Proe/Creo手机结构设计规范「干货分享」

第一章总体结构设计

一、手机总体尺寸长、宽、高的确定

（一）
宽度（W）计算：

宽度一般由LCD、主板、电池三者之一决定。

1、 LCD决定宽度W1：

W1 =A+2（2+0.5）=A+5

2、主板PCB决定宽度W2：

W2 =A+2（2+0.5）=A+5

3、电池决定宽度W3：

此为常规方案

W3=A+2（0.3+0.7+0.5+1）=A+5

W3=A+2（0.3+0.7+0.5+1）=A+5

此为手机变窄方案

W3=A+2（0.3+1）=A+2.6

然后比较W1、W2、W3的大小，其中值最大的为手机的宽度。

（二）、厚度（H）计算：

1、直板手机厚度（H）：

（1）、直板手机的总厚度H：

直板手机厚度H由以下四部分组成：

①电池部分厚度H1；

②电池与PCB板间的厚度H2；

③PCB板厚度H3；

④LCD部分厚度H4。

（2）、电池部分厚度H1：

H1=A1+1.1

（3）、电池与PCB板间的厚度H2：

H2=屏蔽罩高度A+标签0.2+与电池部分的间隙0.2=A+0.4。

（4）、PCB的厚度H3：

手机的PCB板的长度大于80时，H3=1，否则PCB板易翘曲变形；

手机的PCB板的长度小于80时，H3=0.8。

（5）、LCD部分厚度H4：

H4=A2+1.9

2、翻盖手机（翻盖上装有LCD）厚度H：

（1）、翻盖手机（装有LCD）的总厚度H：

H=H1+H2+H3+H4+H5

翻盖手机的厚度H由以下五部分组成：

①电池部分厚度H1；

②电池与PCB板间的厚度H2；

③PCB板厚度H3；

④PCB板与LCD部分的厚度H4；

⑤LCD部分（即翻盖）的厚度H5。

（2）、电池部分厚度H1：

电池部分厚度与直板手机相同，参考直板手机的计算方法。

（3）、电池与PCB板间的厚度H2：

电池与PCB板间的厚度与直板手机相同，参考直板手机的计算方法。

（4）、PCB板厚度H3：

PCB板的厚度与直板手机相同，参考直板手机的计算方法。

（5）、PCB板与LCD部分（即翻盖）间的厚度H4：

（6）、LCD部分（即翻盖）厚度H5：

LCD部分的厚度取决于LCD的放置方式，通常有以下两种形式：

要求B 0.6，是因为当小护镜承受较大的力时，要保证小护镜变形后，小护镜不能接触到 LCD，以免使LCD损坏。

3、翻盖手机（没装LCD）的厚度H：

（1）、翻盖手机（没装LCD）的总厚度H：

H=H1+H2+H3+H4+H5+0.5

翻盖手机（没装LCD）的总厚度H由以下五部分组成：

①电池部分厚度H1；

②电池与PCB板间的厚度H2；

③PCB板厚度H3；

④LCD部分的厚度H4；

⑤翻盖的厚度H5。

（2）、H1、H2、H3、H4：

这四部分的厚度与直板手机的相同，参考直板手机的计

算方法。

（3）、翻盖的厚度H5：

H5 A+1.6（通常A=3.4）

（三）、长度（L）计算：

手机长度主要由机芯、LCD、电池这三者之一决定的。

1、机芯决定手机总长度L1：

机芯部分主要考虑：

①A4——I/O连接器（I/O connector）与外壳间所留距离，当I/O连接器处无I/O口塞时A4 0.4，有I/O口塞时A4=0.8~1.2，保证I/O连接器不超出手机外壳表面，同时又要保证I/O连接器能与充电器的I/O口塞子配合；

②A3——I/O连接器长度；

③1.2——I/O连接器与SIM卡间所留距离= I/O连接器与机壳的间隙0.5 + 机壳壁厚0.6 + 机壳与SIM卡的间隙0.1；

④A2=15——SIM卡长度，因为SIM卡为标准件；

⑤1.3——SIM卡与屏蔽罩间所留距离= SIM卡与机壳的间隙0.1 + 机壳壁厚0.7 + 机壳与屏蔽罩的间隙0.5；

⑥A1——布元器件主要区域长度，应与硬件工程师讨论决定，保证元器件能布下；

⑦2.5——PCB板与机壳外表面距离= 间隙0.5+机壳壁厚2。

2、 LCD决定手机总长度L2：

（1）、要求受话器（receiver）四周封闭：

L2=A1+A2+A3+A4+B+2

①A1——翻盖的转轴部分长度，它由转轴的直径D决定：

其中0.5的间隙是为了保证翻盖转动时，不会与手机前壳发生干涉。

②A2——螺钉部分长度：

（a）当螺钉部位与LCD的边缘相交即C>0时，A2 = 3.8，如下图所示：

（b）当螺钉部位与LCD边缘不相交即C 0时，A2=2：

A2=LCD与机壳的间隙0.5 + 机壳壁厚1.5。

③A3——LCD长度；

④A4——受话器部分长度：

A4=受话器的长度10+筋的厚度2*0.5+间隙0.5=11.5；

⑤B——Receiver的筋与机壳的间隙：

当倒扣在里侧时，B 6，为倒扣处模具的侧抽芯所留的空间；

当倒扣在外侧时，B 0.6，因为此时模具的侧抽芯在机壳外侧；

（2）、不要求Receiver四周封闭

L2=A1+A2+A3+A4+B+2 A1+A2+A3+13.6

其中A1、A2、A3参照“要求receiver四周封闭”的计算方法。

3、电池决定手机总长度L3：

需考虑的尺寸：

①B1——由外观决定；

②8~10——电池扣长度：保证电池扣的导向总长度不小于8，使电池扣的滑动可靠；

③2.2~2.3——电池扣与电池芯间的距离：

④A——电池芯的长度；

⑤ 8.8——电池芯与电池面壳外表面的距离：

（a）电池里壳壁厚0.7：是为了保证超声波焊接后的熔接痕宽度；

（b）电池保护板与电池里壳的间隙0.5：比另一端的间隙大，主要因为该端存在电池保护板与电池连接器之间的定位；

（c）电池保护板的宽度要 5。

⑥B2——由外观决定。

二、
局部核算及注意事项：

（一）、宽度核算：

宽度方向需局部核算的地方是倒扣部位的宽度，要保证倒扣处有2.2的宽，详细设计见普通倒钩的结构设计。

（二）、厚度核算：

1、直板手机的厚度核算：

直板手机需厚度核算的主要有：

①SIM处的厚度核算；

②键盘处的厚度核算。

（1）ＳＩＭ卡处厚度核算：

若Ｈ2

　
若Ｈ2 A+1.75，则ＳＩＭ卡处厚度是足够的。

（2）、按键处厚度核算：

H4 2.15合格

2、 翻盖手机（装有LCD）的厚度核算：

翻盖手机（装有LCD）需厚度核算的地方：SIM卡处厚度核算。

其核算方法与直板手机相同。

3、
翻盖手机（没装LCD）的厚度核算：

翻盖手机（没装LCD）需厚度核算的有：

①SIM卡处厚度核算；

②按键处厚度核算。

（1）、SIM卡处厚度核算：

翻盖手机（没装LCD）在SIM卡处的厚度核算与直板机相同。

（2）、按键处厚度核算

H4 2.65合格

第二章零件设计

一、零件材料选择

手机结构件主要用热塑性塑料。热塑性塑料中又以ＰＣ、ＡＢＳ或者ＰＣ与ＡＢＳ的混合材料用得居多。零件材料不同，零件的结构设计也有所不同，故在作总体结构和零件设计之前应确定手机零件的材料。

二、手机零件设计总体要求：

①满足强度、刚度、韧性、硬度、冲击性等物理性能的要求，实现使用功能；

②尽可能不改变外观；

③零件容易加工；

④零件成本低；

⑤符合装配工艺性；

⑥符合维修工艺性；

⑦尽可能标准化、通用化；

⑧符合设计规范；

⑨满足零件检验、实验要求，保证质量；

⑩符合手机使用寿命。三、零件结构设计

（一）、壁厚及间隙

①通常（PC、ABS料）壁厚选用０.８ １.５；

②与外观相关的壁厚要大于等于０.６；

③ＳＩＭ卡下面的机壳壁厚设计为０.４ ０.５，多数情况下选用０.５；

④局部的不影响外观、不受力、面积小于１０ｍｍ２的地方：

（a）若四周有连接的，壁厚不允许小于０.３；

（b）若只有两面有连接的，壁厚不允许小于0.4。

⑤PCB板元器件与机壳在长度、宽度方向的间隙要大于等于0.5，但允许局部（长度小于10）的地方间隙为0.3；在厚度方向的间隙至少留0.2，只允许局部地方（如电池与SIM卡扣处的机壳的间隙可为0.1）。

⑥导航键、侧键的间隙为0.15mm。

（二）、筋

根据筋的功能分类，筋主要有加强、定位筋和压SIM卡的筋。

（1）加强筋

（2）定位筋

①电池面壳上用于定位的筋如图（１）；

②前后壳侧面用于定位的筋如图（２）。

如：Ａ A-0.030

Ｂ A 0.02 （Ａ ０.１）-0.08－0.12

即：间隙0.05，过盈0.02

图（１）

图（２）

（3）、压SIM卡的筋

（三）、镶件

镶件的形式通常有以下两种形式，一般选用第二种形式，它更可靠些。

（四）、电池扣

①要避免电池扣自锁；

②电池扣的倒向槽总长度不得小于８；

③要保证电池扣容易装进去，能够取出来；

④电池扣的配合面无拔模斜度。

（五）、电池卡扣

要保证卡扣饶着A、B点能够转出，需核算该距离。

（六）、电池

电池设计三原则：

①电池与后壳配合的卡扣都做倒电池面壳上；

②电池保护板不能小于５；

③超声波焊接做在电池里壳上。

（七）、Metaldome的设计

metaldome可贴在PCB上，也可贴在键盘上。

贴在PCB板上所具有的优点：①防静电；②与PCB密封，可有效防灰尘等。但它的不足之处在于：①易损坏PCB上的元器件；②metaldome与按键间的装配误差大。

相反地，贴在键盘上则克服了上种情况的不足，但在防静电、防灰尘方面又不如上种情况好。

一般metaldome的直径为5，而与它接触的按键上的凸台的直径为2。要求按键上的凸台与metaldome之间的装配误差小于0.2。

metaldome在PCB上的焊盘设计如下：

（八）、装饰条：

（九）、倒扣：

1、倒扣的位置：

2、倒扣的设计

①上端倒扣，前后壳滑动扣住时A=0.8~1.2；

②上端倒扣，前后壳靠倒扣的塑性变形扣住（如手机s288）时A=0.5~0.6；

③普通倒扣，A=0.4。

（十）、LCD的结构设计

A1——为LCD点阵区尺寸，由LCD规格书确定；

A2——为LCD最大可视区尺寸，由LCD规格书确定；

A3——在满足条件下，A3越大越好，这样LCD的可视面积较大。

LCD设计满足以下条件：

A3—A1 0.5；

A2—A3 0.5；

A4—A3 0.5；

A5—A4 0.3最优，A5—A4=0极限；

A6—A4 0.5最优，A6—A4 0.2极限；

（十一）、按键设计

按键的上表面的面积要大于25mm2。

（十二）、倒扣与PCB板干涉处理：

前后倒扣处厚度有2.6ｍｍ，左右倒扣处厚度有２.２ｍｍ，若与PCB板发生干涉，解决方案之一：挖掉ＰＣＢ板。

（十三）、结构件的固定形式：

①螺纹；②倒扣；③热铆接；④超声波焊接；⑤不干胶粘接；⑥胶水粘接；⑦紧配合。

（十四）、转轴部位的设计

（十五）、胶、防尘圈的设计

1、材料的选择，原则上选用“首选”的胶，若要选用“次选”的胶则要通过评审：

（1）护镜上用的胶：

首选：Tesa4965(0.2厚)，Tesa4967(0.16厚)；

次选：3M9495LE(0.15厚)，Tesa4965PV4。

（2）防尘圈材料：

首选：SR-S-40P(未压缩0.5厚,加胶的厚度不超过0.05),Poron公司；

次选：Poron4790-92-25021-04-P(未压缩0.53厚,加胶的厚度不超过0.05)、

Poron4790-92-30012-04P(未压缩0.3厚,加胶的厚度不超过0.05)。

（3）热熔胶：

首选：Tesa8401(0.2厚)；

次选：3M615S(0.2厚)。

2、胶和防尘圈原则上用手工粘贴，因此要求胶和防尘圈的冲切工艺如下：

3、、在胶、防尘圈的设计图纸中要表明包装方式，参考如下：

4、对于胶的设计还应该考虑粘贴时便于工人用镊子去掉胶的保护膜，即要求在保护膜上有一条小缝：

(十六)、减震垫的设计

（十七）、I/O连接器处机壳设计

（十八）、屏蔽罩设计

A） 仅有屏蔽盖 B1）屏蔽盖上有孔（屏蔽罩和支架组合在一起后，贴片）

屏蔽罩的分类：

B） 屏蔽盖 屏蔽支架组成 B2）屏蔽盖上无孔（分开包装，分开贴片）

屏蔽片设计规范：

1）
拔模斜度：2 4 ，设计尺寸应为开口端尺寸。（适用于A、B两种情况）

2）
材料为镍白铜 C7521R-H， 厚度为0.2mm。（适用于A、B两种情况）

3）
屏蔽盖 支架的相互配合尺寸（适合于B）：

屏蔽罩有转角时，要求屏蔽盖和屏蔽支架相互错开，保证装配后转角处无孔：H3=H1+H2－0.1 0.2

5）
屏蔽支架挖空的位置要有利于测试、维修。

6）
屏蔽支架要留合理的吸盘位置便于贴片(SMT)，圆盘状要求直径 Φ5，方形要求4X4。

第三章PCB布板图

PCB布板图是与硬件工程师交流的重要工具，其规范如下：

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