防水、抗震的Casio耐用型手机设计内幕探究

每个蜂窝手机用户都知道，手机使用得越多，其受到物理损伤的可能性就越高。移动性和故障率似乎有着紧密的联系。
         让我们来看看Casio推出的GizOne Type-V，这是一款用于Verizon的CDMA网络的蛤壳式耐用型手机。GizOne基于Casio坚固型G-Shock手表产品线，据称已经通过了军用规范(Mil-spec)的防震和防潮测试。2005年GizOne最初在日本市场推出，大受欢迎。最近它在美国市场的发表表明，对耐用设计的需求是全球性的。
         在今年年初的美国消费电子展(CES)上，GizOne系列的鱼缸演示版吸引了我的注意力。Casio的市场营销人员认为，将开机状态下的功能手机与一群金鱼一起浸没在水中会达到宣传效果。我很好奇Casio是如何配置这款手机而使它能够在鱼缸中保持几个小时的时间。
         除了防水和防潮之外，这个设计据称还通过了高度为1.5米的多路跌落测试、在盐水雾中暴露两天、振动测试以及防尘测试，符合MIL-STD-810F军标。我们尚未证实上述测试，但是对规范的理解一定支持这样的观念:测试是普通用户的不良使用方式对手机可能造成的后果的最佳模拟。
         虽然GizOne的卖点是其坚固性，但它仍然提供了一组现代功能。带LED闪光灯的二百万像素相机整合了两个显示器:一个内置的262,144色、QVGA、240×320像素的TFT-LCD显示器，一个外置的单色100×100像素STN显示器。GizOne还支持Verizon的Vcast应用套件和视频服务、辅助GPS(A-GPS)定位技术、照片和振铃器ID标识、72复调铃声、1xEvDO数据、Openwave微浏览器、短信、带预测功能的文本输入以及BREW(无线二进制运行环境)应用。Casio公司声称，3.7V、1,050mA-h的电池可提供长达3.2小时的通话时间和400小时的待机时间。
         双波段CDMA(850/1,900MHz)通信能力依赖于以该公司的MSM6550基带为中心的Qualcomm芯片组。MSM6550是一个双芯片封装，模拟和数字基带功能分别集成在两块单独的芯片上，其工艺技术可以针对各自的功能进行优化。
         此外，无线电收发器路径这次也被分离成单独封装的芯片。考虑到CDMA频分协议的常开(always-on)特性，Qualcomm通过芯片的物理隔离来解决潜在干扰信号的电隔离问题。
         在无线电前端，RFMD RF5144双波段RF功放(发射)和Qualcomm RFL6000低噪声放大器(接收)结合到Avago公司引人注目的“quintplexer”模块中。ACFM-7101整合了两个双工器来隔离每个CDMA波段的接收区和发射区，并处理GizOne的A-GPS功能的相关信号。内部滤波器依赖Avago公司的薄膜体声波谐振器技术，这种技术是广泛使用的表面声波器件的备选技术，在GizOne无线电实现方案的其它器件中就有这种表面声波器件。Casio选择了Matsushita/Panasonic AN32110A电源管理ASIC，而不是常见的Qualcomm PM6650备选方案。
  
  GizOne Type-V的机械设计使它从众多手机中脱颖而出。
         在较大芯片的BGA封装中采用底部填充胶有助于防震。在比较传统的手机中，多个大BGA常常使用同一个锚固点，这种情况下，甚至基本的温度循环和适度的PCB弯曲都可能给焊点带来风险。
         在着手坚固外壳设计的过程中，增加的最明显装置是手机终端的碰碰车式防撞缓冲装置。在其它方面，防潮和防尘属于基本配置。所有的按钮、电气接口、锁存器或音频变换器都是潮气和灰尘入侵点，而这些地方正是GizOne Type-V在功能设计时特别关注的区域。
         机械式电池门锁是一种旋转抓器件(spinning catch)，因此可以在锁配件的馈通装置中采用一个O形密封环。O形密封环在旋转轴通道中支撑得很好；其设计与防水手表和计秒表上的功能按钮的设计极其类似。类似地，可采用一个静态O形环作为耳机/充电器插座的密封盖，这种盖子可以以吸附方式到位，使内部电气元件免受损害。
         上翻盖的两个半边外壳的接合面之间有一个由塑料和金属制成的大衬垫，借助机械螺旋扣件夹在一起。在翻盖外壳的下面部分中，采用了键盘垫来提供完整的密封。键盘的硅橡胶片载体膜大于正常尺寸，以便全面延伸到下面半边外壳的边沿。用于GizOne侧键的弹性载体膜在装配时已被压紧，从而为外壳的其它按钮提供出口点处的密封。连接手机上下两部分的电缆依赖于合叶中的橡胶扣环连接。聚酰亚胺柔性电缆进行了防水设计，因此只有外壳的入口点和出口点才是密封的关键区。
         喇叭、听筒和麦克风是外壳密封的最后元件，在声音端口区域，采用一层辅助薄膜胶着粘接到外壳内部。薄膜覆盖了每个变换器，但允许声能传播。外壳装配时的夹紧压力至关重要，必须保证覆有橡胶的声音元件完全密封，不受隔离薄膜的影响。
         采用额外硬件来实现耐用性是以手机重达151.5g为代价的。总之，正是GizOne Type-V的机械设计使它从众多其它手机中脱颖而出。无论是以耐用性还是款式为设计重心，外壳设计都正在成为越来越重要的手机差异化因素。
  



本文来源：Portelligent公司     作者：Portelligent公司总裁 David Carey