手機(jī)設(shè)計、研發(fā)與制造全過程

手機(jī)設(shè)計、研發(fā)與制造全過程現(xiàn)在的手機(jī)已經(jīng)漸漸脫離了單純通訊工具的身份，逐漸轉(zhuǎn)變成為一個多媒體和信息的終端設(shè)備，未來日常的溝通、娛樂、理財?shù)然顒?，都是可以透過手機(jī)來進(jìn)行。當(dāng)大家在每一次看到一部新奇而又擁有高性能、鮮亮的外觀設(shè)計的手機(jī)出現(xiàn)時，各位是否有這樣的好奇心，這樣的手機(jī)到底是怎么設(shè)計和制造出來的呢？所以今天我們嘗試用一個技術(shù)的客觀角度，來簡單描述手機(jī)設(shè)計部門的構(gòu)造與及部門與部門之間的關(guān)系，最后向大家展示手機(jī)由制造到面世前的種種測試，好讓大家更進(jìn)一步了解手機(jī)，更加珍惜你的愛機(jī)，或許你日后不會輕易的更換它了吧！一、手機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成一首先給各位講一下手機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成部份:1、評估ID圖，確認(rèn)其可行性，根據(jù)工藝、結(jié)構(gòu)可行性提出修改意見；2、建模前根據(jù)PCBA、ID工藝估算基本尺寸；3、根據(jù)ID提供的線框構(gòu)建線面。所構(gòu)線面需有良好的可修改性，以便后面的修改。線面光順、曲面質(zhì)量好，注意拔模分析；4、分件時要注意各零件要避免出現(xiàn)銳角，以免倒圓角后出現(xiàn)大的縫隙。各零件之間根據(jù)需要預(yù)留適當(dāng)?shù)拈g隙；5、采用TOP-DOWN設(shè)計思想建立骨架文件，各零件間盡量避免出現(xiàn)相互參考的情況；6、翻蓋機(jī)的主要問題。要注意預(yù)壓角的方向，以及打開和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中FLIP和HOUSING之間的干涉。如果轉(zhuǎn)軸處外觀為弧形，需注意分件后FLIP轉(zhuǎn)軸處過渡自然，以免與HOUSING上蓋干涉；7、如有手寫筆，則建模前需討論其固定方式以預(yù)留其空間。一般筆粗3～4mm，少數(shù)有到5mm的；8、IO口不宜太深，否則數(shù)據(jù)線插入時，端口會與機(jī)殼干涉；9、預(yù)留螺絲孔空間（ID設(shè)計FLIP時應(yīng)充分考慮螺絲孔位，設(shè)計美觀的螺絲孔堵頭）10、按鍵設(shè)計時需注意預(yù)留行程空間，讓開螺絲孔位；11、飾片不可壓住螺絲孔，給以后的拆裝帶來不便（ID設(shè)計時注意避免）12、滑蓋機(jī)要根據(jù)滑軌的位置定上下滑蓋的分割面；13、設(shè)計滑蓋機(jī)的數(shù)字鍵時需注意上滑蓋滑開后不可遮擋數(shù)字鍵，不可做突出狀的防盲點(diǎn)，以免阻礙滑動；14、滑蓋機(jī)的電池分割要注意盡量將螺絲孔放在電池里面，避免放在外觀面上。手機(jī)的一般結(jié)構(gòu)手機(jī)結(jié)構(gòu)一般包括以下幾個部分：1、LCDLENS材料：材質(zhì)一般為PC或壓克力；連結(jié)：一般用卡勾+背膠與前蓋連結(jié)。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(zhì)一般為ABS+PC；連結(jié)：與下蓋一般采用卡勾+螺釘?shù)倪B結(jié)方式（螺絲一般采用2，建議使用鎖螺絲以便于維修、拆卸，采用鎖螺絲式時必須注意Boss的材質(zhì)、孔徑）。Motorola的手機(jī)比較鐘愛全部用螺釘連結(jié)。下蓋（后蓋）材料：材質(zhì)一般為ABS+PC；連結(jié)：采用卡勾+螺釘?shù)倪B結(jié)方式與上蓋連結(jié)；3、按鍵材料：Rubber，pc+rubber，純pc；連接：Rubberkey主要依賴前蓋內(nèi)表面長出的定位pin和boss上的rib定位。Rubberkey沒法精確定位，原因在于：rubber比較軟，如keypad上的定位孔和定位pin間隙太小（<0.2-0.3mm），則keypad壓下去后沒法回彈。4、Dome按下去后，它下面的電路導(dǎo)通，表示該按鍵被按下。材料：有兩種，Mylardome和metaldome，前者是聚酯薄膜，后者是金屬薄片。Mylardome便宜一些。連接：直接用粘膠粘在PCB上。5、電池蓋材料一般也是pc+abs。有兩種形式：整體式，即電池蓋與電池合為一體；分體式，即電池蓋與電池為單獨(dú)的兩個部件。連結(jié)：通過卡勾+pushbutton（多加了一個元件）和后蓋連結(jié)；6、電池蓋按鍵材料：pom種類較多，在使用方向、位置、結(jié)構(gòu)等方面都有較大變化；7、天線分為外露式和隱藏式兩種，一般來說，前者的通訊效果較好；標(biāo)準(zhǔn)件，選用即可。連結(jié)：在PCB上的固定有金屬彈片，天線可直接卡在兩彈片之間。或者是一金屬彈片一端固定在天線上，一端的觸點(diǎn)壓在PCB上。8、Speaker通話時發(fā)出聲音的元件。為標(biāo)準(zhǔn)件，選用即可。連結(jié)：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(diǎn)與PCB連結(jié)。Microphone(麥克風(fēng))通話時接收聲音的元件。為標(biāo)準(zhǔn)件，選用即可。連結(jié)：一般固定在前蓋上，通過觸點(diǎn)與PCB連結(jié)。Buzzer(蜂鳴器)鈴聲發(fā)生裝置。為標(biāo)準(zhǔn)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(jī)插孔)為標(biāo)準(zhǔn)件，選用即可。通過焊接直接固定在PCB上。Housing上要為它留孔。10、Motor(電動機(jī))motor帶有一偏心輪，提供振動功能。為標(biāo)準(zhǔn)件，選用即可。連結(jié)：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PCB的連結(jié)：一種是直接通過導(dǎo)電橡膠接觸；一種是排線的形式，將排線插入到PCB上的插座里。12、Shieldingcase(隔離罩)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。結(jié)構(gòu)了解了,下面了解一下在設(shè)計過程中必須注意的事項:1)建模前應(yīng)該先根據(jù)規(guī)劃高度分析，寬度分析與長度分析，目的是約束ID的設(shè)計。2)建模時將硬件取零件圖紙的最大值（NND廠商通常將公差取為正負(fù)0.1）3)設(shè)計尺寸基本上為二次處理后的尺寸（NND模具廠肯定反對了）4)手機(jī)的打開角度為150-155，開蓋預(yù)壓為4-7度（建議5度）。合蓋預(yù)壓為20度左右5)壁厚必須在1.0以上(為了防止縮水，可以將基本壁厚作到1.5，此時一定要注意膠口的選擇)。6)膠口的選擇一定要考慮熔接線的位置，注意7)盡力減少配合部分（但是不代表減少必要的配合）。8)音腔高度在1.2以上（實(shí)際情況應(yīng)該是空間尺寸要足夠大，對不同的產(chǎn)品其數(shù)值會不同，最好采用MICSPEAKERRECERVE的廠商建議值）。9)粘膠的寬度必須在4mm以上（大部分廠商可以作到3。5，但是為了安全起見，還是留點(diǎn)余量好）（另外電鑄件的膠寬可以作到1，原理也較為簡單可行，如果有人用過的話請補(bǔ)充）。二、手機(jī)的設(shè)計流程用一個較簡單的闡釋，一般的手機(jī)設(shè)計公司是需要最基本有六個部門：ID、MD、HW、SW、PM、Sourcing、QA。1、ID(IndustryDesign)工業(yè)設(shè)計包括手機(jī)的外觀、材質(zhì)、手感、顏色配搭，主要界面的實(shí)現(xiàn)與及色彩等方面的設(shè)計。[52RD.co]m]例如摩托羅拉“明”翻蓋的半透明，諾基亞7610的圓弧形外觀，索愛W550的陽光橙等。這些給用戶的特別感受和體驗(yàn)都是屬于手機(jī)工業(yè)設(shè)計的范疇，一部手機(jī)是否能成為暢銷的產(chǎn)品，手機(jī)的工業(yè)設(shè)計顯得特別重要！2、MD(MechanicalDesign)結(jié)構(gòu)設(shè)計手機(jī)的前殼、后殼、手機(jī)的攝像鏡頭位置的選擇，固定的方式，電池如何連接，手機(jī)的厚薄程度。如果是滑蓋手機(jī)，如何讓手機(jī)滑上去，怎樣實(shí)現(xiàn)自動往上彈，SIM卡怎樣插和拔的安排，這些都是手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的范疇。繁瑣的部件需要MD的工作人員對材質(zhì)以及工藝都非常熟識。摩托羅拉V3以13.9mm的厚度掀起了手機(jī)市場的熱潮，V3手機(jī)以超薄為賣點(diǎn)，因?yàn)樗氖謾C(jī)外殼材質(zhì)選擇十分關(guān)鍵，所以V3的外殼是由技術(shù)超前的航空級鋁合金材質(zhì)打造而成?？梢赃@樣說，特殊外殼材質(zhì)的選擇成就了V3的成功。另外有個別用戶反應(yīng)在使用某些超薄滑蓋手機(jī)的時候，在接聽電話時總能感覺到手機(jī)前殼的左右搖動，這就是手機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計出了問題，由于手機(jī)的殼體太薄，通話時的揚(yáng)聲器振動很容易讓手機(jī)的機(jī)身產(chǎn)生了共振。3、HW(Hardware)硬件設(shè)計硬件主要設(shè)計電路以及天線，而HW是要和MD保持經(jīng)常性的溝通。比如MD要求做薄，于是電路也要薄才行得通。同時HW也會要求MD放置天線的區(qū)域比較大，和電池的距離也要足夠遠(yuǎn)，HW還會要求ID在天線附近不要放置有金屬配件等等?？上攵徊績?nèi)置天線的設(shè)計手機(jī)，其制造成本是會較一部外置天線設(shè)計的手機(jī)貴上20-25%，其主要因素就是天線的設(shè)計，物料的要求與及電路的設(shè)計和制造成本平均都是要求較高一些。通常結(jié)構(gòu)設(shè)計師(MD)與工業(yè)設(shè)計師(ID)都會有爭論，MD說ID都是畫家，畫一些大家做不出來的東西，而ID會說MD笨，不按他們的設(shè)計做，所以手機(jī)賣得不好。所以，一款新的手機(jī)在動手設(shè)計前，各個部門都會對ID部門的設(shè)計創(chuàng)意進(jìn)行評審，一個好的ID一定要是一個可以實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)意，并且客戶的體驗(yàn)感覺要很好才行。當(dāng)年摩托羅拉V70的ID就是一個很好的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意例子，后期市場的反應(yīng)也不錯，而西門子的Xelibri的創(chuàng)意雖然也很好，也可實(shí)現(xiàn)，但可惜的是最終客戶的使用感覺并不好，所以一個真正好的創(chuàng)意，不但要好看，可實(shí)現(xiàn)，而且還要好用。另外HW也會與ID吵架，ID喜歡用金屬裝飾，但是金屬會影響了天線的設(shè)計以及容易產(chǎn)生靜電的問題，因此HW會很惱火，ID/MD會開發(fā)新材料，才能應(yīng)付ID的要求。諾基亞8800就是一個好例子，既有金屬感，又不影響天線的接收能力。4、SW(Software)軟件設(shè)計相對來說，SW是更容易為大家所理解，由于計算機(jī)的普及，讓我們最大程度地接觸了各種各樣的軟件，手機(jī)操作界面的模式，大家經(jīng)?？吹降氖謾C(jī)九官格操作菜單的實(shí)現(xiàn)，這都是SW設(shè)計的范疇。SW要充分考慮到界面的可操作性，是否人性化，是否美觀的因素。SW的測試非常復(fù)雜，名目繁多，SW的測試不僅只是在尋找Bug，一致性的測試、兼容性的測試等都是非常重要的項目，在目前“內(nèi)容為主”的信息時代，軟件才是手機(jī)的最終幕后支柱，硬件的驅(qū)動是軟件來實(shí)現(xiàn)，軟件和硬件的工程師之間的沖突相信是不會比其它部門少，這種關(guān)系的繞來繞去，所以便需要有PM(ProjectManagement)項目管理來協(xié)調(diào)了。5、PM(ProjectManagement)項目管理大規(guī)模公司的PM都分得非常細(xì)致，比如TPM(TechnologlyOfProjectManagement)，即專門管技術(shù)的PM，而普通的PM，只管理項目的進(jìn)度各協(xié)調(diào)工作，PM這個部門通常存在于那些自己設(shè)計，自己生產(chǎn)，自己銷售手機(jī)的公司，AM（AccountManager）的職位恐怕大家都不陌生，作為客戶經(jīng)理，對公司內(nèi)部是代表客戶提出要求，對外則代表公司的整體形象，在兩者之間起著不可或缺的橋梁作用。6、Sourcing資源開發(fā)部資源開發(fā)部的員工要不停地去挖掘新的資源，如新材質(zhì)、新的手機(jī)組件、測試器材等，當(dāng)手機(jī)開始試產(chǎn)時，他們要保證生產(chǎn)線上所需要的所有生產(chǎn)物料齊備。手機(jī)進(jìn)行小批量試生產(chǎn)，考察的不僅是軟/硬件的成熟度，還包括考察生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)的測試技術(shù)，有些手機(jī)在進(jìn)行到這個階段時，卻通過不了這一關(guān)的話，最后是以失敗告終。于是這款新設(shè)計的手機(jī)便不會出現(xiàn)在市場上了，而投入的開發(fā)資金和人力卻付之流水，是一個極大的損失。7、QA(QualityAssurance)質(zhì)量監(jiān)督QA部門負(fù)擔(dān)起整個流程質(zhì)量保證的工作，督促開發(fā)過程是否符合預(yù)定的流程，保證項目的可生產(chǎn)性，有很多新設(shè)計的手機(jī)，就因?yàn)榕錾狭瞬豢缮a(chǎn)的某種因素而放棄了。生產(chǎn)一部手機(jī)不是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn)?zāi)敲春唵危坏┥a(chǎn)就是成千上萬部，要保證每一部產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)絕非一件簡單容易的事。生產(chǎn)一部手機(jī)的樣品和生產(chǎn)10萬部手機(jī)完全是兩碼子事。舉例：中國的菜館出的都是樣品，麥當(dāng)勞做的是產(chǎn)品，所以麥當(dāng)勞可以做得很大，而且到目前為止，中國的菜館暫時還沒有做到像麥當(dāng)勞的規(guī)模是事實(shí)，所以手機(jī)設(shè)計公司才會建立起很多流程來防止出現(xiàn)設(shè)計研制出來的手機(jī)卻不能投入生產(chǎn)的情況。不僅如此，一款手機(jī)的成功上市，能夠賣個滿堂紅，仍然是需要與大眾手機(jī)用戶有親密的接觸，并且經(jīng)過用戶的反饋以及快速的改善才能成功。三、鮮為人知的手機(jī)測試項目1、壓力測試用自動測試軟件連續(xù)對手機(jī)撥打1000個電話，檢查手機(jī)是否會發(fā)生故障。倘若出了問題，有關(guān)的軟件就需要重新編寫了。所以有時候手機(jī)上會出現(xiàn)不同的軟件版本存在的情況，其實(shí)告訴大家一個秘密，手機(jī)的版本越多，這可以證明該手機(jī)在推出發(fā)售前，未經(jīng)過充分的測試工作便發(fā)售了。2、抗摔性測試抗摔性測試是由專門的Pprt可靠性實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行，0.5m的微跌落測試要做300次/面(手機(jī)有六個面)。而2m的跌落測試每個面需各做一次，還仿真人把手機(jī)拋到桌面，而手機(jī)所用的電池，也要經(jīng)過最少4m的高度，單獨(dú)的向著地面撞擊跌落100次而不能有破裂的情況出現(xiàn)。3、高/低溫測試讓手機(jī)處于不同溫度環(huán)境下測試手機(jī)的適應(yīng)性，低溫一般在零下20攝氏度，高溫則在80攝氏度左右。4、高濕度測試用一個專門的柜子來作滴水測試，仿真人出汗的情況(水內(nèi)滲入一定比例的鹽分)，約需進(jìn)行30個小時。5、百格測試(又稱界豆腐測試)用H4硬度的鉛筆在手機(jī)外殼上畫100格子，看看手機(jī)的外殼是否會掉下油漆，有些要求更嚴(yán)格的手機(jī)，會在手機(jī)的外殼上再涂抹上一些“名牌”的化妝品，看看是否因有不同的化學(xué)成分而將手機(jī)的油漆產(chǎn)生異味或者掉漆的可能。6、翻蓋可靠性測試對翻蓋手機(jī)進(jìn)行翻蓋10萬次，檢查手機(jī)殼體的損耗情況，是用一部翻蓋的仿真機(jī)來進(jìn)行，它可以設(shè)置翻蓋的力度、角度等。7、扭矩測試直機(jī)用夾具夾住兩頭，一個往左擰，一個往右擰。扭矩測試主要是考驗(yàn)手機(jī)殼體和手機(jī)內(nèi)面大型器件的強(qiáng)度。8、靜電測試在北方地區(qū)，天氣較為干燥，手摸金屬的東西容易產(chǎn)生靜電，會引致?lián)舸┦謾C(jī)的電路，有些設(shè)計不好的手機(jī)就是這么樣突然損壞了。進(jìn)行這種測試的工具，是一個被稱為“靜電槍”的銅板，靜電槍會調(diào)較到10-15KV的高壓低電流的狀況，對手機(jī)的所有金屬接觸點(diǎn)進(jìn)行放電的擊試，時間約為300ms-2s左右，并在一間有濕度控制的房間內(nèi)進(jìn)行，而有關(guān)的充電器(火牛)也會有同樣的測試，合格才能出廠發(fā)售。9、按鍵壽命測試借助機(jī)器以給設(shè)定的力量對鍵盤擊打10萬次，假使用戶每按鍵100次，就是1000天，相當(dāng)于用戶使用手機(jī)三年左右的時間。10、沙塵測試將手機(jī)放入特定的箱子內(nèi)，細(xì)小的沙子被吹風(fēng)機(jī)鼓吹起來，經(jīng)過約三小時后，打開手機(jī)并察看手機(jī)內(nèi)部是否有沙子進(jìn)入。如果有，那么手機(jī)的密閉性設(shè)計不夠好，其結(jié)構(gòu)設(shè)計有待重新調(diào)整。此外，手機(jī)的測試還包含了更多更離奇的測項目，比如把手機(jī)放在鐵板上打電話加以測試，由于此時磁場發(fā)生了變化，什么情況都會發(fā)生，例如尋找不到SIM卡等。用鐵絲在手機(jī)底部連接器內(nèi)撥來撥去，主要是要考慮到手袋內(nèi)有鎖匙的情況下，是否會令手機(jī)出現(xiàn)短路的問題。還有故意把充電器/電池反接測試，看看手機(jī)的保護(hù)電路設(shè)計是否能正常運(yùn)作，靠近日光燈打電話的測試，人體吸收電磁波比例的測試，以及靠近心臟起博器打電話的測試等等，上述所提及的各種測試都是不可少的。以上的測試基本上各大知名的手機(jī)制造商都會嚴(yán)格執(zhí)行，因?yàn)樗麄冑u的不僅只是手機(jī)本身，更重要的是他們在賣服務(wù)和信譽(yù)，誰都不想把自己辛苦建立起來的招牌砸了吧！寫在最后編者在很多論壇上曾看到無數(shù)文章不斷對“誰是手機(jī)的王者”的話題發(fā)生爭執(zhí)，各持己見，有贊賞也有批評，甚至出現(xiàn)對罵，編者曾與一位手機(jī)設(shè)計師談到身為一位手機(jī)制造從業(yè)者，每當(dāng)聽到來至用戶對手機(jī)的種種抱怨有何感受時，他只是輕輕的回答：正因如此，所以在手機(jī)設(shè)計的初始階段，就必須考慮會出現(xiàn)問題和種種情況，沒有一個產(chǎn)品是完美的，改進(jìn)再改進(jìn)是必經(jīng)之路。[52所以編者對“誰是手機(jī)王者”的看法是“沒有最好的手機(jī)，只有更好的手機(jī)”。這是編者一向?qū)κ謾C(jī)設(shè)計和性能高低的看法，是手機(jī)制造者們追求的目標(biāo)，也是我們大眾手機(jī)用戶的期待其中專業(yè)理論知識內(nèi)容包括：保安理論知識、消防業(yè)務(wù)知識、職業(yè)道德、法律常識、保安禮儀、救護(hù)知識。作技能訓(xùn)練內(nèi)容包括：崗位操作指引、勤務(wù)技能、消防技能、軍事技能。二．培訓(xùn)的及要求培訓(xùn)目的安全生產(chǎn)目標(biāo)責(zé)任書為了進(jìn)一步落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，做到“責(zé)、權(quán)、利”相結(jié)合，根據(jù)我公司2015年度安全生產(chǎn)目標(biāo)的內(nèi)容，現(xiàn)與財務(wù)部簽訂如