手机堆叠设计基础

LONGCHEERCONFIDENTIAL1堆叠设计基础报告人：余雷08年07月30日LONGCHEERCONFIDENTIALLONGCHEERCONFIDENTIAL2什么是堆叠堆叠的类型堆叠设计的关注点主要设计内容案例与分析问与答LONGCHEERCONFIDENTIAL3什么是堆叠设计•一般意义上讲的手机堆叠是指主板的堆叠,就是要求讲影响到结构设计的主板外型以及各个重要元器(SPEAKER,RECEIVER,MIC,ANT,SIMCARDect)放在主板上(需要和电子沟通).•手机堆叠设计(也称系统设计)是手机研发过程中非常重要的一环.•系统设计是对ID/BB/RF/LAYOUT这几个部门的意见整合起来.结构工程师需要了解这方面的知识,综合起来,满足各部门所需,完成产品定义的要求.这方方面面完成,是一项全面而细致的工作.系统设计的好坏直接影响后续的结构设计,甚至其它可靠性等方面的问题.LONGCHEERCONFIDENTIAL4堆叠的类型•1、直板LONGCHEERCONFIDENTIAL5•2、翻盖LONGCHEERCONFIDENTIAL6•3、滑盖LONGCHEERCONFIDENTIAL7•4、旋转LONGCHEERCONFIDENTIAL85、翻盖旋转LONGCHEERCONFIDENTIAL96、翻盖转角LONGCHEERCONFIDENTIAL107、滑盖转角LONGCHEERCONFIDENTIAL11堆叠设计的关注点•1.满足产品规划,适合做ID•2.充分考虑射频天线空间•3.考虑ESD/EMI•4.考虑电源供电合理•5.考虑屏蔽框简单•6.考虑堆叠尺寸，厚度•7.考虑各个连接简单可靠•8.考虑各个定位孔,测试孔,螺丝孔,扣位避让,邮票孔等等•9.考虑音腔，音效；•10.结构设计可行性；•等等LONGCHEERCONFIDENTIAL12主要设计内容LONGCHEERCONFIDENTIAL13•一、PCB板外形的设计•1、一般PCB边缘距最外边至少2.5mm，若是2.0mm的话，则要考虑在主板上做扣位挖切！要详细计算这些地方需要进行主板挖切的尺寸，以求整机的空间利用率最优化。•2、在主板设计时要注意Boss孔的位置是否便于壳体结构的设计，螺钉打入的空间，孔周围的元器件禁布置区域。卡扣定位需要在主板设计中优先考虑卡扣以及卡扣支撑的合理位置，并设定元器件的禁布置区。•3、主板的厚度一般为0.9mm，如果主板的元器件较少线路较少PCB板厚度可以更小，比如滑盖机的上PCB板厚度选为0.8mm厚度，双板中的键盘板厚度为0.5mm。LONGCHEERCONFIDENTIAL14•4、PCB拼板设计外框四个角一定要倒圆角，以免锐利的直角损坏真空包装，导致PCB氧化，产生功能不良，另外邮票孔的设计要充分考虑SMT时的牢度和突出板边器件的避让。•5、PCB和DOME的定位?在硬件布线允许的情况下,最好能在主板上开两个或3个贴DOME的定位孔,位于主板的对角线方向,这样产线在贴DOME的时候可以做一个夹具来保证贴DOME的准确性.在硬件布线不允许开孔的情况下,在主板DOME上在最远位置放置两个或三个直径1.0mm的丝印点（或者用MARK的中心露铜点，也为1.mm直径），用于DOME和主板的定位。LONGCHEERCONFIDENTIAL15•二、电子接插件的选择•原则：•选用公司的共用器件件；节省成本！优化管理！•特殊堆叠设计需要，在合格供应商中优先寻找，及时进行单体测试后导入；•创新设计，定制导入；LONGCHEERCONFIDENTIAL16•三、主板设计•1、在键盘区域要求置放0.4mmLED，其它在键盘下不放置元器件。灯的排布根据ID的造型且使透光均匀！;•2、注意键盘的唇边和距离唇边的间隙，需要做线表明禁布区域以及漏铜和ESD区域；•3、在上部键盘禁布区域之上和转轴之间的区域，建议做两条禁布区域，以便于在下前壳结构强度不够时可以加筋处理。•4、螺钉孔的位置尽量考虑4个，每边两个，对于外部天线的结构，最好在板的上端靠天线侧加一个螺钉孔，保证天线处抗摔能力。LONGCHEERCONFIDENTIAL17•5，注意侧键焊盘和dome的距离。•6、由于电池卡扣常由于内置天线，摄像头等的影响会设计在下部，因此电池连接器要求如果放在下部就必须中间放置以防止电池间隙不均。•7、sim卡座的高度和基带的屏蔽罩有很大关系，直接影响整机高度，需要合理放置屏蔽罩内元器件的位置减低屏蔽罩高度和提高屏蔽罩的平面度和强度。在屏蔽罩内的拐角处不允许放置高度距离在屏蔽罩内顶面在0.2mm内的器件。且要考虑sim卡的出卡设计！LONGCHEERCONFIDENTIAL18•四、PCBA厚度设计•1、外镜片空间0.95mm，•2、外镜片支撑壁0.5mm•3、小屏衬垫工作高度0.2mm•4、LCD大屏玻璃到小屏玻璃最大厚度•5、大屏衬垫工作高度0.2mm•6、内镜片支撑壁0.5mm)•7、内镜片空间0.95mm，•8、上翻盖和下翻盖之间的间隙0.4mmLONGCHEERCONFIDENTIAL19•9、下前壳正面厚度1.0mm•10、主板和下前壳之间空间1.0mm，•11、主板厚度1.0mm，主板的公差1.0以下+/-0.1,1.0以上+/-0.1T•12、主板后面元器件的高度（含屏蔽罩）•13、元器件至后壳之间的间隙0.2mm?•14、后壳的厚度0.8mm•15、后壳与电池之间的间隙0.1mm•16、电池的厚度：0.6mm外壳厚度＋电芯膨胀厚度＋0.4底板厚度（塑胶壳）（或0.2mm钢板厚度）LONGCHEERCONFIDENTIAL20•五、主板堆叠厚度•主板堆叠厚度的控制：总的原则:主板堆叠的高度要尽量平均,影响整机厚度的最高点(高度瓶颈)和其他地方高差要尽量小,尽量通过器件位置的调整实现宽度,高度,和长度方向的尺寸都尽量小.•1、主板板厚设计尺寸0.9mm，在造型中做1mm（包含公差)以及焊锡的厚度；•2、主板bottom层对高度有影响的元器件主要有：耳机座；电池连接器；屏蔽罩；SIM卡座；IO连接器等，钽电容。LONGCHEERCONFIDENTIAL21•3、电池电芯的放置主要和以下要点有关：电芯在Z方向主要是以下方面控制：•（1）下后壳顶面和电池底面的间距0.1mm；（2）下后壳的顶面必须高出或平齐SIM卡的锁紧机构；•（3）电池底面到电芯的距离：主要受到电池结构的影响，如果是全注塑结构，电池底部厚度至少0.45mm包含0.1mm的电池标贴的空间；如果电芯的底部采用不锈钢片结构，电池底部的厚度为0.3mm包含0.1mm的电池标贴的空间。LONGCHEERCONFIDENTIAL22•（4）电池五金和主板电池连接器在工作位置接触，目前要求主板bottom面到电池五金保留2.9mm工作空间。•（5）屏蔽罩的高度可能会影响SIM卡座的高度，因为SIM卡可能被放置在屏蔽罩上。屏蔽罩和SIM卡保留0.1mm间隙。LONGCHEERCONFIDENTIAL23•其他设计关注点：•1)上盖设计的时候要注意一般大屏背后会有按键的设计，如果有需要考虑如何作支撑的问题，小心坐压试验无法通过、•2)大小屏理想情况不要背在一起，尤其不要为了减薄公用背光等设计，esd和强度都会很差，•3)泡绵部分建议厚度增加到0.3mm，镜片厚度注意不要降低，背胶要用到0.15mm左右的，否则黏结性不好低温跌落的时候容易镜片脱落LONGCHEERCONFIDENTIAL24•4)按键部分可以根据选用的方式降低于主板的距离，但注意最好键盘可以作接地的设计•5)天线局部净空是非常重要的，多有speaker，cam放在附近的设计要考虑于射频的配合•等等LONGCHEERCONFIDENTIAL25•案例与分析天宇A925联想I817福日F6810LONGCHEERCONFIDENTIAL26LONGCHEERCONFIDENTIAL27LONGCHEERCONFIDENTIAL28LONGCHEERCONFIDENTIAL29提问与回答LONGCHEERCONFIDENTIAL30•如喇叭选什么样式的？尺寸多大的？•BTB选多少PIN的合适？•振动器用什么样的？•放在什么地方效果更好？•SIM卡座、T-F用哪种性能较可靠？LONGCHEERCONFIDENTIAL31•关于喇叭的选择,现在国内水货市场(三码,五码)越来越追求音量大,同时也追求高音质,因此喇叭的选用朝大尺寸和多喇叭方向发展.目前常用的是双喇叭直径18,20的设计,在设计是追求音腔的密闭,和后音腔的体积,很多设计公司都直接把speaker密封成一个密闭的音腔结构,效果非常不错.现在也有使用直径30和2030等大尺寸双磁钢的喇叭,声音非常响亮,高低音效果都很不错.•大的喇叭是可以提高声音效果，但是大喇叭势必会影响到天线面积和电池容量，首先要保证天线面积，现在的水货机有很多都在追求超长待机，这样就又产生了一个矛盾点。人们追求的不断提高，一直在给我们出难题.•为了保证信号不受影响和提供足够的音腔空间，有的公司直接把天线放在pcb的下面，我想知道这样的效果怎么样？是不是PIFA和单极天线都可以放在PCBA的下面？另外，如没有后音腔，喇叭后面封闭起来会不会有负作用？LONGCHEERCONFIDENTIAL32谢谢！