴易碎纸的平台必须根据易碎纸的尺寸来设计,平台形状比易碎纸略大,位置比壳体低下去一级,防止手指无意中触及到易碎纸.

喇叭的固定结构

手机的音量是强有力的卖点,这对喇叭音腔提出了更高的要求.除了要求方案公司把喇叭本身的出音调到最佳状态之外,喇叭的音腔结构还需注意几点:

喇叭的前音腔必须做到封闭.喇叭与壳体直接配合的,喇叭与壳体之间必须加贴环状泡棉封闭,喇叭侧面必须用壳体长环状围骨包围起来,单边间隙留 0.1mm.如果喇叭与壳体之间有天线支架隔开,那么喇叭与天线支架之间必须加贴环状泡棉封闭,天线支架与壳体之间也必须加贴环状泡棉封闭,总之让喇叭发 出的声音之能通过壳体上的出音孔传出去.

喇叭的前音腔高度应大于1.5mm.喇叭的音腔高度是指喇叭的正面到壳体内壁的垂直距离,为了确保足够的喇叭音腔高度,甚至可以把壳体音腔内侧胶厚掏薄至0.6mm.

出音孔面积必需达到喇叭出音面积的15%,出音孔面积是出音孔的总面积之和.喇叭出音面积是喇叭正面除去泡棉后的中间部分的面积,喇叭的音腔高度越高, 要求出音孔面积占喇叭出音面积的比例越大,当喇叭的音腔高度在20以上时,出音孔面积可以和喇叭出音面积等大即100%.对与大多数手机而言喇叭的音腔在 1.5~4mm,出音孔面积占喇叭出音面积的15%~20%,声音效果比较好.

出音孔的结构最简洁的做法是直接在壳体上开孔,可以是圆 孔阵列,也可以是一组长条形的孔.为防止灰尘和异物进入音腔,可以在壳体内侧加贴防尘网,为了美观,出音孔的外侧可以加贴镍片,PC片等装饰件, 镍片的网孔直径可以细小到0.3mm,在使用镍片的情况下,壳体内侧可以不用加贴防尘网.

喇叭的后声腔主要影响铃声的低频部分，对高频 部分影响则较小,可以不做要求。为了得到良好的低音效果,在主板上没有元件干扰的情况下,可以利用天线支架与主板配合,通过加贴泡棉把喇叭的后声腔封闭起 来形成后音腔.现在为了得到更震憾的低音效果,喇叭家族里已经出现了震动喇叭,根据声音的大小震动喇叭可以产生不同强弱的震动,这种震动直接通过壳体传到 使用者的手上.