Tüketici Tablet Geliştirme: Donanım Tasarımı, PCB Mühendisliği ve OEM Üretim Kılavuzu

Birçok marka prototipe bakıp işin bittiğini düşünür. Bu doğru değil. Tablet üretiminde, fabrikadaki prototip genellikle Altın Örnek'tir. Öncelikle, bu örneğin elle yapıldığını anlamanız gerekir. En iyi parçaları kullanır. Bu yüzden çok iyi çalışır. Sonra seri üretime başlanır. Her zaman olduğu gibi, fabrika parçaları değiştirerek para tasarrufu yapmaya çalışabilir. İşte bu yüzden mühendisliği bilmeniz gerekir. 10,000 adet için kaliteyi nasıl aynı tutarız?

Tüketici Tablet Pazarı Genel Görünümü

Tüketici tablet pazarı birçok alanda büyüyor. İnsanlar bunları okullarda, akıllı evlerde ve film izlemek için kullanıyor. Kendi tasarımınızı yapmak veya bir fabrikadan mevcut bir tasarımı kullanmakla ilgileniyorsunuz. Genellikle katalogdan rastgele bir ürün seçmekten kaçının. İş açısından, özelleştirme daha iyidir. Bu nedenle, kullanıcılarınıza uygun bir ürününüz olsun.

Birçok yeni marka OEM veya ODM üretimini tercih ediyor. Bu, tabletin başkası tarafından üretildiği anlamına geliyor. Kullandıkları parçaları kontrol edebilmelisiniz. Fabrikaya şu soruyu sormak faydalı olabilir: Ana parça tedarikçileri kimler? Biliyor musunuz? Birçok fabrika, sözleşmeyi imzaladıktan sonra yüksek kaliteli parçaları daha ucuz olanlarla değiştiriyor. O zamana kadar her şey mükemmel görünüyor. Bu nedenle, o zamandan beri deneyimli alıcılar her partiyi kontrol ediyor.

Tüketici Tablet Ürün Konumlandırması ve Pazar Segmentasyonu

Öncelikle, tableti kimin kullanacağına karar verip donanım seçimini yapmalısınız.

Giriş Seviyesi Tüketici Tableti

Bunların genellikle 8 inçlik bir ekranı vardır. Maliyetten tasarruf etmek için kasa için plastik kullanılır. Böylece tablet hafif olur. Fabrika, yalnızca 4 çekirdeğe sahip ucuz bir SoC önerecektir. Ardından WiFi'nin yeterince hızlı olup olmadığını kontrol edin. Çok ucuza kaçmak genellikle kötü bir kullanıcı deneyimine neden olur. Maliyeti optimize edilmiş bir pil alın. Sadece plastik kasada çok fazla ısınmadığından emin olun.

Orta Segment Android Tablet

Bunlar genellikle 10 veya 11 inçtir. Çoğu insan bunları okul veya iş için kullanır. Yapısal olarak, genel olarak tamamen plastikten kaçınmalısınız. Daha iyi bir his için biraz metal kullanın. Ardından yazmak için bir kalem kullanın. Bunu yapmanın en iyi yolu aktif bir kalem kullanmaktır. Pasif kalemler tıpkı parmaklar gibidir. Çok iyi değillerdir. Burada metnin net olması için 1080p ekran var.

Üst Düzey Tüketici Tableti

Bunlarda 2K ekranlar ve hızlı işlemciler bulunuyor. Öncelikle alüminyum kasa kullanın. Böylece tablet ince kalabilir. Ses konusunda ise büyük hoparlör kutularına ihtiyacınız olacak. Böylece ses yüksek ve net olur. Son olarak, ekran yenileme hızını kontrol ettiğinizden emin olun. 120Hz ekran çok daha akıcıdır. Ekran saniyede 120 kez güncellenir.

Tüketici Tableti Sistem Mimarisi Tasarımı

Tabletlerin çalışmasını sağlayan parçaları siz seçersiniz. Bu genellikle sadece fiyatı ve hızı belirler.

Tüketici tablet mimarisinin sistem blok diyagramı; SoC, RAM, depolama, ekran, ses, kablosuz ve güç alt sistemlerini ve veri akışı bağlantılarını göstermektedir.

SoC Platform Seçimi

SoC, tabletin beynidir. Güç açısından en yeni çipi tercih edebilirsiniz. Öte yandan, eski çipler daha kararlıdır. Kart Destek Paketi'ne veya BSP'ye bakın. Bu yazılım, çipin tabletle iletişim kurmasına yardımcı olur. 

Yeni çiplerde genellikle yazılım hataları bulunur. Bu nedenle Snapdragon 680 gibi daha eski bir çip kullanmak bazen daha iyidir. Şu soru faydalı olabilir: Bu çip ne kadar süredir üretimde? O zamana kadar birçok yazılım çökmesiyle karşılaşabilirsiniz.

Ekran ve Dokunmatik Sistem Entegrasyonu

LCD ve OLED arasında seçim yapın. OLED daha iyi göründüğü için daha pahalıdır. Ardından In-cell dokunmatik teknolojisine bakın. Dokunmatik katman ekran camının içindedir. Mühendisiniz için şu soru faydalı olabilir: Bu ekranın EMI seviyesi nedir? Ekran elektriksel gürültü üretir. Bu da dokunmatik sensörü bozabilir. Bunu düzeltmek için koruma ekleyin.

Bellek ve Depolama Yapılandırması

Öncelikle RAM seçmeniz gerekiyor. LPDDR4X yaygın olarak kullanılır, LPDDR5 ise daha hızlıdır. Ardından depolama birimini seçin ve hızlı tabletler için eMMC depolama biriminden kaçının. UFS depolama kullanın. Böylece uygulamalar hızlı açılır. Bu, tabletin kullanım hissiyatında büyük bir fark yaratır. Birkaç haftalık kullanımdan sonra, eMMC'li bir tablet yavaş hissettirecektir. Çoğu kullanıcı için en az 128 GB depolama alanı hedefleyin.

Tüketici Tabletleri için PCB ve PCBA Mühendisliği

PCB, içerideki yeşil devre kartıdır.

Çok Katmanlı PCB Tasarımı

Bir ihtiyacınız olacak çok katmanlı PCB kartı 8 veya 10 katmanlı. Akıllı telefonlarda kullanılan tür gibi. Mühendisler izleri çizerler. Böylece elektrik hızlı hareket edebilir. Ardından tellerin uzunluğunu eşleştirirler. Hız açısından, RAM'in tellerinin tam olarak aynı uzunlukta olması gerekir. 

Tüketici tabletleri için sinyal, toprak ve güç düzlemlerini, kontrollü empedans izlerini ve termal geçiş yollarını gösteren 8 katmanlı PCB katman düzeni çizimi.

Tasarım dosyalarını kontrol etmedikçe doğru olup olmadıklarını bilmenin bir yolu yok. Ucuz PCB atölyelerinden kaçının. Bunu yapmanın en iyi yolu, kontrollü empedanslı üretim yapan bir atölye kullanmaktır. Tellerin elektriksel direnci aynıdır.

İnce Tablet Yapılarında Termal Yönetim

Tüketici tabletinin ısı dağılımını gösteren görüntüde, ısının işlemciden grafit levhalar aracılığıyla alüminyum kasaya ve plastik sıcak noktaya doğru yayıldığı görülmektedir.

Öncelikle, tabletler ısınır. Bu nedenle, grafit levhalar kullanarak ısıyı uzaklaştırmanız gerekir. Siyah etiketlere benzeyen türden olanları kullanabilirsiniz. Bunları işlemciye ve kasanın arkasına yapıştırın. Bu genellikle ısının yayılmasına yardımcı olur. 

Genel olarak, ısının tek bir noktada toplanmasına izin vermemeye özen gösterin. Kullanıcı konforu açısından, kimse aşırı ısınan bir tablet istemez. Alüminyum kasalar ısıyı plastik kasalara göre daha iyi dağıtır. Bu nedenle metal tabletler daha uzun süre daha hızlı çalışabilir.

Mekanik ve Endüstriyel Tasarım Mühendisliği

Dış cephesini, sağlam olmasını sağlayacak şekilde tasarlıyorsunuz.

Yapısal Tasarım ve Malzeme Seçimi

Alüminyum orta çerçeve, PCB, pil, ekran, hoparlörler ve düşmeye karşı koruma takviyelerini gösteren tüketici tabletinin iç yapı düzeni.

CNC metal veya plastik arasında seçim yapın. Ağırlık açısından plastik daha hafiftir. Bu nedenle bir denge bulmanız ve plastik bir kasanın içine metal bir çerçeve ekleyebilmeniz gerekir. Böylece tablet bükülmez. Şu soru faydalı olabilir: Alüminyum duvarın kalınlığı nedir? 0.6 mm'den daha ince duvarlardan kaçının.

Yapısal Düşme Koruması

Tabletler yere düşüyor. Bu yüzden ekranı korumanız gerekiyor. Köşeleri güçlendirin çünkü yere ilk çarpan yerler köşelerdir. Sonra ekran kırılır. Camın etrafına küçük bir plastik halka kullanın. Metal doğrudan cama temas etmez. Birkaç düşüşten sonra tasarımınızın işe yarayıp yaramadığını kontrol edin. Bunu yapmanın en iyi yolu, her taraftan 1 metrelik bir düşüş testi yapmaktır.

Güç Yönetimi ve Batarya Mühendisliği

Pil en tehlikeli parçadır.

Dahili pil ve güç yönetim yapısı düzeni, 4.45V yüksek yoğunluklu pil, BMS ve alüminyum kasaya termal arayüzü vurgulamaktadır.

Pil Tasarımı: 4.45V Tuzağı

Yüksek enerji yoğunluğuna sahip bir pil edinin. Örneğin, 4.45V hücreler gibi. Bu hücreler küçük boyutlarında daha fazla güç depolar. Öte yandan, fabrikalar bunları 4.35V hücrelerle değiştirebilir. Bu da pilinizin daha hızlı ömrünün sona ereceği anlamına gelir. 

Bu pilin ömrü ne kadar? Sadece 300 döngü dayanabilen pillerden kaçının. 800 döngü dayanabilen piller isteyin. Böylece müşterileriniz her zaman mutlu olacaktır.

Güç Optimizasyon Stratejisi

Android çok fazla güç tüketiyor. Bu yüzden yazılımı optimize etmeniz gerekiyor. İyi bir BMS (Pil Yönetim Sistemi) edinin. Ardından bekleme modundaki akımı kontrol edin. Akımı ölçmeden pilin neden gece boyunca bittiğini anlamanın bir yolu yok. 

Ekran kapalıyken işlemciyi kapatmak için yazılım kullanın. Son olarak, şarj hızını kontrol ettiğinizden emin olun. Hızlı şarj iyidir, ancak pili ısıtır.

Bağlantı ve Çevresel Entegrasyon

Öncelikle, bir tabletin dünyaya bağlanabilmesi için WiFi ve Bluetooth'a ihtiyacı vardır.

Kablosuz İletişim

Yeni tabletler için WiFi 6 edinin. Hız açısından çok daha hızlıdır. Antenin açık bir yola ihtiyacı vardır. Anteni kalın metalin arkasına koymaktan kaçının. Bu nedenle kasada plastik bir pencereye ihtiyacınız var. Bu genellikle sinyalin dışarı çıkmasına yardımcı olur. Ardından TRP ve TIS'i test edin. Bu, antenin veri gönderme ve alma performansının ne kadar iyi olduğunu gösterir.

Çevresel Ekosistem

Bluetooth kullanarak bir klavye bağlamanın bir yoluna ihtiyacınız var. Öte yandan, Pogo pinleri daha iyidir. Pinler daha güvenilirdir. Ardından bir kalem ekleyin. Kalemin tablete yapışabileceği bir yer olduğundan emin olun. Bunu yapmanın en iyi yolu mıknatıslar kullanmaktır. Kalemin düşmemesi için güçlü mıknatıslar kullanın.

Android İşletim Sistemi Özelleştirme ve Sertifikasyonu

Yazılımı edinin ve Google'dan onay alın.

Android Sistem Özelleştirmesi

Simgeleri ve arka planı değiştirin. Böylece markanıza uygun bir görünüm elde edin. İhtiyacınız olmayan uygulamaları kaldırın. Tablette daha fazla boş hafıza olacaktır. Sistem kodunda çok fazla değişiklik yapmaktan kaçının. Böylece daha az hata oluşur. Şu soru faydalı olabilir: Kullanıcılarımıza güncellemeleri nasıl göndeririz? Bir OTA sunucusu edinin.

GMS Sertifikası

GMS, Google Mobil Hizmetleri anlamına gelir. Böylece kullanıcılar Play Store'u kullanabilirler. CTS ve VTS testlerini geçin. Bunlar Uyumluluk Test Paketi anlamına gelir. Bu testlerden geçemezseniz Google tableti satmanıza izin vermez. Ardından bir laboratuvara test ettirin. Bu genellikle 4 ila 6 hafta sürer. O zamana kadar ürünü gönderemezsiniz. Google güvenlik konusunda çok katıdır.

Tüketici Tableti Prototip Oluşturma ve Doğrulama Süreci

Önce birkaç adet test amaçlı üretin, sonra binlerce adet.

EVT / DVT / PVT Gelişim Aşamaları

Bu adımları takip et.

  • EVT: Öncelikle, kartın çalışıp çalışmadığını kontrol edin.
  • DVT: Ardından, tasarımın sağlam olup olmadığını kontrol edin.
  • PVT: Son olarak, fabrikanın bunu hızlı bir şekilde üretebildiğinden emin olun.
    Bu, hataları bulmak için faydalı bir yöntemdir. Zaman açısından, her aşama yaklaşık bir ay sürer. DVT aşamasında hataları düzeltebilmelisiniz.

Güvenilirlik Testi

Öncelikle tableti sıcak bir odaya koyun ve arızalanıp arızalanmadığını kontrol edin. Ardından titreşimli bir makineye koyun. Lehim kötüyse parçalar düşebilir. Daha sonra bir robot kullanarak ekrana 100,000 kez dokunun. Birkaç gün sonra dokunmatik sensörün çalışıp çalışmadığını kontrol edin. Tabletin dayanıklı olup olmadığını, kırmaya çalışmadan anlamanın bir yolu yok.

Seri Üretim ve Kalite Kontrol

Fabrika makineleri çalıştırıyor. Yani tüketici tabletleri bir hat üzerinde üretiliyor.

SMT ve PCBA Süreci

SMT, Yüzeye Montaj Teknolojisi anlamına gelir. Bir robot, çipleri karta yerleştirir. %98 veya daha yüksek bir verimlilik gibi bir verim oranını kontrol etmeniz gerekir. %90 ise, çok iyi değildir.

 Genel olarak devre kartlarını yeniden işlemekten kaçınmalısınız. İlk denemede elde ettiğiniz verim nedir? Bunu yapmanın en iyi yolu, lehimleri görmek için X-ışını makineleri kullanmaktır.

Son Montaj Süreci

İşçiler ekranı ve pili kasaya yerleştirir. Ardından camı yapıştırırlar. Tozsuz, temiz bir odaya gidin. Tıbbi alet yapımında kullanılan türden bir oda gibi. Birkaç dakika sonra yapıştırıcı kurur. Son olarak, kutuda arızalı ekran kalmaması için her bir tüketici tabletini test ettiğinizden emin olun. WiFi ve ses için son bir yazılım testi yapın.

Başlıca Mühendislik Zorlukları ve Çözümleri

Tüketici tabletinde grafit levhalar ve alüminyum kasa kullanılarak yapılan ısı yönetimi öncesi ve sonrası karşılaştırmalı termal dağılım görüntüsü.

Öncelikle karşılaşabileceğiniz sorunlara bakalım. Ardından çözümlere göz atalım.

Mühendislik MücadelesiNeden bir sorun?Bunu düzeltmenin en iyi yolu
Tablet çok ısınıyorBu, işlemcinin hızını yavaşlatır.Daha kalın grafit ve metal kullanın.
WiFi sinyali zayıf.Metal kasa bunu engelliyor.Anten için plastik bir pencere ekleyin.
Pil şişerBu tehlikeli ve davanın seyrini değiştiriyor.Yüksek kaliteli 4.45V piller kullanın.
Ekran net değil.Düşük çözünürlük veya kalitesiz cam.Full HD çözünürlük ve In-cell dokunmatik özelliğini kullanın.
Tablet yavaş çalışıyor.Ucuz depolama veya kötü RAM.UFS depolama ve LPDDR4X kullanın.
Google Play Store başarısız oldu.Yazılım sertifikalı değil.Google CTS testlerini erken geçin.

Sonuç

Tüketici tableti üretmek zordur. Kalite açısından, "altın örnek"e güvenemezsiniz. Pil hücrelerini ve PCB verimliliğini kontrol edin. Bu, çoğu zaman sizi bir felaketten kurtarır. Doğru SoC'yi seçin. Ardından sağlam bir kasa tasarlayın. Son olarak, Google sertifikasını aldığınızdan emin olun.

En iyi markalar, başkalarının görmediği şeyleri kontrol edenlerdir. Artık harika bir şey inşa etmek için gereken bilgiye sahipsiniz. Sadece bu adımları takip ettiğinizden emin olun. Daha sonra bu kılavuzu bir sonraki projeniz için kullanabilirsiniz.

Leave a Comment

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar işaretlenmişlerdir. *