手机翻盖复位方式研讨

朱友秀

摘要：一直以来很多公司的手机产品采用翻盖的形式，使得手机外形非常美观且体积较小，各公司在多年的实践中对翻盖手机的设计和生产积累了丰富的经验，而手机在闭合与打开翻盖将作为一种开关，而手机采取什么样的方式来实现电气上的开关功能称为复位方式，现对各种手机翻盖复位方式进行比较与分析。

关键词：手机；翻盖

1 各种折叠式手机外形对比

自从MOTOROLA推出世界上第一款折叠式手机--9900 以来，折叠式手机占据了市场的主导地位，深受消费者的青睐，市场上的折叠式手机大致可分为以下三类：

以上各种手机可以实现翻盖或抽屉的功能，实际上是通过各种接近开关的装置来实现的。

2手机翻盖复位方式分类

在各种翻盖手机中，实现翻盖复位功能有以下三种方式：

2.1干簧管与磁铁的配合：

干簧管是一种无源电子元件，被广泛地应用于各种通信设备中。是利用磁场信号来控制的一种线路开关器件，又叫“磁控管”。干簧管的外壳一般是一根密封的玻璃管，在玻璃管中装有两个铁质的弹性簧片电板，玻璃管中灌有惰性气体。在平时玻璃管中的两个簧片是分开的，当有磁性物质靠近玻璃管时在磁场磁力线的作用下，管内的两个簧片被磁化而互相吸引接触，使两个引脚所接的电路连通。外磁力消失后，两个簧片由于本身的弹性而分开，线路也就断开，在实际运用中，通常使用永久磁铁在控制这两根金属片的接通与否，所以又被称为“磁控管”。

其工作原理如下：

干簧管在手机中常常被用于手机翻盖电路中，尤其是摩托罗拉手机使用得最多，使用干簧管与磁铁的配合方式，通过翻盖的动作，使翻盖上的磁铁控制干簧管闭合或者断开，从而实现接听或者挂断电话的功能。

2.2霍尔开关与磁铁的配合

对于干簧管来说霍尔开关传感器更高级一些，其在手机中的作用和干簧管一样，工作原理也非常相似都是在磁场作用下直接产生通与断的作用。霍尔（HALL）传感器是一种电子元件，属于有源器件，其外型封装和三极管非常相象。

霍尔开关内部结构由HALL元件、放大器、施密特电路以及集电极开路输出三极管组成。

工作原理：

当磁场作用于HALL元件时产生一个微小的HALL电压，经放大器放大和施密特电路后使三极管导通输出低电平，而没有磁场作用的时候（即翻盖打开后）三极管截止输出为高电平。

一般在手机翻盖中安装一个永磁体，在手机主板电路中装一霍尔开关，翻盖的敞开与闭合决定了永磁体与霍尔开关的接近与否，由磁场的存在与否引起霍尔开关输出高电平/低电平。

2.3复位柱与导电橡胶的配合：

此种方式在国产机型中使用较为广泛，国内机型很多手机均使用此种方式实现翻盖 功能，此种方式通过翻盖闭合时复位柱压迫导电橡胶，使得PCB上复位键被导通，当翻盖敞开时，导电橡胶被释放，PCB上复位键断开，由此实现翻盖功能 。

3各种翻盖复位方式对比

3.1生产装配过程对生产工艺的要求：

干簧管复位方式

A在生产时需要通过SMT贴片的方式将干簧管焊接于PCB板上，由于干簧采用玻璃封装，在贴片过程中容易破损，同时对焊接温度的要求也较高。

B需要将磁铁固定在翻盖内部，一般采用过盈配合方式或者打胶的方式固定磁铁。

复位柱与导电橡胶配合方式

A在生产时对翻盖部分与主机面壳的配合尺寸要求较高，如果翻底复位柱与主面复位孔配合过深或者复位键的弹性过大将会引起翻盖翘的问题，如果翻底复位柱与主面复位孔配合过浅或者复位键的弹性过小将会引起无翻盖功能的问题。B对复位键的弹性及行程也有较高的要求，在生产过程中经常出现因复位键弹性和行程偏小引起复位键常通而出现显示蓝屏等问题。C对复位键导电橡胶的表面电阻率要求较高，正常情况下表面电阻在150欧姆以下较为理想。

霍尔开关复位方式

霍尔开关在生产过程中可以和正常的SMD（surface mounting device）元件一样贴片焊接于PCB上，对生产工艺没有特殊要求，另外和干簧管复位方式一样需要固定磁铁于翻盖内。

综上对比可以证明：霍尔开关复位方式在生产工艺的简便程度上明显优于干簧管复位方式和导电橡胶复位方式。

3.2产品品质及可靠性方面的对比

翻盖灵敏度。霍尔开关具有较高的灵敏度，正常充磁的磁铁在接近霍尔开关1cm时开关将会动作，并且还具有较快的响应速度。

干簧管同样也具有较高的灵敏度，但在响应速度方面要劣于霍尔开关。

导电橡胶完全是机械性的接触方式在灵敏度及响应时间方面劣于以上两种方式。

温湿度对产品的影响。干簧管采用玻璃全封闭加惰性气体的封装形式，能适应较大范围的温湿度变化。

霍尔开关采用SMD封装形式，同样也能适应较大范围的温湿度变化。导电橡胶复位方式会受到环境温湿度的影响，高温高湿会加速导电橡胶的老化，会削弱橡胶的弹性。

根据调查在工厂QA例行的湿热试验中有0.2%的复位键常通或反应迟缓等原因引起的相关不良，而采用干簧管的8手机和采用霍尔开关手机则没有出现此类问题。

跌落过程对产品的影响

30cm及1m的跌落实验对导电橡胶复位的手机和霍尔开关复位的手机没有造成太大影响，而跌落过程、剧烈的振动、挤压等对干簧管则是严峻的考验，在实际生产过程或可靠性的验证中经常发生干簧管破裂的不良现象。

ESD对产品的影响

导电橡胶及干簧管对静电均不敏感。而静电可能会损坏霍尔开关中的霍尔传感器，但只要和PCB上其他电子元件一样采取适当的静电保护措施，此问题可以在可控范围之内。

综上对比证明：霍尔开关复位方式在产品的质量和可靠性方面优于干簧管复位方式和导电橡胶复位方式。

3.3生产过程及客服退机中不良问题的对比

生产过程出现的问题

导电橡胶复位方式的机型经常出现与复位柱及复位键相关的问题，例如：翻盖翘、无翻盖功能、翻盖时无效、复位键卡死在主面内、翻盖后主屏无显示等。

采用霍尔开关复位方式的机型没有出现相关问题。

经过对三种翻盖复位方式进行对比：从生产工艺的简便程度、产品的品质水准等多方面相比，霍尔开关复位方式相比干簧管和导电橡胶复位方式具有明显的优越性。

另外从材料的成本方面比较：霍尔开关的成本相对其他两种材料的成本稍高；但如果计算制造过程的成本、不良品的报废成本、客服退机的返修成本，则采用霍尔开关的产品的综合成本与其他两种产品相比则更低。

综上：建议翻盖手机的复位方式优先采用霍尔开关复位方式。