电子产品结构设计

赵力

（熊猫电子制造有限公司 江苏省南京市 210038）

电子产品的功能性特点需要借助原理性设计方案进行预订和分析，当然仍然需要设计人员进行结构方案的调整。在实际工作中这两个方面的设计工作都需要紧密连接，不可以分割看待，需要工作人员对其进行综合性分析。但是一些产品设计人员在对问题进行考虑的过程中过分关注功能性设计，并没有认识到结构性设计问题的重要性，所以很多时候设计得到的产品结果并不能满足预期工作目标，甚至出现了很多负面影响。为此，本文对电子产品结构设计中需要考虑的因素展开研究，并进行必要的问题论述。

1 电子产品结构设计的基本原则

在进行电子产品结构进行设计的过程中，工作人员应该加强对以下问题的关注：首先，为达到电子产品预期设计效果和性能特点，需要对电子产品整体性能进行优化研究，加强对电子产品中不同零件功能的研究和拓展。其次，为提升电子产品的强度和刚度，工作人员在设计过程中也要加强对电子产品外界应变能力的分析，尽可能避免外界冲击对产品造成的负面影响。比如手机作为我们生活中不可缺少的电子产品，其屏幕一旦掉落或是受到碰撞很容易出现碎屏问题，不利于其寿命的延长[1]。另外，还要尽可能简化电子产品内部零件的配置，保证电子产品携带的便利。最后，还要加强对电子产品外观的研究设计，这也是对现代人审美能力进行满足的重要要求。如图1所示。

2 电子产品结构设计的基本要求

在对电子产品进行设计的过程中主要就是对产品技术条件和用户生产生活需求的满足，通过对整个产品的组装和系统结构研究，更合理的满足用户功能需求，最大程度上发挥产品优势作用。

2.1 尺寸要求

按照电子元件、装置空间的需求需要对电子产品的基本尺寸进行科学化设计，在进行尺寸设计的过程中需要按照通用标准和定型方式进行研究，确保模数化、标准化和系统化工作中器件安装的互换性不受到影响。

2.2 安装要求

基于用户对产品的需求不断提升，工作人员在电子产品设计过程中还应该加强对安装方式的调节和转变，通过此种方式对安装采用的固定方式进行调整，在提升产品安装方便性的基础上，为后续调试和系统维护提供必要帮助。

3 产品结构设计过程

3.1 结构需求

在这项工作中，工作人员需要提前进行产品总需求和总体设计方案的研究，从而实现对产品结构需求的划分，这也是在结构设计工作和检验环节中最基础的工作依据。通常主要包含了产品用途、使用环境和外观设计、供电方式和产品性能指标等等。

3.2 结构设计验证

图1：电子产品可靠性和老化测试

按照结构标准需要进行样机加工、设计返修，最终保证产品结构功能的发展需求。在这一工作中，工作人员还需要相互配合，实现产品性能、安装规格和性能测试，保证产品结构满足现代化电子产品的发展要求。

4 电子设备的主要特点

研究发现，当前我国电子技术在对国防、经济、文化等群众生活各项领域中都实现了广泛发展和应用。在电子生产水平和科学技术手段的全面发展，新型工艺和材料的应用，使得电子设备出现了电路设置和结构方向的巨大转变。尤其是小型和微型结构的出现，使得传统工作中的设计方式越来越难以发挥优势作用，甚至被机电结合和光电结合等技术所取代，这也是当前电子设备和传统社会中电子设备出现差异的主要原因。经过研究，这些特点可以被集中归纳为以下几点：

4.1 设备组成方式存在复杂性，组装密度较强

现代化电子设备具备较强的功能要求，不仅存在设备组成结构的复杂性，元器件和零部件的数量也很多，大大增加了电子设备的组装密度难度。特别是超大规模集成电路和相关功能模块的演变和发展，使得现代化电子设备的组装方式和结构密度也比传统社会电子设备有了更为显著的优势和特征。

4.2 设备使用范围广泛，工作环境较为特殊

现代电子设备通常需要在较为恶劣的环境下进行研究。比如应对高温或是低温温差的考验，应对高湿度或是低气压冲击等等。这些问题的出现都可能在不同程度上直接或是间接影响电子设备的正常生产。

4.3 设备的精度要求较高，功能特点要得到充分发挥

现代化电子设备更注重高精度、多功能的发展方向，在自动化水平全面提升背景下，还可以加强对计算机系统的引进，这也意味着控制系统会存在较强的复杂性问题。在电子设备生产和发展中加强对精密机械的有效应用也逐渐成为了现代化电子设备的特点之一，对于电子设备整体精度和自动化发展水平提升都能起到更为显著的积极影响。

5 电子设备制造工艺和结构设计概述

工艺工作是现代化企业生产的中心环节，对于生产工作的组织和指导都有着十分显著的积极影响。产品设计过程中，其内容的明确对生产前技术准备工作的明确手段，在产品的生产制造阶段，要保证组织指导工作的开展能充分满足设计前的加工要求，从而在出厂前用必要的技术手段和管理措施进行管控。按照要求不同，工艺工作在内容划分上可以细致分为工艺技术和工艺管理方案。所谓工艺技术指的就是生产实践过程中提出的工作计划和组织协调方案，是现阶段工艺工作中不可忽视的重点环节。而工艺管理指的就是生产环节中对工艺工作计划和协调后开展的一项科学化管理工作。在电子设备生产环节中，工艺技术的发展离不开科学管理，所以工艺部门在工作过程中更需要加强对不同生产环节的衔接，只有这样才能为工作操作的简便性和效率性提升提供有效帮助。

在对电子设备进行设计和制造的过程中，在有效满足工作性能基础上，还应该加强对加工制造要求的分析，确保产品结构优势得到最大化发展和提升。在现代化电子技术手段提升背景下，电子设备水平也有了更为显著的发展，这也意味着电子结构和构成形式出现了明显发展。在电子设备发展初期阶段，生产过程中的设备形式存在较强的简陋性，而引发这一问题的主要因素就是电路设计产生的影响。发展到一定阶段，原本复杂的设备也被划分为多种部件，甚至构建起结构差异性的先进想法。比如为了避免环境气候对电子设备的影响，研究出了密封的电子设备外壳。为避免机械过载对电子设备的影响研究出减震器等等。再后来，由于军事领域对电子设备的应用要求不断提升，所以结构设计内容也不断发展和丰富。在现代社会中，电子设备中结构设计占据的比重越发显著，甚至直接影响电子设备性能优势的发展。

6 设计阶段需要考虑的主要因素

6.1 生产与维修

在对电子产品进行生产和维修的过程中工作人员应该严格按照设计要求进行项目分析，在基础环节上优化元器件布局方式，通过此种手段进行电子产品安全性和工作效率的提升。在这一环节中，工作人员还应该加强对设计电路的正确认知，最大程度上降低电子产品的设计和运行风险[2]。在对电子产品进行设计的过程中还应该加强对外部形态的关注，因为这一问题将对消费者购买欲望产生直接影响，所以在关注产品实用性特点的基础上还应该加强对产品美观度的重视。此外，还要切实优化电子产品内部构件的连接合理性，这也需要工作人员在多次电子产品实验后选取最优化的连接方式。在对电子产品进行设计的过程中，要想对电子产品工作效率进行提升，最常见的连接方式就是排线连接。工作人员在对电子产品进行设计的过程中应该充分加强对后期维修问题的研究，保证维修线路和主板线路直连设计，一旦出现故障问题工作人员也能直接找到问题所在，在有效降低工作难度的同时，提升产品性能，避免对后续产品使用造成负面影响[3]。

6.2 零件材料

电子产品的设计本身就是一项复杂性较强的工作项目，关系到多种技术和材料的融合。在某种程度而言，电子产品的设计质量将对后续使用性能产生直接影响。在目前我国提出节能减排政策的基础上，在产品设计过程中更应该加强对材料安全性和可回收性的分析。此外，还应该加强对电子产品经济效益的重视，在材料选择过程中要尽可能选择质量优异，价格更为低廉的生产厂家，通过此种方式在根本上降低电子产品的生产成本[4]。在企业进行电子产品设计的过程中，成本管控问题也逐渐成为了需要关注的重点，并且怎样对完成设计的产品进行材料检验也十分必要，只有保证每个材料检测合格后才能投入到电子产品的应用中。在当前我国经济发展水平全面提升背景下，电子产品的形式和种类越发多样，虽然加速了我国电子行业的进步，但是同样也给我国环境造成了较大的负面影响，因此在产品设计过程中更需要加强对这方面因素的考虑，通过对后期处理的关注，最大程度上降低和避免对环境造成的污染影响。

6.3 工作环境对电子设备的影响

电子设备的生产环境相对特殊，按照种类不同可以分为自然环境、工业环境和特殊环境。工业环境和特殊环境均为人为管控下发生的环境变化，因此也被统一称之为诱发环境。在众多环境因素中，对设备影响最为直接和显著的因素就是环境因素。国外专业人员曾经针对电子设备进行过故障分析，发现一半以上的故障问题都是环境因素所引发。在环境作用下，除了会引发基本的功能故障外，还会造成不同程度的永久性损坏，比如机械硬性损伤等等。

电子设备生产中环境复杂性虽然比较强，但是根据其对设备影响的研究，影响因素主要是三点，分别是机械影响、噪声影响和气候因素影响。为确保电子设备发挥最显著的功能优势，保证在不同环境下实现设备正常运转，在电子设备的制造和设计过程中就要加强对其他因素的探究和分析。比如，减少工作生产过程中环境对电子设备的负面影响。前文已经提出，工作环境中主要指的就是气候、机械和噪声的影响，这些问题的发生都将对电子设备的性能和寿命造成直接影响。所以在今后工作中，工作人员也要充分加强对散热措施的调整，避免出现电子设备工作温度过高的情况。其次，在防护措施保护下，避免设备零件受潮或是污染引发的侵蚀问题，对于特殊性电子设备或是零件还需要进行密封处理。

7 结束语

总而言之，在现代社会发展水平不断提升背景下，电子产品设计过程中需要考虑的因素也不断增加，这也意味着设计结构复杂性更高，所以设计人员更应该加强对各项问题的研究和考虑。换言之，电子产品结构设计过程中主要的前提就是功效性，因此无论是产品的安全性还是企业经济效益，都是在当前工作中不可忽视的重点问题。电子产品不同于其他行业，本身就具备着更新换代快的特征，所以在设计过程中工作人员也要加强对时代发展特点的分析，从而在满足群众生产生活需求的同时，最大程度上提升产品的市场竞争力，只有这样才能为电子行业的健康和稳定发展奠定良好基础，更好的满足时代和群众对电子行业提出的全新要求。