許多品牌看到原型就以為萬事大吉了，事實並非如此。在平板電腦製造中，工廠裡的原型通常是黃金樣品。首先，你需要明白這個樣品是手工製作的，使用了最好的部件，所以性能非常出色。然後才能開始批量生產。和以往一樣，工廠可能會透過更換零件來節省成本。這就是為什麼你必須了解工程原理。如何才能保證一萬台平板電腦的品質始終如一？
消費平板電腦市場概況
消費級平板電腦市場在許多領域都在成長。人們將其用於學校教育、智慧家居和觀看電影。您可能想自行設計，或直接使用工廠現有的產品。一般來說，不建議直接從產品目錄中挑選。從商業角度來看，客製化產品更有利。這樣才能打造出真正符合使用者需求的產品。
許多新品牌選擇OEM或ODM代工生產。這意味著平板電腦由其他廠商代工生產。你應該能夠掌控他們使用的零件。你可以向工廠詢問以下問題：主要零件供應商是誰？你們知道嗎？許多工廠在簽訂合約後會用更便宜的零件替換高品質的零件。在此之前，一切看起來都很完美。因此，從那以後，經驗豐富的採購人員會對每一批產品進行檢查。
消費平板電腦產品定位與市場區隔
首先，您必須確定誰將使用平板電腦來選擇硬體。
入門消費平板電腦
這些平板電腦通常配備8吋螢幕。為了節省成本，外殼通常採用塑膠材質，這樣平板電腦會更輕。廠商可能會建議一款價格較低的SoC（系統級晶片），例如只有4個核心的那種。然後檢查WiFi速度是否夠快。如果選擇過於廉價的晶片，往往會導致糟糕的使用者體驗。選擇一款性價比高的電池，但要注意電池在塑膠外殼內不會過熱。
中端安卓平板電腦
這些螢幕通常是 10 吋或 11 吋。大多數人用它們來學習或工作。就材質而言，一般來說應該避免使用全塑膠。選擇金屬材質會感覺更好。然後使用觸控筆進行書寫。最好的方法是使用主動式觸控筆。被動式觸控筆就像手指一樣，書寫體驗不太好。這款螢幕配備 1080p 分辨率，因此文字清晰可見。
高階消費平板電腦
這些平板電腦配備 2K 螢幕和高效能晶片。首先，使用鋁合金外殼，這樣平板電腦才能保持輕薄。音質方面，你需要大尺寸的揚聲器，才能獲得響亮清晰的聲音。最後，務必檢查螢幕更新率。 120Hz 的螢幕顯示效果更加流暢，每秒刷新 120 次。
消費平板電腦 系統架構設計
你可以選擇平板電腦運作所需的零件。這通常決定了平板電腦的價格和運行速度。
SoC平台選擇
SoC（系統級晶片）是平板電腦的大腦。就性能而言，你可能需要最新的晶片。但另一方面，舊款晶片更穩定。也要查看板級支援包（BSP），它是幫助晶片與平板電腦通訊的軟體。
新晶片的軟體經常存在漏洞。因此，使用像驍龍680這樣的老晶片有時反而更好。一個值得思考的問題是：這款晶片已經上市多久了？在此之前，你可能會遇到很多軟體當機的問題。
顯示與觸控系統集成
在LCD和OLED之間進行選擇。 OLED顯示效果更好，因此價格也更高。接下來考慮In-cell觸控技術。這種技術的觸控層位於螢幕玻璃內部。您可以向工程師諮詢以下問題：這款螢幕的電磁幹擾(EMI)水準是多少？螢幕會產生電噪聲，這可能會幹擾觸控感測器。添加屏蔽層可以解決這個問題。
記憶體和儲存配置
你需要選擇記憶體（RAM）。 LPDDR4X 較常見，LPDDR5 速度較快。然後選擇儲存介質，對於速度快的平板電腦，請避免使用 eMMC 存儲，最好選擇 UFS 儲存。這樣應用程式的啟動速度會更快。這通常會對平板電腦的使用體驗產生巨大影響。使用幾週後，配備 eMMC 儲存的平板電腦就會感覺運作緩慢。對於大多數用戶來說，至少需要 128GB 的儲存空間。
消費平板電腦的PCB和PCBA工程
PCB是裡面的綠色電路板。
多層PCB設計
您將需要一個 多層PCB板 這種記憶體有8層或10層，例如智慧型手機中使用的那種。工程師們繪製線路，以便電流能夠快速流動。然後，他們匹配導線的長度。就速度而言，RAM要求導線的長度完全相同。
除非查看設計文件，否則無法判斷它們是否正確。避免選擇廉價的PCB製作商。最好的方法是選擇提供阻抗控制測試的製作商。阻抗控制測試可以確保導線的電阻值相同。
超薄平板電腦結構中的熱管理
首先，平板電腦會發熱。所以你需要用石墨片來散熱，像是那種看起來像黑色貼紙的石墨片。把它們貼在CPU和機身背面。這通常有助於散熱。
一般來說，要避免讓熱量集中在一個地方。就使用者舒適度而言，沒人希望平板電腦過熱。鋁製外殼比塑膠外殼散熱更好，因此金屬外殼的平板電腦可以運行更長時間，速度也更快。
機械與工業設計工程
你要設計它的外殼，確保它堅固耐用。
結構設計與材料選擇
選擇CNC金屬或塑膠材質。塑膠材質重量更輕。因此，您需要找到一個平衡點，並能夠在塑膠外殼內添加金屬框架，以防止平板電腦彎曲。另一個需要考慮的問題是：鋁壁的厚度是多少？避免選擇厚度小於0.6毫米的鋁壁。
結構性跌落保護
平板電腦經常會掉到地上，所以你需要保護螢幕。加強邊角，因為邊角會先接觸地面，然後螢幕就碎了。可以用一圈小塑膠環圍住螢幕，注意金屬部分不要直接接觸螢幕。摔幾次之後，檢查一下你的加強方案是否有效。最好的方法是從一公尺高的地方分別進行跌落測試。
電源管理與電池工程
電池是最危險的部件。
電池設計：4.45V陷阱
選擇高能量密度的電池，例如4.45V的電池。這種電池體積小，能量卻很高。但另一方面，工廠可能會用4.35V的電池替換它們，這意味著你的電池壽命會更短。
這款電池的循環壽命是多少？避免選擇循環壽命只有 300 次的電池。你需要選擇循環壽命達到 800 次的電池。這樣，你的客戶才會滿意。
功率優化策略
安卓系統耗電量很大，所以你需要優化軟體。換個好的電池管理系統（BMS）。然後檢查待機電流。如果不測量電流，就無法知道電池為什麼會在一夜之間耗盡。
使用軟體在螢幕關閉時關閉CPU。最後，務必檢查充電速度。快速充電固然好，但會導致電池發熱。
連接性和周邊設備集成
首先，平板電腦需要具備WiFi和藍牙功能，這樣才能連接到世界。
無線通信
新平板電腦最好配備 WiFi 6。速度方面，WiFi 6 快得多。天線需要暢通無阻的傳輸路徑。避免將天線放置在厚金屬後方。因此，您需要在平板電腦外殼上安裝一個塑膠視窗。這通常有助於訊號傳輸。然後測試 TRP 和 TIS 值。這分別代表天線發送和接收資料的能力。
外圍生態系統
你需要一種透過藍牙連接鍵盤的方法。不過，磁吸式連接（Pogo pin）更好，因為連接更可靠。然後再增加一支觸控筆。確保觸控筆在平板電腦上有可以吸附的地方。最好的方法是使用磁鐵。選擇強力磁鐵，這樣筆就不會掉下來。
Android作業系統客製與認證
取得軟體並獲得Google的批准。
Android 系統客製
更換圖示和背景，使其符合您的品牌形象。刪除不需要的應用程式，這樣平板電腦就能釋放更多記憶體。盡量避免修改過多系統代碼，以減少錯誤。還有一個問題：我們如何向用戶推送更新？搭建一個OTA伺服器。
GMS認證
GMS 指的是 Google 行動服務。這樣用戶就可以使用 Play 商店。通過 CTS 和 VTS 測試。 CTS 指的是相容性測試套件。如果測試不合格，Google 將不允許您銷售平板電腦。然後，您需要委託實驗室進行測試。這通常需要 4 到 6 週。在此之前，您不能發貨。 Google 對安全性的要求非常嚴格。
消費平板電腦 原型製作與驗證過程
先生產少量樣機進行測試，然後再大量生產數千台。
EVT/DVT/PVT 開發階段
跟著這些步驟。
- EVT：首先，檢查電路板是否運作。
- DVT：然後，檢查設計是否牢固。
- PVT：最後，務必確認工廠能否快速生產。
這是查找錯誤的一個有效方法。每個階段大約需要一個月的時間。你應該能夠在DVT階段修復bug。
可靠性測試
首先，將平板電腦放在高溫房間裡，檢查它是否會當機。然後，將其放入振動機中。如果焊點不良，零件可能會脫落。接著，使用機器人點擊螢幕 100,000 萬次。幾天后，如果觸控感應器正常，則表示平板電腦的耐用性沒有問題。除非故意破壞它，否則無法判斷其是否耐用。
批量生產和品質控制
工廠啟動機器。於是，消費性平板電腦開始管線生產。
SMT 和 PCBA 工藝
SMT 指的是表面貼裝技術。機器人會將晶片貼裝到電路板上。你需要檢查良率，例如 98% 或更高。如果只有 90%，那就不太理想了。
一般情況下，應避免返工電路板。您的一次合格率是多少？最好的方法是使用X光機檢查焊點。
最終組裝過程
工人將螢幕和電池裝入外殼，然後黏上玻璃。之後，他們會將設備送到無塵潔淨室，例如醫療器材製造室那種。幾分鐘後，膠水就會乾燥。最後，請務必測試每一台平板電腦，確保包裝盒內沒有螢幕損壞的產品。也要對 Wi-Fi 和聲音進行最終的軟體測試。
關鍵工程挑戰及解決方案
首先，我們來看看你可能會遇到的問題。然後，我們再來看看解決方法。
| 工程挑戰 | 為什麼這是一個問題 | 解決這個問題的最佳方法 |
| 平板電腦過熱 | 它會降低CPU運行速度。 | 使用更厚的石墨和金屬。 |
| WiFi訊號弱 | 金屬外殼擋住了它。 | 加裝一個用於放置天線的塑膠窗口。 |
| 電池膨脹 | 這樣做很危險，會破壞箱子。 | 使用優質4.45V電池。 |
| 螢幕不清晰 | 解析度低或玻璃品質差。 | 採用全高清解析度和內嵌式觸控技術。 |
| 平板電腦運作緩慢 | 儲存設備或記憶體品質差。 | 使用UFS儲存和LPDDR4X。 |
| Google Play商店失敗 | 該軟體未經認證。 | 儘早通過谷歌CTS測試。 |
結語
製造一款消費級平板電腦並非易事。就品質而言，你不能完全依賴所謂的“黃金樣品”。務必檢查電池芯和PCB良率。這往往能避免災難的發生。選擇合適的SoC晶片。然後設計堅固的外殼。最後，確保獲得Google認證。
最好的品牌會注意別人看不到的細節。現在你已經掌握了打造卓越產品所需的知識。只需確保遵循以下步驟。之後，你也可以將本指南應用於你的下一個專案。
