手机结构设计指引.docx

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手机结构设计指引

受控编号

密级

版本

1.0

生效日期

总页数

20页

正文

18页

附录

0页

编制

苏伟

日期

2006年5月

审核

日期

批准

日期

先科通信工业有限公司

修订履历

修改时间

修改概要

修改后版本

修改人

备注

2006.4.28

首次发布

1．0

苏伟

1.目的4

2.手机零部件命名规则4

3.手机结构设计规范6

3.1整体尺寸规划6

3.2外形3D建模8

3.3硬件固定方式10

3.4装饰件固定方式10

3.5胶位设计11

3.6止口设计11

3.7扣位设计12

3.8骨位设计12

3.9螺丝柱设计12

3.10镜片设计13

3.11超声线设计13

3.12音腔设计14

3.13热熔柱设计16

3.14金属装饰件设计16

3.15屏蔽罩和屏蔽框设计17

3.16按键结构设计19

3.17电池结构设计20

1.目的

随着手机行业的发展，市场对手机的设计开发周期要求越来越来短，用户对手机的要求也是越来越高。

这就需要我们能在最短的时间内设计出更好的产品。

但是手机的结构设计都是有规律可循的，本设计指引的撰写，旨在总结和归纳以往我们在手机设计方面的经验，重点阐述本公司对于机械结构设计的要求，避免不同的工程师在设计时，重复出现以往的错误。

使设计过程更加规范化、标准化，利于进一步提高产品质量和缩短产品设计周期，设计出客户完全满意的产品。

我们将不断地总结设计经验，完善本设计指南，使我们的结构设计做得更好。

2．手机零部件命名规则

序号

中文名

英文名

缩写

说明

主机面壳

Basetop

Base-top

主机底壳

Basebottom

Base-bot

翻盖面壳

Fliptop

Flip-top

翻盖底壳

Flipbottom

Flip-bot

滑盖面壳

Slidetop

Slide-top

滑盖底壳

Slidebottom

Slide-bot

电池面壳

Batterytop

Batt-top

外置电池

电池底壳

Batterybottom

Batt-bot

外置电池

电池盖

Batterycover

Batt-cover

内置电池

信号灯罩

Signalledlens

Led-lens

翻盖装饰件

Flipadornment

Flip-adorn

有多个装饰件请再缩写后再标示

滑盖装饰件

Slideadornment

Slide-adorn

听筒装饰件

Receiveradornment

Receiver-adorn

摄像头装饰件

Cameraadornment

Camera-adorn

扬声器装饰件

Speakeradornment

Speaker-adorn

电池推钮

Batterylock

Batt-lock

主机按键

MainKeypad

Main-key

滑盖按键

FlipKeypad

Flip-Key

侧按键

SideKey

Side-Key

拍照按键

CameraKey

Camera-Key

开关按键

switch

耳机塞

Audiojackcap

Jack-cap

天线

antenna

螺钉

Screw+螺丝规格

Screw＋M××

推钮弹簧

Springforbatterylock

Lock-spring

天线连接片

Antennaterminal

Ant-terminal

天线铜套

Antennanut

Ant-nut

按键弹片

Metaldomesheet

Metal-dome

翻盖转轴

hinge

滑轨

Slidehinge

Slide-hinge

麦克风

microphone

mic

麦克风套

Microphoneholder

Mic-holder

背光灯

LED

防尘网

Dustseal

Dust-seal

螺丝盖帽

Screwcap

Screw-cap

泡棉垫

Supportpad

Support-pad

导电海绵条

Electricpad

Electric-pad

RF塞

RFconnectorcap

Rf-cap

RF连接器

RFconnector

Rf-conn

马达

motor

马达套

Motorholder

Motor-holder

橡胶垫

Supportrubber

Support-rubber

主屏LCD

mainlcd

Main-lcd

次屏LCD

Sublcd

Sub-lcd

主屏LCD镜片

Lensformainlcd

Main-lens

次屏LCD镜片

Lensforsublcd

Sub-lens

主屏LCD缓冲垫

Cushionformainlcd

MLCD-Cushion

次屏LCD缓冲垫

Cushionforsublcd

SLCD-Cushion

主LCD镜片双面胶

Tapeformainlens

Main-tape

次LCD镜片双面胶

Tapeforsublens

Sub-tape

IMEI贴纸

IMEIlabel

Imei-label

SIM卡连接器

SIMconnector

Sim-conn

扬声器

Speaker

扬声器垫圈

Speakercushion

Spearker-cushion

受话器

Receiver

receiver

受话器垫圈

Receivercushion

Receiver-cushion

摄像头

camera

摄像头垫圈

Cameracushion

camera-cushion

屏蔽框

Shieldingframe

Shielding-frame

屏蔽罩

Shieldingcase

Shielding-case

IO连接器

IOconnector

IO-conn

热熔螺母

Insert+罗纹规格

Insert-M××

钮扣电池

cell

霍耳开关

HallIC

FPC连接器

FPCconnector

FPC-conn

电池连接器

Batteryconnector

Batt-conn

板与板（PCB或者FPCB）连接器

B-Bconnector

3．手机结构设计规范

3.1整体尺寸规划

●根据排好的硬件，及尺寸链的计算：

镜片、双面胶、缓冲垫、胶壳厚度，配合间隙等，可计算出手机的高度尺寸。

长宽尺寸确定的时候封装硬件的胶壳所需的能满足结构强度的壁厚，以及预留足够的空间满足设计卡口的空间，一般长宽方向单边预留2.5mm的空间可以满足要求。

●折叠机厚度计算

（1）翻盖部分:

主镜片+背胶A=1.0,打板B=0.5-0.6;主屏缓冲泡棉间隙C=0.2-0.3

副屏缓冲泡棉间隙D=0.2-0.3,打板E=0.5-0.6,镜片厚度根据大小,玻璃F=0.6-0.8,注塑镜片F=1.0

LCD厚度G=4.3-5.0

造型余量H=0.5-0.8

总体厚度a+b+c+d+e+f+g+h

（2）主机部分:

主板到主机面壳内部I=1.0,主机面壳厚度J=1.0-1.2

主板厚度K=0.8-1.0

主板元件高度L=2.0左右

主机底到元件M=0.15-0.2间隙

主机底电池打板N=0.8

电池与主机底打板间隙O=0.15

电池内壳:

如果采用钢板P=0.3,采用注塑P=0.6

电芯厚度Q=

电芯固定用背胶+电芯膨胀R=0.25-0.3

电池面壳S=0.8

总体厚度:

I+J+K+L+M+N+O+P+Q+R+S

（3）整机

主机面到翻盖底0.3-0.4间隙（看键盘是否突出主机面）

翻盖厚度+主机面到翻盖底间隙+主机厚度

●滑盖机厚度计算

（1）滑盖上（上表面到LCD板下表面）:

主镜片+背胶A=1.0,打板B=0.5-0.6;主屏缓冲泡棉间隙C=0.2-0.3

LCD厚度D=3.8-4.1

造型余量E=0.5-0.8

总体厚度a+b+c+d+e

（2）中间部分（LCD板下表面到主PCB上表面）:

螺钉头+间隙+打板A=0.5+0.1+0.8

滑轨厚度B=3-4MM

螺钉头+间隙+打板C1=0.5+0.1+0.8

打板+间隙+连接器C2=0.6+0.2+0.9-1.2

主板上面到面壳表面+键盘与滑轨主体间隙：

C3=2.2+0.5-滑轨与机壳配合部分的厚度

总体厚度a+b+c1（c2ORC3按大的计算）

（3）主机下（主PCB上表面到电池壳）:

主板厚度K=0.8-1.0

主板元件高度L=2.0左右

主机底到元件M=0.15-0.2间隙

主机底电池打板N=0.8

电池与主机底打板间隙O=0.1

电池内壳:

如果采用钢板P=0.3,采用注塑P=0.6

电芯厚度Q=

电芯固定用背胶+电芯膨胀R=0.25-0.3

电池面壳S=0.8

总体厚度:

K+L+M+N+O+P+Q+R+S（如果为内置电池，P+S=1.3最小）

（4）上滑盖与下滑盖的间隙0.3-0.4,分型放在滑轨上件低面的0.5左右

●PDA手机厚度计算

造型+泡棉厚度H=1.5-2.2mm

触摸屏厚度I=1-2mm

LCD厚度J=2.6-3.4

主板厚度K=0.8-1.0

主板元件高度L=2.0左右

主机底到元件M=0.15-0.2间隙

主机底电池打板N=0.8

电池与主机底打板间隙O=0.1

电池内壳:

如果采用钢板P=0.3,采用注塑P=0.6

电芯厚度Q=

电芯固定用背胶+电芯膨胀R=0.25-0.3

电池面壳S=0.8

总体厚度:

H+I+JK+L+M+N+O+P+Q+R+S（如果为内置电池，P+S=1.3最小）

●直板机厚度计算

造型+泡棉厚度H=1.5-2.2mm

触摸屏厚度I=1-2mm

LCD厚度J=2.6-3.4

主板厚度K=0.8-1.0

主板元件高度L=2.0左右

主机底到元件M=0.15-0.2间隙

主机底电池打板N=0.8

电池与主机底打板间隙O=0.1

电池内壳:

如果采用钢板P=0.3,采用注塑P=0.6

电芯厚度Q=

电芯固定用背胶+电芯膨胀R=0.25-0.3

电池面壳S=0.8

总体厚度:

H+I+JK+L+M+N+O+P+Q+R+S（如果为内置电池，P+S=1.3最小）

3.2外形3D建模

1）接到ID的彩色效果图后，要仔细检查：

a）要确认外形是否与LAYOUT一致，

b）如螺丝柱的位置

c）RF测试孔的位置及大小

d）CAMERA,AUDIO-JACK,SIDEKEY,IrDA,I/O的位置

e）Speaker,receiver,mic通孔位置

f）LCD的显示区域等等是否正确。

g）要与ID一起确认所有零件的材料及成型工艺,评估其可行性及潜在的风险。

h）如果有大的金属件，要与HW商量是否对电气性能和ESD有影响。

i）要检查其分模面是否合理

j）是否有不利于做模的地方。

k）有分模线的地方要提前和ID沟通。

2）3D建模

结构设计之前，需要将ID部门所作的2D效果图（2Dsketch）立体化，3维化，实体化。

这个过程我们称之为PID建模过程，建成的3DPro/E数据称为master。

这个3D数据包含了所有ID想要的曲线和曲面，分型线和美工线，甚至外表面的拔模角度，以及所有外观部件的拆分。

PID建模有很多种方法，这里介绍常用的一种骨架建模法。

首先建一个.prt文件，命名为Projectname_master.prt，在该文件中先建几个主要的基准（Datum/Axis），比如说分型基准面，PCB装配基准面，旋转轴线等；

然后把不同外观部件的共有特征以点（Point）、线（Curve）、面（Surface）的方式表达出来。

线可以由草绘，点构成线，投影等方式来做。

建面的方式可以是扫描，混成，边界曲线构成和变倒角等方式来完成；

将面合并（Merge），在这里只可进行与共有特征有关的合并命令，不需体现只与单个零件有关的个别特征；建一个总装配文件（Assembly文件），命名为Projectname_housing.asm。

在总装配文件中首先采用默认装配（Default）装配上Projectname_master.prt文件；其次建上所需要的各个部件（如Front-Housing.prt，Rear-Housing.prt，LCD_LENS.prt等），都以默认的方式装配进总装配文件；

在总装配图中分别激活单个部件，把Projectname_master.prt文件中所有信息内容以Merge的方式拷贝到各个文件中（方法1：

主菜单中找：

Insert/Merge命令）。

方法2：

不用激活单个部件，直接在MenuManager/Component/Advutils/Merge先选择部件名，然后选择Projectname_master.prt）；打开单个部件的.Prt文件，首先建立一个master的层，把所有的点、线、面都放到该层中，目的是使界面简单化；选取该.prt所需要的面进行Merge，不需要的线和面可以在层里隐藏起来，最终得到自己想要的一个封闭的面，长成实体（Protrusion）。

其它.prt文件同5.1.6一样操作，最后得到一个符合ID外观要求的没有内部结构特征的3D模型装配图。

在3D建模过程中要注意以下几点：

在Projectname_master.prt文件中做好以下工作：

整机的外观尺寸、分模线和分模基准面、拔模角度Draftangle、光滑过渡的园角（指与外观有关的大的圆角）；

所有Part能公用的Curve也全放在这个骨架模型中：

如键盘孔、侧建孔、天线孔、喇叭出声孔、Receiver出声孔、MIC孔、电池分界线、电池按钮轮廓线、各堵头轮廓线等；

在Projectname_master.prt文件中，建议在面和面结合的地方尽量不要倒圆角，因为圆角在Pro/E的重生过程中，很容易造成错误；有时在后面的结构设计中也会对抽壳（Shell）造成困扰；

对于点、线、面：

尽量用简单的Curve线：

如直线>简单圆弧>复杂圆弧>多义线>复杂的点或面；

最好不要直接在总装配中生成（Creat）单个Part，单个Part应该单独生成：

这样可以拥有独自的Right、Front、Top基准面，而不是Datum1、Datum2等基准的名称。

这样我们在建模和后续的结构设计的过程中，尽量采用这些原始的基准面作为参照；拔模的方式尽量用扫描Sweep成面的方式，这样便于以后修改；如果手机的外形有变化时，可以直接在Projectname_master.prt文件中修改，然后重新生成（Regenerate）其它.prt就行了；

当一个部件.prt在一个文件夹中需要移到其它文件夹中时，一定要采用Backup的方式，否则Projectname_master.prt文件不会随之移动，这样.prt文件就不能重生；在建模初期，一般不可能把所有关系到其它零件的共有特征都在Projectname_master.prt文件中表达出来（特别是Keypad的Curve线），其实是没关系的，照样可以继续进行。

因为在建模的过程中是可以继续在master文件中添加特征的，各零部件只要重新生成一下就行了；

Merge命令与Copy命令的区别：

对于将Projectname_master.prt中的信息拷贝到各个子零部件中的方式，我们认为Merge命令优于Copy命令。

因为Merge命令只要不进行不同文件夹之间的移动，单个子零件通常是不会与Projectname_master.prt失去联系的，只要重新生成，Projectname_master.prt文件中所有的特征都能融到单个的子零件中；但对于Copy命令，当在重新装配的过程中，经常会出现子零件与Projectname_master.prt失去相关关系，子零件会与Projectname_master.prt相互独立。

也就是说在改动Projectname_master.prt零件时，单个的子零件不会随之改动。

而对于Merge命令，在不同文件夹中移动.prt时，就可以用上面提到的Backup的方式来避免。

但是Merge命令中只要改动一点Projectname_master.prt文件，所有的零件都会改动，很可能会产生大的影响，反之Copy命令通常只与Copy的特征有关。

3.3硬件固定方式

1．LCM的固定

1）LCD的周边与定位骨的间隙0.1，定位骨高不小于LCD高度的1/3，骨的厚度小于2/3基本壁厚

2）LCD内外屏与壳体间需留0.3－0.5mm的缓冲垫间隙

3）LCD内外屏与壳体间需加泡棉防尘，防震

2．SPEAKER、RECEIVER、MOTOR的固定

1）SPEAKER、RECEIVER、MOTOR的周边与定位骨之间留间隙0.1mm

2）定位骨高不小于元件高度的1/3，厚度小于2/3基本壁厚

3）高度方向元件需要泡棉压紧消除间隙

4）注意给出元件工作高度

3．FPC的固定

FPC连接器需要加泡棉有效的压紧，泡棉厚0.5－1mm，空间为0.3－0.6mm

4．PCB的固定

1）主板的上下定位要以PCB为定位面，一面定位，另以面留0.05－0.1mm的间隙，机身面壳与机身底壳固定PCB的螺丝柱留0.1的预紧间隙

2）周边定位一般以螺丝柱定位，单边间隙0.1mm

3）为防止主板受压变形或按按键时变形造成误操作，主板需要有有效的支撑

4）MIC周边要有地位骨，高度不小于元件高度的1/3，间隙0.2

5．电池的固定

1）外置式电池与机身配合一般以底部卡口面定位，上部留0.1mm间隙，与机身底壳配合面一般为0间隙配合

2）内置电池与底壳电池槽的左右配合间隙分别0.3mm左右，前后间隙0.5mm，电池厚度方向配合间隙0.1mm

2）电池连接器的弹片装配厚压缩行程不小于1.0mm

6．摄像头的固定

1）摄像头置于PCB或胶壳上，四周需要胶骨定位，间隙0.10mm

2）摄像头顶面和胶壳预留间隙0.3，加泡棉预压并防尘，注意给出视角范围

3.4装饰件的固定方式

1.装饰件与壳体周边间隙一般留0.10mm

2.采用双面胶连接时，配合面应留0.15mm的间隙

3.装饰件比较小时，可采用热熔柱连接时，配合面应留间隙为0.05－0.10mm

4.也可同时采用双面胶和热熔柱的连接方式，配合面间隙0.15mm

3.5胶位设计

基本胶厚做到1.0－1.30mm左右，直板机侧面胶厚尽量做到1.50mm左右，便于止口设计和保证整机强度（注意：

侧胶位厚度与基本胶厚度相接出必须顺滑过渡）；翻盖机和滑盖机胶厚做到1.20mm左右；装饰件胶厚需做到0.80mm以上（特殊情况出外）。

3.6止口设计

以侧胶厚1.50为例，详见下图：

内止口高度不小于0.60mm

内止口厚度0.65mm

X方向间隙：

0.05mm

Y方向间隙不小于0.15mm

外止口厚度0.8mm

外止口太高时为防止表面产生厚薄胶印，需倒R角，内止口相应出加C角

美工线X宽度0.25mm左右，

高度不小于0.20mm

此外：

从ESD及声学方面的因素考虑，壳与壳之间的配合面尽量设计环周止口

3.7扣位设计

扣位避空位处（三边）因胶厚不均，表面易产生厚薄胶印，此处尽量与周边顺滑过渡

扣位此处加C角，方便装配

扣位的有效长度应设计为0.50mm左右

X方向配合间隙0.10m

此处胶厚不小于0.20，避免斜顶与后模相碰，以保证产品和模具质量。

特殊情况出外

此处再胶厚允许的情况下尽量预留多一点空间

Y方向配合间隙0.05m

3.8骨位设计

1）骨位高度不高于8.00mm

2）骨位的厚度尽量做倒均匀胶厚的60％以下，以防止外观缩水，变形等缺陷

3）骨位厚度顶端最薄不小于0.40mm（即拔模后）

3.9

单边间隙0.20mm

螺丝柱设计

胶厚不小于0.80mm

如有空间，此处能增加定位较好

单边间隙0.10mm

直径与深度需与铜螺母规格相配

沉孔深度：

0.30mm

配合间隙：

0.05mm

胶厚：

0.80mm左右

3.10镜片设计

1）若镜片为注塑件，胶厚为1.00－1.50mm（需注明水口为）

2）若镜片为型材，厚度一般为0.50－0.80mm

3）镜片为注塑件时，在镜片上做出水口为，并在相应的配合件上做避空位（在模具设计上胶位一般全部出后模，顶块定出），且外观面周边一定为利角

4）镜片设计时与壳子面平齐或低0.05mm

5）摄像头镜片丝印区域宽度要大于1MM（便于背胶）

此边一定为利角

水口

3.11超声线设计

空间有限时可采用此结构

空间足够时加骨挡溢胶较好

3.12音腔设计

密封泡棉

SPEAKER

预压泡棉

定位骨

SPEAKER出音孔，出音面积不小于元件

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