本文的撰写，旨在抛砖引玉，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。本文的内容不涉及从事手机结构设计所需的必不可少的基本技能，如 PRO/E、英语水平、模具制造 等等。
烟波浪子整理制作
2005-12-31
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一. 手机的一般形式
SIM card holder I/O connector battery connector
板与板(PCB 或者 FPCB)连接器
B-B connector
柔性电路板
FPC
低/零插拔力连接器
ZIF/LIF connector
等等,并向供应商要所有的元器件的规格书Spec. 注意，元器件的选择关系重大，具有举足轻重的作用。应与各有关人员进
行充分沟通，多方验证。
2) 在放置元器件时, ME 是桥梁. 要与 HW,ID 进行充分的沟通,既要满足电气的要求,也要符合 ID 的审美观. 在
LAYOUT 时,在满足质量要求的前提下，尽量将尺寸做小,做薄, 要注意以下几点
a. LCD 大小屏的A.A 和V.A 要正确清楚.
b. Speaker, Receiver,Vibrator 要给出工作高度.Camera 要给出视角范围.
1. 板级设计（layout） 1) 首先，根据市场部提供的产品定义书（如下表），完全了解客户对手机的整体要求。
条款
规格
外形尺寸
电池芯尺寸

I/O 堵头
资料 小显示屏 无ht维tp网:/免/w费ww技.5术 触摸显示屏
显示屏背光灯 键盘工艺
硬图标
键盘导光板
键盘背光灯
Keypad frame
后壳
Rear housing
电池
Battery package
电池盖
Battery cover
螺丝/螺帽
screw/nut
电池盖按钮
Button
缓冲垫
Cushion
双面胶
Double Adhesive Tape/sticker
以及所有对外插头的橡胶堵头
Rubber cover 等
如果有照相机，还会有照相机镜片 Camera lens 和闪光灯 Flash LED 镜片
有时根据外观的要求，还会有装饰件 Decoration 对于不换外壳的直板机，通常是用 4 到 6 颗 M1.6-M2.0 的螺丝将前后壳固定，辅助以侧边和顶部 4 到 6 对卡勾 Snap 来增强壳体之间的连接和美工缝的均匀。壳体内部的螺丝柱会穿过 PCB 上对应的孔，并辅 以加强筋 Rib 将 PCBA 定位和固定。显示屏支撑架是用于将显示屏 LCD 以及声学元器件 Speaker，Receiver， 照相机 camera sensor 等器件定位在 PCB 上并起增强强度的作用，有时侯还用于将 LCD 下面的 PCB 上电 子元器件和 LCD 隔开，避免冲击损坏这些电子元器件。这个支撑架可以通过卡扣固定在 PCB 板上。显示 屏镜片用于保护显示屏并能透过它看见显示屏上的内容，常用双面胶固定在前壳上。键盘支承在 PCB 板或 键盘支撑架上，内部周边用壳体内部的结构定位住，仅保持厚度方向的自由度，在厚度方向上的运动和回 位导致的键盘电路接通和断开是靠按键弹性片 Dome 来实现的。电池是将电池芯及保护电路和接触弹片封 装在壳体里，可以通过卡扣的方式固定在手机后壳的电池仓内。电池盖用于保护电池不外露和后壳壳体的 完整性，通过滑入后壳壁的突出结构 protrusion 和侧边的卡扣 hook 固定在后壳上。 图 1-2 是一款折叠式手机的结构爆炸图。
2) 3D 建模 结构设计之前，需要将 ID 部门所作的 2D 效果图(2D sketch)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 3D Pro/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。
电池连接器
battery connector
板与板(PCB 或者 FPCB)连接器
B-B connector
柔性电路板
FPC
低/零插拔力连接器
ZIF/LIF connector
根据功能的要求，有时还会有触摸屏 Touch panel，闪光灯 Flash LED，耳机插座 Audio Jack，存储卡
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图 1-2 对于折叠型手机，我们可以认为它是由两个直板机构成的，一个构成翻盖部分，另一个构成主机部分。折 叠型手机通过将显示屏放到翻盖部分，避免了与键盘并排布置，可以减小手机的长度。两部分之间的结构 连接通过旋转转轴 Hinge 来实现，翻盖部分和主机部分的电路连接通过柔性线路板 FPC 来实现。FPC 穿过 轴部位壳体的轴孔通道从主机 PCB 连接到翻盖部分的 PCB 上，翻盖的开合角度一般在 160 度左右，手机 的开合状态的电路控制通过霍耳开关和磁铁的配合使用来实现。同时，配合折叠手机的变型，还有旋转轴 Rotary hinge。目前转轴可以分为两种：Click hinge 和 Free stop，区别及特点会在转轴部分再加以介绍。
内置振动
状态指示灯
挂环
侧键
红外线接口
合弦
机体类型
翻盖/壳体间隙
分模工艺缝
天线
手写笔
摄像头
翻盖角度
***备用厚电池
***耳机
确认所设计的手机有哪些基本功能后,根据产品定义书去选择合适的主要机电元器件如:
照相机
camera sensor
喇叭
speaker
振动器
vibrator
受话器
receiver
显示屏
图 1-3 是一款滑盖式手机的结构爆炸图。 对于滑盖型手机，同样我们可以把它看作是由两个直板机构成的，两部分通过滑轨 Slider 连接。滑轨
可以有两种方式的滑轨，一种是在滑盖部分和主机部分的两个壳体上分别做出滑轨和滑道，两个壳体通过 轨道相互配合，壳体之间加上预压的弹簧片以增强滑动的手感。这种滑轨方式对于壳体模具的制造需要增 加滑块，且对轨道的制造精度要求较高，但是可以将手机设计得较薄。另一种滑轨的方式是采用标准的滑 轨模块，将滑轨和滑道分别固定在滑盖部分和主机部分的两个壳体上。两部分之间的运动和固定完全依靠 滑轨模块来完成。优点是对壳体的制造没有要求，缺点是手机的厚度会增加大约 2.7mm 左右。滑轨模块有 全手动和助力半自动两种，助力半自动又有磁铁式，塑料轨道式和锌合金式，具体区别会在滑轨部分再加 以介绍。
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图 1-3 除了上述一些结构的部件，还有一些机电的元器件也属于结构设计要考虑的，图 1-4 是常见折叠式手 机的机电元器件示意图。
无ht维tp网:/免/w费ww技.5术dc资ad料.cn 这些机电元器件主要有： 照相机 喇叭 振动器
camera sensor speaker vibrator
c. Layout 上要有螺丝柱的位置,以便ID 设计装饰件.
d. 尽量将高的元器件放在中间,ID 设计外形时就可有更多的选择。
板的大小根据元器件放置的情况确定后，转成DXF 文档给PCB DESIGNER 进行布线，要到布线完成为止，板 级设计才算告一段落。这期间，通常要经过几个来回，一定要不厌其烦，仔细认真。 3) 如图,是Caribbean厚度方向的尺寸分解图.总体厚度是17.95.其中LCD厚5.0mm,电池芯厚3.9mm, PCB厚1.0mm,
插座 SD/MMC card holder，USB 插座等。 关于上述各种结构部件及机电元器件的设计和选择，都是有规律可循的，只要多研究别人的设计，
多学习新的工艺和结构，遇到问题从多角度去分析并找到解决问题的正确办法，就一定能积累丰富的经验， 使得在以后的设计过程中能得心应手。
二. 手机的整体设计
PCB 与电池芯之间的距离是3.5mm, PCB 与LCD 之间的距离是4.55mm. a) PCB 与电池芯之间的距离3.5 取决与PCB 上的最高元器件. 如图c, PCB 上最高元器件是SHIELDING，高2.2mm, 后壳电池仓壁厚0.7mm, 电池仓与电池之间的间隙留 0.1mm, 电池内壁厚0.6mm. b) LCD 与PCB 之间的距离是4.55mm. 如图b, PCB与前壳之间的距离是1.1mm(本尺寸建议取0.8~1.1mm), 前壳壁厚 1.2mm, 后翻与前壳之 间留成 0.3mm 间隙，LENS 及背胶厚 0.8mm+0.2mm, 后翻在 LENS 下的壁厚 0.55mm, LCD 与后翻之间留 0.3~0.4 用来 FOAM.
LCD
麦克风
microphone
背光灯
LED
天线
antenna
霍耳开关
料 磁铁 术资 屏蔽罩 无ht维tp网:/免/w费ww技 侧按键
射频连接器 SIM 卡连接器 系统连接器 电池连接器
Hall IC Magnet shielding case side switch RF connector
手机结构设计指南
(Design Guide Line)
Revision T3
序言
手机的结构设计都是有规律可循的，本设计指南的撰写，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，设计出客户完全满意的产品。
目前市面上的手机五花八门，每年新上市的手机达上千款，造型各异，功能各有千秋。但从结构类型 上来看，主要有如下五种：
1． 直板式 Candy bar 2． 折叠式 Clamshell 3． 滑盖式 Slide 4． 折叠旋转式 Clamshell & Rotary 5． 直板旋转式 Candy bar & Rotary 本设计指南将侧重于前四种比较常见的类型。一般手机结构主要包含几个功能模块:外壳组件 (Housing)，电路板(PCBA)，显示模块(LCD)，天线(Antenna)，键盘(keypad)，电池(Battery)。但随着手机的 具体功能和造型不同，这些模块又会有所不同，下面以几种常见手机为例来简单介绍一下手机上的结构部 件。