電子產品結構設計

趙力

（熊貓電子制造有限公司 江蘇省南京市 210038）

電子產品的功能性特點需要借助原理性設計方案進行預訂和分析，當然仍然需要設計人員進行結構方案的調整。在實際工作中這兩個方面的設計工作都需要緊密連接，不可以分割看待，需要工作人員對其進行綜合性分析。但是一些產品設計人員在對問題進行考慮的過程中過分關注功能性設計，并沒有認識到結構性設計問題的重要性，所以很多時候設計得到的產品結果并不能滿足預期工作目標，甚至出現了很多負面影響。為此，本文對電子產品結構設計中需要考慮的因素展開研究，并進行必要的問題論述。

1 電子產品結構設計的基本原則

在進行電子產品結構進行設計的過程中，工作人員應該加強對以下問題的關注：首先，為達到電子產品預期設計效果和性能特點，需要對電子產品整體性能進行優化研究，加強對電子產品中不同零件功能的研究和拓展。其次，為提升電子產品的強度和剛度，工作人員在設計過程中也要加強對電子產品外界應變能力的分析，盡可能避免外界沖擊對產品造成的負面影響。比如手機作為我們生活中不可缺少的電子產品，其屏幕一旦掉落或是受到碰撞很容易出現碎屏問題，不利于其壽命的延長[1]。另外，還要盡可能簡化電子產品內部零件的配置，保證電子產品攜帶的便利。最后，還要加強對電子產品外觀的研究設計，這也是對現代人審美能力進行滿足的重要要求。如圖1所示。

2 電子產品結構設計的基本要求

在對電子產品進行設計的過程中主要就是對產品技術條件和用戶生產生活需求的滿足，通過對整個產品的組裝和系統結構研究，更合理的滿足用戶功能需求，最大程度上發揮產品優勢作用。

2.1 尺寸要求

按照電子元件、裝置空間的需求需要對電子產品的基本尺寸進行科學化設計，在進行尺寸設計的過程中需要按照通用標準和定型方式進行研究，確保模數化、標準化和系統化工作中器件安裝的互換性不受到影響。

2.2 安裝要求

基于用戶對產品的需求不斷提升，工作人員在電子產品設計過程中還應該加強對安裝方式的調節和轉變，通過此種方式對安裝采用的固定方式進行調整，在提升產品安裝方便性的基礎上，為后續調試和系統維護提供必要幫助。

3 產品結構設計過程

3.1 結構需求

在這項工作中，工作人員需要提前進行產品總需求和總體設計方案的研究，從而實現對產品結構需求的劃分，這也是在結構設計工作和檢驗環節中最基礎的工作依據。通常主要包含了產品用途、使用環境和外觀設計、供電方式和產品性能指標等等。

3.2 結構設計驗證

圖1：電子產品可靠性和老化測試

按照結構標準需要進行樣機加工、設計返修，最終保證產品結構功能的發展需求。在這一工作中，工作人員還需要相互配合，實現產品性能、安裝規格和性能測試，保證產品結構滿足現代化電子產品的發展要求。

4 電子設備的主要特點

研究發現，當前我國電子技術在對國防、經濟、文化等群眾生活各項領域中都實現了廣泛發展和應用。在電子生產水平和科學技術手段的全面發展，新型工藝和材料的應用，使得電子設備出現了電路設置和結構方向的巨大轉變。尤其是小型和微型結構的出現，使得傳統工作中的設計方式越來越難以發揮優勢作用，甚至被機電結合和光電結合等技術所取代，這也是當前電子設備和傳統社會中電子設備出現差異的主要原因。經過研究，這些特點可以被集中歸納為以下幾點：

4.1 設備組成方式存在復雜性，組裝密度較強

現代化電子設備具備較強的功能要求，不僅存在設備組成結構的復雜性，元器件和零部件的數量也很多，大大增加了電子設備的組裝密度難度。特別是超大規模集成電路和相關功能模塊的演變和發展，使得現代化電子設備的組裝方式和結構密度也比傳統社會電子設備有了更為顯著的優勢和特征。

4.2 設備使用范圍廣泛，工作環境較為特殊

現代電子設備通常需要在較為惡劣的環境下進行研究。比如應對高溫或是低溫溫差的考驗，應對高濕度或是低氣壓沖擊等等。這些問題的出現都可能在不同程度上直接或是間接影響電子設備的正常生產。

4.3 設備的精度要求較高，功能特點要得到充分發揮

現代化電子設備更注重高精度、多功能的發展方向，在自動化水平全面提升背景下，還可以加強對計算機系統的引進，這也意味著控制系統會存在較強的復雜性問題。在電子設備生產和發展中加強對精密機械的有效應用也逐漸成為了現代化電子設備的特點之一，對于電子設備整體精度和自動化發展水平提升都能起到更為顯著的積極影響。

5 電子設備制造工藝和結構設計概述

工藝工作是現代化企業生產的中心環節，對于生產工作的組織和指導都有著十分顯著的積極影響。產品設計過程中，其內容的明確對生產前技術準備工作的明確手段，在產品的生產制造階段，要保證組織指導工作的開展能充分滿足設計前的加工要求，從而在出廠前用必要的技術手段和管理措施進行管控。按照要求不同，工藝工作在內容劃分上可以細致分為工藝技術和工藝管理方案。所謂工藝技術指的就是生產實踐過程中提出的工作計劃和組織協調方案，是現階段工藝工作中不可忽視的重點環節。而工藝管理指的就是生產環節中對工藝工作計劃和協調后開展的一項科學化管理工作。在電子設備生產環節中，工藝技術的發展離不開科學管理，所以工藝部門在工作過程中更需要加強對不同生產環節的銜接，只有這樣才能為工作操作的簡便性和效率性提升提供有效幫助。

在對電子設備進行設計和制造的過程中，在有效滿足工作性能基礎上，還應該加強對加工制造要求的分析，確保產品結構優勢得到最大化發展和提升。在現代化電子技術手段提升背景下，電子設備水平也有了更為顯著的發展，這也意味著電子結構和構成形式出現了明顯發展。在電子設備發展初期階段，生產過程中的設備形式存在較強的簡陋性，而引發這一問題的主要因素就是電路設計產生的影響。發展到一定階段，原本復雜的設備也被劃分為多種部件，甚至構建起結構差異性的先進想法。比如為了避免環境氣候對電子設備的影響，研究出了密封的電子設備外殼。為避免機械過載對電子設備的影響研究出減震器等等。再后來，由于軍事領域對電子設備的應用要求不斷提升，所以結構設計內容也不斷發展和豐富。在現代社會中，電子設備中結構設計占據的比重越發顯著，甚至直接影響電子設備性能優勢的發展。

6 設計階段需要考慮的主要因素

6.1 生產與維修

在對電子產品進行生產和維修的過程中工作人員應該嚴格按照設計要求進行項目分析，在基礎環節上優化元器件布局方式，通過此種手段進行電子產品安全性和工作效率的提升。在這一環節中，工作人員還應該加強對設計電路的正確認知，最大程度上降低電子產品的設計和運行風險[2]。在對電子產品進行設計的過程中還應該加強對外部形態的關注，因為這一問題將對消費者購買欲望產生直接影響，所以在關注產品實用性特點的基礎上還應該加強對產品美觀度的重視。此外，還要切實優化電子產品內部構件的連接合理性，這也需要工作人員在多次電子產品實驗后選取最優化的連接方式。在對電子產品進行設計的過程中，要想對電子產品工作效率進行提升，最常見的連接方式就是排線連接。工作人員在對電子產品進行設計的過程中應該充分加強對后期維修問題的研究，保證維修線路和主板線路直連設計，一旦出現故障問題工作人員也能直接找到問題所在，在有效降低工作難度的同時，提升產品性能，避免對后續產品使用造成負面影響[3]。

6.2 零件材料

電子產品的設計本身就是一項復雜性較強的工作項目，關系到多種技術和材料的融合。在某種程度而言，電子產品的設計質量將對后續使用性能產生直接影響。在目前我國提出節能減排政策的基礎上，在產品設計過程中更應該加強對材料安全性和可回收性的分析。此外，還應該加強對電子產品經濟效益的重視，在材料選擇過程中要盡可能選擇質量優異，價格更為低廉的生產廠家，通過此種方式在根本上降低電子產品的生產成本[4]。在企業進行電子產品設計的過程中，成本管控問題也逐漸成為了需要關注的重點，并且怎樣對完成設計的產品進行材料檢驗也十分必要，只有保證每個材料檢測合格后才能投入到電子產品的應用中。在當前我國經濟發展水平全面提升背景下，電子產品的形式和種類越發多樣，雖然加速了我國電子行業的進步，但是同樣也給我國環境造成了較大的負面影響，因此在產品設計過程中更需要加強對這方面因素的考慮，通過對后期處理的關注，最大程度上降低和避免對環境造成的污染影響。

6.3 工作環境對電子設備的影響

電子設備的生產環境相對特殊，按照種類不同可以分為自然環境、工業環境和特殊環境。工業環境和特殊環境均為人為管控下發生的環境變化，因此也被統一稱之為誘發環境。在眾多環境因素中，對設備影響最為直接和顯著的因素就是環境因素。國外專業人員曾經針對電子設備進行過故障分析，發現一半以上的故障問題都是環境因素所引發。在環境作用下，除了會引發基本的功能故障外，還會造成不同程度的永久性損壞，比如機械硬性損傷等等。

電子設備生產中環境復雜性雖然比較強，但是根據其對設備影響的研究，影響因素主要是三點，分別是機械影響、噪聲影響和氣候因素影響。為確保電子設備發揮最顯著的功能優勢，保證在不同環境下實現設備正常運轉，在電子設備的制造和設計過程中就要加強對其他因素的探究和分析。比如，減少工作生產過程中環境對電子設備的負面影響。前文已經提出，工作環境中主要指的就是氣候、機械和噪聲的影響，這些問題的發生都將對電子設備的性能和壽命造成直接影響。所以在今后工作中，工作人員也要充分加強對散熱措施的調整，避免出現電子設備工作溫度過高的情況。其次，在防護措施保護下，避免設備零件受潮或是污染引發的侵蝕問題，對于特殊性電子設備或是零件還需要進行密封處理。

7 結束語

總而言之，在現代社會發展水平不斷提升背景下，電子產品設計過程中需要考慮的因素也不斷增加，這也意味著設計結構復雜性更高，所以設計人員更應該加強對各項問題的研究和考慮。換言之，電子產品結構設計過程中主要的前提就是功效性，因此無論是產品的安全性還是企業經濟效益，都是在當前工作中不可忽視的重點問題。電子產品不同于其他行業，本身就具備著更新換代快的特征，所以在設計過程中工作人員也要加強對時代發展特點的分析，從而在滿足群眾生產生活需求的同時，最大程度上提升產品的市場競爭力，只有這樣才能為電子行業的健康和穩定發展奠定良好基礎，更好的滿足時代和群眾對電子行業提出的全新要求。