许多品牌看到原型就以为万事大吉了，事实并非如此。在平板电脑制造中，工厂里的原型通常是黄金样品。首先，你需要明白这个样品是手工制作的，使用了最好的部件，所以性能非常出色。然后才能开始批量生产。和以往一样，工厂可能会通过更换部件来节省成本。这就是为什么你必须了解工程原理。如何才能保证一万台平板电脑的质量始终如一？
消费平板电脑市场概况
消费级平板电脑市场在很多领域都在增长。人们将其用于学校教育、智能家居和观看电影。您可能想自行设计，或者直接使用工厂现有的产品。一般来说，不建议直接从产品目录中挑选。从商业角度来看，定制化产品更有利。这样才能打造出真正符合用户需求的产品。
许多新品牌选择OEM或ODM代工生产。这意味着平板电脑由其他厂商代工生产。你应该能够掌控他们使用的零部件。你可以向工厂询问以下问题：主要零部件供应商是谁？你们知道吗？许多工厂在签订合同后会用更便宜的零部件替换高质量的零部件。在此之前，一切看起来都很完美。因此，从那以后，经验丰富的采购人员会对每一批产品进行检查。
消费平板电脑产品定位与市场细分
首先，您必须确定谁将使用平板电脑来选择硬件。
入门级消费平板电脑
这些平板电脑通常配备8英寸屏幕。为了节省成本，外壳通常采用塑料材质，这样平板电脑会更轻便。厂家可能会推荐一款价格较低的SoC（系统级芯片），例如只有4个核心的那种。然后检查一下WiFi速度是否足够快。如果选择过于廉价的芯片，往往会导致糟糕的用户体验。选择一款性价比高的电池，但要注意电池在塑料外壳内不会过热。
中端安卓平板电脑
这些屏幕通常是 10 英寸或 11 英寸。大多数人用它们来学习或工作。就材质而言，一般来说应该避免使用全塑料。选择金属材质会感觉更好。然后使用触控笔进行书写。最好的方法是使用主动式触控笔。被动式触控笔就像手指一样，书写体验不太好。这款屏幕配备 1080p 分辨率，因此文字清晰可见。
高端消费平板电脑
这些平板电脑配备 2K 屏幕和高性能芯片。首先，使用铝合金外壳，这样平板电脑才能保持轻薄。音质方面，你需要大尺寸的扬声器，才能获得响亮清晰的声音。最后，务必检查屏幕刷新率。120Hz 的屏幕显示效果更加流畅，每秒刷新 120 次。
消费平板电脑 系统架构设计
你可以选择平板电脑运行所需的零部件。这通常决定了平板电脑的价格和运行速度。
SoC平台选择
SoC（系统级芯片）是平板电脑的大脑。就性能而言，你可能需要最新的芯片。但另一方面，老款芯片更稳定。还要查看板级支持包（BSP），它是帮助芯片与平板电脑通信的软件。
新芯片的软件经常存在漏洞。因此，使用像骁龙680这样的老芯片有时反而更好。一个值得思考的问题是：这款芯片已经上市多久了？在此之前，你可能会遇到很多软件崩溃的问题。
显示与触摸系统集成
在LCD和OLED之间进行选择。OLED显示效果更好，因此价格也更高。接下来考虑In-cell触控技术。这种技术的触控层位于屏幕玻璃内部。您可以向工程师咨询以下问题：这款屏幕的电磁干扰(EMI)水平是多少？屏幕会产生电噪声，这可能会干扰触控传感器。添加屏蔽层可以解决这个问题。
内存和存储配置
你需要选择内存（RAM）。LPDDR4X 比较常见，LPDDR5 速度更快。然后选择存储介质，对于速度快的平板电脑，请避免使用 eMMC 存储，最好选择 UFS 存储。这样应用程序的启动速度会更快。这通常会对平板电脑的使用体验产生巨大影响。使用几周后，配备 eMMC 存储的平板电脑就会感觉运行缓慢。对于大多数用户来说，至少需要 128GB 的存储空间。
消费平板电脑的PCB和PCBA工程
PCB是里面的绿色电路板。
多层 PCB 设计
你需要一个 多层PCB板 这种存储器有8层或10层，例如智能手机中使用的那种。工程师们绘制线路，以便电流能够快速流动。然后，他们匹配导线的长度。就速度而言，RAM要求导线的长度完全相同。
除非查看设计文件，否则无法判断它们是否正确。避免选择廉价的PCB制作商。最好的方法是选择一家提供阻抗控制测试的制作商。阻抗控制测试可以确保导线的电阻值相同。
超薄平板电脑结构中的热管理
首先，平板电脑会发热。所以你需要用石墨片来散热，比如那种看起来像黑色贴纸的石墨片。把它们贴在CPU和机身背面。这通常有助于散热。
一般来说，要避免让热量集中在一个地方。就用户舒适度而言，没人希望平板电脑过热。铝制外壳比塑料外壳散热更好，因此金属外壳的平板电脑可以运行更长时间，速度也更快。
机械与工业设计工程
你要设计它的外壳，确保它坚固耐用。
结构设计与材料选择
选择CNC金属或塑料材质。塑料材质重量更轻。因此，您需要找到一个平衡点，并能够在塑料外壳内添加金属框架，以防止平板电脑弯曲。另一个需要考虑的问题是：铝壁的厚度是多少？避免选择厚度小于0.6毫米的铝壁。
结构性跌落保护
平板电脑经常会掉到地上，所以你需要保护屏幕。加固边角，因为边角会先接触地面，然后屏幕就碎了。可以用一圈小塑料环围住屏幕，注意金属部分不要直接接触屏幕。摔几次之后，检查一下你的加固方案是否有效。最好的方法是从一米高的地方分别进行跌落测试。
电源管理与电池工程
电池是最危险的部件。
电池设计：4.45V陷阱
选择高能量密度的电池，例如4.45V的电池。这种电池体积小，能量却很高。但另一方面，工厂可能会用4.35V的电池替换它们，这意味着你的电池寿命会更短。
这款电池的循环寿命是多少？避免选择循环寿命只有 300 次的电池。你需要选择循环寿命达到 800 次的电池。这样，你的客户才会满意。
功率优化策略
安卓系统耗电量很大，所以你需要优化软件。换个好的电池管理系统（BMS）。然后检查待机电流。如果不测量电流，就无法知道电池为什么会在一夜之间耗尽。
使用软件在屏幕关闭时关闭CPU。最后，务必检查充电速度。快速充电固然好，但会导致电池发热。
连接性和外围设备集成
首先，平板电脑需要具备WiFi和蓝牙功能，这样才能连接到世界。
无线通信
新款平板电脑最好配备 WiFi 6。速度方面，WiFi 6 快得多。天线需要畅通无阻的传输路径。避免将天线放置在厚金属后面。因此，您需要在平板电脑外壳上安装一个塑料窗口。这通常有助于信号传输。然后测试 TRP 和 TIS 值。这分别代表天线发送和接收数据的能力。
外围生态系统
你需要一种通过蓝牙连接键盘的方法。不过，磁吸式连接（Pogo pin）更好，因为连接更可靠。然后添加一支触控笔。确保触控笔在平板电脑上有可以吸附的地方。最好的方法是使用磁铁。选择强力磁铁，这样笔就不会掉下来。
Android操作系统定制与认证
获取软件并获得谷歌的批准。
Android 系统定制
更换图标和背景，使其符合您的品牌形象。删除不需要的应用，这样平板电脑就能释放更多内存。尽量避免修改过多系统代码，以减少错误。还有一个问题：我们如何向用户推送更新？搭建一个OTA服务器。
GMS认证
GMS 指的是 Google 移动服务。这样用户就可以使用 Play 商店。通过 CTS 和 VTS 测试。CTS 指的是兼容性测试套件。如果测试不合格，Google 将不允许您销售平板电脑。然后，您需要委托实验室进行测试。这通常需要 4 到 6 周时间。在此之前，您不能发货。Google 对安全性的要求非常严格。
消费平板电脑 原型制作与验证过程
先生产少量样机进行测试，然后再批量生产数千台。
EVT/DVT/PVT 开发阶段
跟着这些步骤。
- EVT：首先，检查电路板是否工作。
- DVT：然后，检查设计是否牢固。
- PVT：最后，务必确认工厂能否快速生产。
这是查找错误的一个有效方法。每个阶段大约需要一个月的时间。你应该能够在DVT阶段修复bug。
可靠性测试
首先，将平板电脑放在高温房间里，检查它是否会死机。然后，将其放入振动机中。如果焊点不良，零件可能会脱落。接着，使用机器人点击屏幕 100,000 万次。几天后，如果触摸传感器正常，则说明平板电脑的耐用性没有问题。除非故意破坏它，否则无法判断其是否耐用。
量产与品质控制
工厂启动机器。于是，消费级平板电脑开始流水线生产。
SMT 和 PCBA 工艺
SMT 指的是表面贴装技术。机器人会将芯片贴装到电路板上。你需要检查良率，比如 98% 或更高。如果只有 90%，那就不太理想了。
一般情况下，应避免返工电路板。您的一次合格率是多少？最好的方法是使用X光机检查焊点。
最终组装过程
工人们将屏幕和电池装入外壳，然后粘上玻璃。之后，他们会将设备送到无尘洁净室，例如医疗器械制造室那种。几分钟后，胶水就会干燥。最后，务必测试每一台平板电脑，确保包装盒内没有屏幕损坏的产品。还要对 Wi-Fi 和声音进行最终的软件测试。
关键工程挑战及解决方案
首先，我们来看看你可能会遇到的问题。然后，我们再来看看解决方法。
| 工程挑战 | 为什么这是一个问题 | 解决这个问题的最佳方法 |
| 平板电脑过热 | 它会降低CPU运行速度。 | 使用更厚的石墨和金属。 |
| WiFi信号弱 | 金属外壳挡住了它。 | 加装一个用于放置天线的塑料窗口。 |
| 电池膨胀 | 这样做很危险，而且会破坏箱子。 | 使用优质4.45V电池。 |
| 屏幕不清晰 | 分辨率低或玻璃质量差。 | 采用全高清分辨率和内嵌式触控技术。 |
| 平板电脑运行缓慢 | 存储设备或内存质量差。 | 使用UFS存储和LPDDR4X。 |
| Google Play商店失败 | 该软件未经认证。 | 尽早通过谷歌CTS测试。 |
结语
制造一款消费级平板电脑并非易事。就质量而言，你不能完全依赖所谓的“黄金样品”。务必检查电池芯和PCB良率。这往往能避免灾难的发生。选择合适的SoC芯片。然后设计坚固的外壳。最后，确保获得谷歌认证。
最好的品牌会关注别人看不到的细节。现在你已经掌握了打造卓越产品所需的知识。只需确保遵循以下步骤。之后，你还可以将本指南应用于你的下一个项目。
