•          手機殼體材料選擇 

    手機模具造價昂貴,產品所用的材料價格也不菲;手機中殼體的作用:是整個手機的支承骨架;對電子元器件定位及固定;承載其他所有非殼體零部件并限位。殼體通常由工程塑料注塑成型。 

    1、殼體常用材料(matrial) 

    ABS:高流動性,便宜,適用于對強度要求不太高的部件(不直接受到沖擊,不承受可靠性測試中結構耐久性測試的部件),如手機內部的支撐架(Keypad frame,LCD frame)等。還有就是普遍用在要電鍍的部件上(如按鈕,側鍵,導航鍵,電鍍裝飾件等)。目前常用奇美PA-727,PA757等。 

    PC+ABS:流動性好,強度不錯,價格適中。適用于絕大多數的手機外殼,只要結構設計比較優化,強度是有保障的。較常用 GE CYCOLOY C1200HF。 

    PC:高強度,貴,流動性不好。適用于對強度要求較高的外殼(如翻蓋手機中與轉軸配合的兩個殼體,不帶標準滑軌模塊的滑蓋機中有滑軌和滑道的兩個殼體等,目前指定必須用PC材料)。較常用GE LEXAN EXL1414和Samsung HF1023IM。 

    2、在材料的應用上需要注意以下兩點: 

    避免一味減少強度風險,什么部件都用PC料而導致成型困難和成本增加; 

    在對強度沒有完全把握的情況下,模具評審Tooling Review時應該明確告訴模具供應商,可能會先用PC+ABS生產T1的產品,但不排除當強度不夠時后續會改用PC料的可能性。這樣模具供應商會在模具的設計上考慮好收縮率及特殊部位的拔模角。 

    通常外殼都是由上、下殼組成,理論上上下殼的外形可以重合,但實際上由于模具的制造精度、注塑參數等因素的影響,造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面殼大于底殼)或底刮(底殼大于面殼)。可接受的面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。在無法保證零段差時,盡量使產品的面殼大于底殼。一般來說,面殼因有較多的按鍵孔,成型縮水較大,所以縮水率選擇較大,一般選0.5%。底殼成型縮水較小,所以縮水率選擇較小,一般選0.4%,即面殼縮水率一般比底殼大0.1%。即便是兩件殼體選用相同的材料,也要提醒模具廠在做模時,后殼取較小的收縮率。 

    3、數碼相機模具制造上,很多也以ABS+PC料為主要依據來開發模具產品。

     

           手機硅膠模具 

    手機硅膠模具制作的一般流程如下; 

    備料 →橡膠壓制→噴漆→沖壓→鐳雕→成品包裝。 

    1. 備料:其實就是把要制造的原始橡膠塊和一些配料(主要是色粉和其他一些配劑,)充分合勻,然后擠壓成板狀,再切成所需要的條狀的橡膠,以供后道壓制所用. 

    2. 橡膠壓制:為主要工序,很容易出意外,如果橡膠件的很薄或很窄,就有可能在取下的時撕破(原因可能是橡膠件的壁太薄太窄,當時模溫高,大約100℃,所橡膠件太軟,強度不夠)范類見2024的buzzer的外密封件的一條邊就是實例;同時也會有毛邊(其后道工序沖壓不能沖到的)象成型的這種毛邊是去不掉的。 

    3、噴漆:噴漆時要特別留意,一不小心報廢率很高,一般要噴兩道漆,是不同顏色的,以供后面的鐳雕用.好來噴完,再來后一道工序. 

    4、沖壓:就是把不要的飛邊沖剪掉,留下需要的key,這道工序不能橡膠不能出現毛邊;往往于過小的圓角會產生飛邊,一不小于0.5mm。 

    5、鐳雕:就是激光雕刻,就是把搞好的key放平,一般都有制具定位好,然后激光把key上面的一層漆雕掉,調出key上面的字樣來,如數字鍵,就是透明的;如果是兩層的漆只雕掉一層,留一層,如ok應答鍵,和開關鍵就是的,一個的一層漆是紅色的,還有個是蘭色的。 


    硅膠按鍵字符制作方法 

    硅膠按鍵表面上的字符一般有以下幾種制作方法: 

    1.絲印:分印面和印底,印面的時候一般先噴涂按鍵的表面,再在上面絲印字體和符號,再噴涂保護油。印底的一般都是透明按鍵,有絲印空心字蓋底色和絲印實心字體蓋底色兩種。對于按鍵表明弧面較大的可以采用移印的方法,在鋼板上腐蝕出字體,用膠頭把油墨移印到按鍵的表面,移印在玩具行業用得很多。 

    2.如果字符要求有透光效果的,大部分還是采用噴涂和鐳雕的方法,注塑透明的按鍵之后,在按鍵的表面噴涂油墨,再用激光鐳射出可以透光的字符,再噴涂一層保護油即可。對于要求見紅色符號,可以先在按鍵的頂面移印紅色,需要印整個面,噴涂后再把表面的油墨打掉見紅色,其他的顏色類似。 

    3.需要電鍍效果的按鍵可以做水電鍍和真空電鍍,現在很多方向按鍵上需要做到陰陽紋效果的一般做電鑄模,那樣做出來的邊界清晰,外觀漂亮,是直接在模具上曬紋目前所不能達到的效果。雙色注塑一般用在一個按鍵上需要有透光和電鍍的按鍵上,PC是電鍍不上的,abs才可以電鍍,雙色注塑的要求就是將pc和abs注塑到一起,電鍍后abs的地方就是電鍍效果,而pc的部分就可以透光。真空電鍍目前也可以做出透光的符號,但是真空電鍍的效果讓人的感覺比較的浮,沒有電鍍的效果好。 

    手機按鍵表面雷雕是一般是在按鍵噴漆表面進行文字加工的處理方式.一般為直徑0.04-0.06大小,然后我們將文字采用間距0.04-0.06的線條填充.這樣我們就給激光制定了一個路徑.激光隨路徑將油漆刻掉就可以了。 

    如果要做好鐳雕,而且很重要的是速度要快,光是填充的方法是不夠,另外的一種辦法就是跟CNC那樣給出激光走的路徑,那樣作出來的邊界會比較清晰,因為激光在觸發的時候能量很大,會帶來激穿問題和邊界出現鋸齒狀. 


          手機模具、手機一般結構與工藝 

    一、手機從整體結構可以分為兩種形式,從而大部分手機模具廠對手機模具開模針對此兩種類型劃分為幾乎的模具價格,當然也有PDA或智能手機模具可能有稍小區別。 

    1.一體平面式 2.折疊式 

    A.平面式的前后蓋分別稱為---Front Housing and Rear Housing 

    B.折疊式首先分為兩部分---Base and Folder 

    Folder部分----裝有LENS的蓋子稱為Folder Front Housing 

    貼有標牌的蓋子稱為Folder Rear Housing 

    Base部分----裝有字鍵的蓋子稱為Base Front Housing 

    裝電池的這面蓋子稱為Base Rear Housing 

    在手機模具制造中,Housing的材料一般都是----ABS+PC 這兩種材料有不同的優缺點。PC流動性差,但機械性能好。ABS流動性、電鍍、噴涂效果好,但機械性能不如PC。如果有電鍍要求,則材料中PC的含量不能大于30%,因為加PC后對電鍍的附著力有影響。 


    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的兩個部件。 

    在手機模具結構中,連結方式:通過卡勾 + push button(多加了一個元件)和后蓋連結或采用超聲波焊接 

    二、除了前后蓋,手機還有以下幾部分組成: 

    1. LCD LENS(鏡片) —用來保護LCD ,是一種光學鏡片,也就是一片磨光的或注塑成型的玻璃或其他透明的物質,有兩個相反的表面,其中的一個或兩個都成曲面。 

    材料:材質一般為PC或壓克力; 也可采用玻璃;現在手機模具中的外屏鏡片很多都采用IMD技術。 

    連結方式:一般用卡勾+背膠與前蓋連結或者只用背膠與前蓋連接。 

    2. 按鍵按照材料的不同可以分為三種 

    1) 完全是RUBBER,優點是成本比較低,可直接開硅膠模具或軟膠注塑模具。 

    2) 完全是PC, 

    3) RUBBER+PC, 

    3.Dome分布在按鍵的下面,按下去后,它下面的電路導通,表示該按鍵 被按下。 

    根據材料的不同分為兩種:Mylar dome和metal dome,前者是聚酯薄膜,后者是金屬薄片。Mylar dome 便宜一些。 

    連接方式:直接用粘膠粘在PCB上。 

    4. PCB板---我們用的PCB板一般都是雙面板,也就是說中間夾層的兩面都分布著銅線,這樣PCB板的兩面都可以布零件,這些零件包括電容、電阻、IC、CONNECTOR、LCD、Shilding Case、Metal Dome。 

    5. 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; 

    標準件,選用即可。 

    連結方式: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,一端的觸點壓在PCB上。 

    6. Speaker、Microphone、Buzzer是三種于聲音有關的裝置,在Housing上要留出發生孔,所以在設計之前我們就要注意他們的位置。 

    Speaker(Receiver Speaker) 

    通話時接受發出聲音的元件。為標準件,選用即可。 

    連結方式:一般是用sponge 包裹后,固定在前蓋上(前蓋上有出聲孔);通過彈片上的觸點與PCB連結。 

    Microphone 

    通話時接收聲音的元件。為標準件,選用即可。 

    連結:一般固定在前蓋上,通過觸點與PCB連結。 

    Buzzer 

    鈴聲發生裝置。為標準件,選用即可。 

    通過焊接固定在PCB上。 

    7. Ear jack(耳機插孔)。 

    為標準件,選用即可。 

    通過焊接直接固定在PCB上。Housing 上要為它留孔。 

    8. Motor 

    motor 帶有一偏心輪,提供振動功能。為標準件,選用即可。 

    連結: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。 

    9. LCD—我們將設計要求直接發給廠商 

    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:一種是直接通過導電橡膠接觸;一種是排線的形式,將排線插入到PCB上的插座里。 

    10. Shielding case 

    一般是沖壓件,壁厚為0.2mm。作用:防靜電和輻射。 

    11. 其它外露的元件 

    test port 

    直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 

    SIM card connector 

    直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 

    battery connector 

    直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 

    charger connector 

    直接選用。焊接在PCB上。在housing 上要為它留孔。 

    12. LED發光二極管,為手機提供背光,可分為兩組,一組在LCD上,提供顯示屏幕的照明,一般有2-6顆。一組在鍵盤上提供按鍵部分的照明,一般有4-6顆。 

    現手機模具廠一般都把手機模具開模劃分為三個等級的模具:高、中和低。高端手機模具一般都在30萬以上,且要求模具質量和精度都非常高,所以對手機模具廠的設備要求苛刻,完全具備自主生產一條龍能力的模具廠還不是很多。 

    塑膠模具中IMD技術 

    塑膠模具上的IMD工藝: 

    IMD(In-Mould-Decoration) 

    IMD(In-Mould-Decoration)它是指是把一個絲印有圖案的FILM放到塑膠模具里進行注塑。此FLIM大致可分為三層,基材(一般為PET) INK(油墨)耐磨材料(多為一種特殊的膠)。當模具注塑完成后,film和塑膠融為一體,耐磨材料在最外面,在手機顯示屏多采用這種工藝,塑膠材料多為PC, PMMA, PBT等,它主要有耐磨和耐刮傷的作用。還有一種叫IML(IN-MOUld-Lable)技術,和IMD大致相同,只是注塑后flim就像沖壓的料帶一樣拉出,只是將印刷圖案轉印到塑膠件上,又稱模內轉印 。 

    IMD有兩大類, 一類在注塑模腔里預置的是PC的,單片的。另一類是PET的,鏈狀的(很像電影膠片或印好沒裁的方便面口袋)。 

    前者成品就MERGE了PC片,后者只把PET鏈上的油墨帶走,但PET材料(鏈子,又稱FOIL)不被MERGE進零件。 

    前者因PC厚,只可用絲網印,所以效果較粗糙,如MOTOROLA的V66的前盾牌形狀已經算是很精致了, 

    后者因PET薄,可用膠版印,很細膩,尤其電鍍和透明,金屬及表面細膩紋理都很好,如MOTOROLA的V60的前電鍍和黑色肌理效果。 

    比如 松下電飯煲模具上的控制面板就是典型的IMD,是把一個絲印好的PET薄膜放到注塑模具里進行注塑。材料一般是PC、透明ABS、PMMA。注塑后薄膜和塑料結合為一體。

    如今手機的外屏鏡片大部分采用了IMD技術,成本相應提高,手機模具特別是透明模具的要求也更為嚴格。 


         一般來講用IMD有兩個背景原因, 


    1, 有些效果用注塑是在難以模擬,比如胡桃木的汽車儀表板(汽車配件模具上的)。 

    2,在小片零件上集成幾種效果很難,比如MOTO V60模具的前三角片, 集中了電鍍,透明,絲網印,但本身又要求精致,試想用真實電鍍,透明片分別注塑再拼接基本很困難。 

    還有一種方法實現就是在模具階段做零件表面皮紋(TEXTURE)時件外表面光滑,內表面用粗糙紋路,但對模具有要求,因為粗紋理拔模角大。


    2007年08月28日

    手機模具工藝分析

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