翻盖手机设计规范

翻盖手机设计规范

目录

一．翻盖手机外观部分设计 (2)

二．翻盖手机开盖角度设计 (3)

三、手机转轴部分设计 (4)

四．主板上盖、翻盖底壳部分设计 (8)

五．FPC设计 (12)

六．翻盖FPC通道的设计 (15)

七．霍尔器设计 (17)

1．翻盖底壳与主板上盖之间的合盖间隙：0.4mm。

2．主板上盖转轴位置的距离:21mm≤A≤25mm。

3．翻盖底壳、主板上盖转转轴位直径≥9mm。

4．翻盖与主机转轴部分轴向间隙：0.3mm。

5．主板上盖转轴部分单边偏移0.5mm，做一个0.05mm高的凸台，凸台不能喷涂油漆，以免翻盖产生油漆磨擦声。5．翻盖与主机转轴部分横向间隙：（A-A”）/2=0.075mm（含主板上盖高度0.05的凸台）。

6．翻盖翻转过程中与主板上盖肩膀部位间隙≥0.3mm。

7．翻盖底壳、主板上盖转轴四周倒圆角R0.4,可以方便翻盖装配，改善装配时掉油漆。

8．翻盖底壳、主板上盖转轴上下两个面倒圆角R1，防止翻盖转轴位置开裂。

9.翻盖底壳、主板上盖转轴端面倒圆角R0.3，防止翻盖转轴位置开裂。

10．减震垫与翻盖底壳的间隙≥0.25mm。

11．按键与镜片之间的间隙：0.6MM。

12．按键低于主板上盖0.1mm。

13.显示屏镜片低于翻盖底壳0.1mm。

14．盲点与镜片间距离：0.45mm以上。

1.显示屏镜片低于翻

盖底壳0.1

2.主板上盖按键偏移2MM区

域内做一个0.2的沉台

3.按键最高面到显示

镜片的距离0.6

4.主板上盖长度方向中心位做

两个2X0.6X0.4的支撑点

1.1转轴打开角、翻盖手机的开盖角度、合盖预压角、开盖预压角、转轴装配角。

1.2普通转轴打开角度一般为180o。

1.3翻盖手机的打开盖角度：ID设计翻盖打开角度α(即翻盖与主板上盖之间的角度值)一般为165o。

1.4合盖预压角（装配角度）：手机合盖状态转轴预压角：β=7o～9o。

1.5开盖预压角：手机开盖状态转轴预压角：γ=（180-165-β）6o～8o。

1.6装配角：δ=180-β。

三、手机转轴部分设计

转轴是翻盖手机的一个重要元器件，它将翻盖和主机连接起来后，由它来实现翻盖功能。

1．转轴分类：

1.1普通转轴：分左转轴、右转轴，左右通用转轴，一般常用左右通用转轴。普通转轴一般采用压缩转轴头部的方式装配。

1.1.1普通转轴扭矩规格：5.5、5.0、4.5(单位kgf.mm)。设计时根据翻盖重量、长度来选用合适的扭矩，步步高公司的手

机一般选5.5、5.0Kgfmm较合适。

1.1.2常用转轴直径规格：Φ5.8、Φ5.0；

1.1.3选择原则：根据翻盖的重量选择合适扭矩的转轴、同样扭矩的转轴选择外形直径较小的转轴，把转轴孔的胶厚做大（注意防缩水处理），因为现在的翻盖手机打开的角度大，整机长度较长（BBK翻盖手机的长度基本上是100mm,夏普翻盖手机长度100～110）开盖过程中塑胶件转轴位置受到的冲击力大，塑胶件转轴位置开裂已成了困扰翻盖手机的难题。

1.2FreeStop转轴：一般可以左右通用。只能采用机械式装配，转轴头部无法压缩。

1.3整体式转轴：与翻盖部分、主机部分采用螺钉连接，不存在孔轴配合关系。

1.4双转轴：自带定位机构，左右各一个，翻盖FPC位于两个转轴之间。

2．普通转轴与翻盖部分、主板上盖部分的配合关系如下：(单位为mm)

2.1转轴本体配合参数：

2.1.1转轴本体与转轴孔根部单边过盈0.02，

2.1.2转轴本体与转轴孔端部单边间隙0.02。

由于转轴孔的尺寸精度要求高且不好检测，可以用转轴装入的压力进行检测，转轴装入的压力0.3KGF—1KGF都是OK 的,转轴装入的最佳压力0.5KGF～0.7KGF。

2.1.3转轴挡墙孔比转轴介子单边大0.2。

2.1.4转轴定位挡墙厚度0.7～0.8。

2.1.3转轴孔的深度比转轴本体长0.5（或按转轴规格书进行设计），便于拆转轴。

2.1.4转轴本体孔端面倒0.3的C角，便于装转轴。

2.2转轴头部配合参数：

2.2.1转轴头部与转轴孔根部配合单边过盈0.02。

2.2.2转轴头部与转轴孔端部配合单边间隙0.02。

由于转轴孔的尺寸精度要求高且不好检测，可以用转轴装入的压力进行检测，转轴装入的压力0.3KGF—1KGF都是OK 的,转轴装入的最佳压力0.5KGF～0.7KGF。

2.3主板上盖转轴部分直径单边偏移0.5，做一个凸台：

2.3.1凸台高度0.05。

2.3.2凸台直径：H’=H-1,

凸台不能喷涂油漆，以免翻盖产生油漆磨擦声。

2.4转轴接地：转轴通过弹片把主板、翻盖L板连接起来，使之成为一个导电整体。

3．假转轴分类：

3.1主板上盖直接设计假转轴。

3.2含GF的塑胶原材料与含GF的塑胶原材料之间相互摩擦，胶件会很快被磨损；含GF的塑胶原材料与不含GF的塑胶原材料之间相互摩擦，没加GF的部件胶件会很快被磨损，为解决此问题必须在主板上盖拆分出一个转轴套。

4．假转轴设计。

4.1.1主板上盖直接设计假转轴的方法：

4.1.2假转轴内径:I=4.5（FPC通道）。

4.1.3假转轴的厚度:0.95～1.1。

4.1.4假转轴外径:J=6.4～6.7，拨模:1o。

4.1.5假转轴高度:K=0.9～1.1。

4.1.6FPC通道宽度:R=1.7～1.8。

4.1.7为防止假转轴开裂，根部需倒0.3的圆角。

5.假转轴与假转轴孔的配合关系：

5.1假转轴与假转轴孔配合单边间隙0.02，

5.2假转轴孔的深度比假转轴高0.2(K-K’=0.2)。

5.3因为假转轴根部有一个0.3的圆角，假转轴孔相应位置（端面）倒0.3X0.3的斜角。

6.转轴套设计：

6.1转轴套材料：为了保证转轴套有足够的刚性，防止受力变形，转轴套用不锈钢粉末冶金。

6.2转轴套内径等于：I=4.5（FPC通道）。

6.3转轴套的厚度：0.95～1.1。

6.4转轴套与翻盖配合外径：J=6.4～6.7，拨模：1o。

6.5转轴套与主板上盖配合外径：L=6.6～6.9，拨模：1o。(L-J=0.2,此处是前后模分模面)

6.6转轴套与翻盖配合高度：K=0.9～1.1，推荐K=1。

6.7FPC通道宽度：R=1.7～1.8。

6.8为了防止转轴套受力变小，需要做两根定位骨进行固定：

6.8.1两定位骨的距离:N=3.5～3.7。

6.8.2定位骨的宽度:P=0.8～1.0。

6.8.3定位骨的高度Q=0.4～0.6。

7.主板上盖转轴套位置设计：

7.1主板上盖转轴部分的直径：U≥9

7.2转轴套孔的胶厚大于1.2mm。

7.3转轴套孔端面倒R0.1的圆角。

8.转轴套与主板上盖的配合关系：

8.1转轴套与主板上盖按单边过盈0.01配合。

8.2定位骨内侧面与主板上盖按单边过盈0.01～0.015配合。

8.3转轴套与主板上盖配合长度M=5.5～6..0（与FPC有关）,转轴套装入的推力0.3～1.0KGF。

9.转轴套与翻盖的配合关系：

9.1转轴套与翻盖转轴套孔配合单边间隙0.02。9.2转轴套孔的深度比转轴套（配合部分）高0.2。

9.3翻盖转轴套孔做0.3X0.3斜角，便于装配。

四．主板上盖、翻盖底壳部分设计

1．主板上盖按键装饰片低于主板上盖0.1。

2．按键顶部优先设计成平面；为了增强手感，按键顶面需要设计成曲面，主板上盖按键偏移2mm 区域高度降低0.15～

0.2。

3．主板上盖设计两个支撑点：

3.1支撑点到转轴中心的距离：A=40～50。

3.2两个支撑点的距离B 大于显示屏镜片黑边2mm 以上。3.3建议支撑点顶在翻盖底壳上。

3.4支撑点的规格尺寸：长度≥2、宽度≥0.6、高度=0.2，要加圆角，防止括手。4．尽量把主板上盖、翻盖底壳、设计成主要受力件，转轴装在翻盖底壳或者主板上盖：

4.1建议使用PC+20%GF 与不锈钢拉伸件镶嵌注塑，类似索爱W508。

4.2主板上盖、翻盖底壳需要有足够如的刚度，推荐刚度大于

5.00X105

Nmm 2

。索爱W508的翻盖底壳、主板上盖，刚度大小

分别为：7.19X105

、6.9X105

mm 2

。（I6翻盖底壳刚度：3.41X105

）

A

主板上盖按键偏移2mm

区域高度降低0.15～0.2。

支撑点规格：2X0.6X0.2

B

5．刚度的测量方法：以跨度L 为80mm 支点支撑部件两端，在部件中间作用一个力F,在部件最大变形量ΔI 为3.5mm 时，记录F 的大小，刚度EI=F*L 3/ΔI*48(Nmm 2

)。

6．建议不要把翻盖面壳作为主要受力部件（指把转轴、LCM 、受话器装配在翻盖面壳），因为转轴位置结构难处理。（拆机组没有发现完全把翻盖面壳作为主件的手机）。6.1翻盖面壳作主要受力部件外形需满足的条件:

转轴中心位于翻盖中心，可以用翻盖面壳作主件。

6.2如果外形条件允许需,结构设计需注意：开盖静压力测试，翻盖面壳、翻盖底壳从转轴位置脱开。

6.3建议在转轴位置布3—4颗螺钉，防止塑胶件松脱。

转轴位置有4个螺钉，防止

开盖静压力此处脱开。

7．改善翻盖底壳、主板上盖装配困难的设计方法。

7.1原因分析：因手机外形原因主板上盖转轴中间位置刚度非常大，主板上盖转轴中间位置无法变形，翻盖底壳装配主板上盖时，就会出现装不进去。

7.2解决方法：

7.2.1适当降低主板上盖转轴位置的刚度。

7.2.2设计可以滑动复位的转轴套。

7.2.2.1设计滑动复位式转轴套关键点：

7.2.2.2滑动复位式转轴套装入的推力0.3KGF—1.0KGF;

7.2.2.3滑动复位式转轴套定位可靠，用定位支架顶住转轴套的根部。

定位支架顶位转轴套根部

滑动复位式转轴套

8．显示屏镜片：

8.1显示屏镜片分类：无机玻璃、复合板、高抗板、注塑镜片

8.2无机玻璃：表面硬度高，表面镀金钢膜后硬度更高，抗刮伤能力强，抗冲击能力差，厚度要0.8—1.0mm才能满足冲击性，空间允许的条件下可以使用。航空玻璃也属于无机玻璃，各方面性能都比较好，但价格昂贵，不建议使用。

8.3普通复合板：一般是PMM与PC挤压而成，具有PMMA的硬度和PC的韧性，外表是PMMA，硬度可达5H,内表面是PC(占整个厚度的80%以上)表面硬度1H，厚度0.5—0.6，推荐使用。

8.4高抗板：PMMA与rubber的混合材料，外表面硬度可达3H,抗冲击性差，价格低，不建议使用。

8.5注塑镜片：存在水口切割难处理、加工尺寸偏差大，不建议使用。

五．减震垫、合盖震设计

1.使用普通转轴的翻盖手机，为了防止手机在开盖时翻盖外壳直接撞击主机外壳，导致油漆脱落、或者外壳受损，需要增加减震垫。

2.2减震垫一般加在主板上盖上，根据手机外形，减震垫有的可以隐藏（能隐藏的尽量隐藏）、有的外露，隐藏的减震垫一般高设计在主板上盖转轴位置，开盖状态翻盖压在减震垫的顶面，外露的减震垫设计在主板上盖的后端，开盖状态翻盖压在减震垫的侧面。

2.3减震垫长度应大于6MM、翻盖旋转时减震垫与翻盖间隙大于0.25MM，外露的减震垫凸出主板上盖0.15-0.20MM；

2.4减震垫通过倒扣结构固定，一般要2-4个倒扣结构；不宜超过4个倒扣，否则装配困难。

3、翻盖手机开盖静压力测试，减震垫不能破裂。

4、减震垫材料：一般用TPU，尽量不要选浅颜色的TPU，因为浅颜色的TPU易变黄。

5.减震垫的硬度：TPU的减震垫一般为80-90度，最高可做到110度。

6．为了避免翻盖与主机合盖时硬性接触，须要有合盖垫。

7.合盖垫可通过扣位装在主板上盖，可以直接粘在主板上盖，也可以直接在按键上设计合盖垫。

8合盖垫材料：可能是TPU、硅胶，硅胶硬度为75度左右，变软等缺陷。

9.合盖垫预压量0.05mm。

五．FPC设计

一．翻盖FPC（组件）的组成：软PCB、BTB插座、接地银箔层。

二．单层FPC的组成：单层FPC由铜箔、双面PI、胶水组成，单层FPC厚度约0.05MM。具体如下图所示。

1．PI:材料：聚酰亚胺；厚度规格：0.012mm。

2.铜箔是构成FPC最基本的单元，铜箔质量决定整个FPC的质量，因此必须选择优秀的供应商生产的铜箔，推荐新日铁

公司的铜箔。

3.铜箔的分类：电解铜和压延铜。

4.电解铜：化学电解成型，材料均匀性较好，性能稳定。新日铁公司代表当前电解铜行业最高水平。

5.压延铜：物理挤压成型，通过外力把单元晶格强行挤压成更小的晶格，材料的韧性改善明显，但成本高，是电解铜的

3倍，不建议使用。

5.胶水厚度≥0.026，防止FPC来料折弯区粘胶。

三．翻盖FPC连接固定方式：为了方便FPC拆装，保证FPC的可靠性，FPC只允许用BTB连接。

四．翻盖FPC是通过单层FPC叠加而成，达到要求的走线数量；走线数量越少越好，建议通过布板（把摄像头、马达等电子元件放到主板上）把走线数量控制在30PIN以下。

1.翻盖FPC层数：推荐用1+3+1式组合。

2.第1层是银箔层，只起接地作用。

3.2、3、4层走线。

4.最外面一层是地线，只起接地作用。

五.翻盖FPC单层设计。

1.FPC推荐设计宽度为3.0。

A

B

C

D

铜线转角位置加粗，均匀过渡。

FPC两边的铜线尽量做到左右对称。

2.铜线到FPC边界的距离A≥0.3。

3.铜线的距离C≥0.1,推荐0.1，目前不建议使用0.08。

4.铜线的直径D≥0.1,推荐0.1，目前不建议使用0.08。

5.电源线、地线（对电流有要求的铜线,如马达线）需要设计成加粗铜线，直径B≥0.2,推荐0.2。

6.宽度为3.0mm的单层FPC，可以走12根普能铜线；8根加粗铜线；5根加粗铜线和5根普通铜线。

7.铜线转角位置加粗，并均匀过渡处理。

8.FPC两边的铜线要基本对称，不能把普通的铜线放在FPC的一边、加粗的铜线放在FPC的另一边。六．翻盖FPC结构尺寸设计：

1.FPC长度方向的尺寸推荐L≥14.5，如果空间资源不够，此长度尺寸可适当减小，但L≥1

2.5。

2.FPC宽度方向的尺寸M≥12.5

3.FPC的宽度K=3.0(可以小于3.0，但不能增加FPC的层数)

4.FPC接地附耳长度N≥6.0

5.FPC接地附耳宽度O≥3.0

6.FPC接地附耳金手指的长度P=3.0,金手指接地建议用螺钉连接，可靠、拆装方便。

7.FPC BTB插座补强：用0.1的不锈钢（SUS301）进行补强，补强处厚度为Q=0.4～0.5。

8.FPC转角内R=0.5。R太大，会导致FPC在翻盖过程中扭曲，R太小,会出现应力集中、拉扯易断。

9.FPC转角处铜线做粗，并与两端的铜线均匀过渡。

10.FPC两边的铜线粗细要基本对称，可以减小FPC在转动过程中的扭曲量。

六．翻盖FPC通道的设计

1.FPC 两边的间隙：1.1FPC 纵向单边间隙≥0.5

4

4

5.5

1.5

FPC 装配孔不要开缺口，缺口处易开裂。

FPC 装配孔不要开缺口，

缺口处易开裂，且限制FPC 横向长度。

1.2FPC 横向单边间隙：E=0.65～0.85。

2.转轴套FPC 通道宽度：F=1.7～1.8mm。

3.FPC 第1#旋转轴线宽度尺寸：G=1.8～2.0mm,1#旋转轴线位置必须倒圆角，不能有披锋，结构设计（包括模具设计）此处最好不要有分模线。

E

F

G

FPC 第1#旋转轴线

4.FPC 第2#旋转轴线宽度尺寸H=1.8～2.0mm。

5.FPC 装配孔尽量设计成通孔，不要设计成缺口，开缺口既限制FPC 横向长度，又易出现翻盖开裂，FPC 装配孔的宽度I=1.4～1.6（FPC 插座处的总厚度1.1mm）,装配孔的长度5.5mm，FPC 通道（包括装配通道）所有位置都必须倒圆角，不能有披锋（避免装配过程中刮伤FPC）。

H

I

FPC第2#旋转轴线

6.手机开盖165度，FPC相应地也要旋转165度，FPC1#旋转轴线、2#旋转轴线分别旋转82.5±20度，绝对不能只有一根

旋转轴线能够转动。因为转动的角度越大，转动的R越小，FPC越容易疲劳。

7.转轴套(假转轴)的内径等于4.5mm,

8.FPC须按转动轴线均匀转动，不能出现有瞬间堵塞、卡死的情况。

9.FPC在整个运动过程中不能出现干涉、扭曲、磨擦等缺陷。

七．霍尔器设计

1、霍尔器的工作原理：当一块通有电流的金属或磁－阻元件(P型、N型半导体薄片）垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U，其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。

1.2霍尔器的规格：步步高公司当前使用的霍尔器有两种，尺寸规格为：2X1.6X0.85;1.5X1.2X0.6，霍尔器的感应磁场强度0.8～

2.5。

2、霍尔器的位置：

2.1霍尔器件的位置：推荐在转轴下方，不要放置在SPK，马达旁边，因为喇叭、受话器等会干扰霍尔器。

2.2霍尔器件的位置设计在转轴下方时，霍尔器件、磁铁与转轴的距离尽量远，要求霍尔器到转轴的距离≥9.0（中心距），

这样才能保证翻盖打开时霍尔器件在磁铁作用范围外，减少翻盖INT的几率。

3.霍尔器件结构设计遵循的原则：

3.1翻盖打开磁力线迅速远离霍尔器件，要求：手机开盖角度12-85度，霍尔器能够感应。

3.2翻盖闭合时：磁力线覆盖霍尔器件，要求：手机合盖角度8-80度，霍尔器能够感应。

3.3翻盖完全打开后：磁力线不再覆盖霍尔器件。

4.霍尔器与磁铁的相对位置：

4.1尺寸规格为2X1.6X0.85的霍尔器与磁铁的相对位。

竖直方向中心距离A=3.05～3.2；横向距离B=0.0～0.4;高度方向的距离C=3.0～3.4

4.2.尺寸规格为1.5X1.2X0.60的霍尔器（目前只有i6使用，效果比较好）与磁铁的相对位置：

竖直方向中心距离A=0.5；横向距离B=2.0;高度方向的距离C=2.4。

5.霍尔器的选择：从手机开盖角度、价格、发展趋势综合考虑推荐使用1.5X1.2X0.60的霍尔。