超轻薄Ultrabook设计方案.doc

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1、超轻薄机构与散热技术兼具薄化要求与材料成本的Ultrabook机构设计方案2012/02/16-DIGITIMES企划  Ultrabook可以说是笔电产业近来最热门的话题，随着Apple推出的MacBookAir在市场获得好评，加上为避免常规笔电落入流血价格竞争，多数笔电业者也开始尝试推出媲美MacBookAir轻薄取向的Ultrabook产品，但为了要达到轻与薄设计要求，自然在组件选用、机构设计、连接器各方面的成本都会剧增，如何在成本与产品设计目标取得平衡，已是Ultrabook的成功关键...Ultrabook的设计概念并不新，在常规笔电市

2、场也有号称轻、薄的设计产品，而当AppleMacBookAir推出后，为轻薄设计的笔电建立新的规格标竿，而Intel为了其处理器、芯片组方案推广而顺势祭出Ultrabook概念产品，明确将设计定位具体量化成13吋以下需低于1.8cm、13吋以上产品厚度需低于2.0cm，虽然Ultrabook概念与现有的常规笔电没多大差异，但因为设计要求的改变，为因应薄型化设计势必导入更新颖的组件配置、机构设计与产品架构方法。放大  放大求外，常规笔电的轻薄设计限制在于，为了控制料件成本，开发产品需尽可能选用制式工业标准组件或常规组件，尤其是连接器和组件插座、接脚

3、，组件都有一定的厚度或体积，此外，选用超薄的特规组件，在产线进行载板打件时也容易出现损坏，造成Rework成本增加，种种的因素加总导致超薄产品可能效能表现不怎么样，产品售价却缺乏竞争力的现实状况。此外，Intel提出的Ultrabook参考设计，主要是提供处理器、芯片组与功能载板的设计方案，同时架构了笔电薄化的几个设计组态与方向，而业者若要开发品牌产品，则必须在产品的差异化与降低生产、料件成本的能力上再积极进行产品开发，本文将就Ultrabook必须面对的机构、显示器、PCB、CPU与chipset、Memory、Storage等构成Ultrab

4、ook的基本元素一一讨论薄化设计关键。Ultrabook薄化的关键之一就是机构设计，机构的设计关键在于所使用的原料是什么，已目前常规笔电应用的塑料外壳来说，塑料的材质不同也会造成强度差异，虽然塑料是相对便宜的质材，也可采射出成型大量生产以降低成本，但塑料毕竟具弹性、质材特性较软，若采薄化设计会造成壳内的结构构件可强化的设计弹性少许多，很可能射出成型的料件机构会因为强度不高，当外壳受力产生挠曲时让内部的PCB或料件出现锡裂问题。机壳设计材质影响薄化设计效益与成本目前常规笔电会把产品的结构与外壳分成A、B、C、D件来区隔，上盖A件重点在保护液晶显示器

5、、面板、背光组件不致于因受压应力向内压挤，显示器框架B件必须能把面板模块嵌住固定，同时强化A件的强度，键盘上盖C件必须能强化整体机壳的强度，至于底部下盖D件，必须具高耐热度，同时因应散热切削的开口不应影响D减整体强度。以AppleMacBookAir的设计方案来看，MacBookAir使用的unibody，采大量的金属CNC车／铣处理加工铝合金，由于机壳为采整块铝材车／铣处理，具金属的扎实强度与易于散热、导热特性，又可避免灌注模具或金属粉末射出机构，可避免材料可能因为结构问题产生的强度影响，但MacBookAir的设计方案成本过高，并未能被大多数

6、的笔电业者实行，发展Ultrabook必须思考更合宜的构件制作方案。这在以前常规设计中，射出成型的塑料构件，可以利用增加厚度、追加结构体，甚至在塑料内掺入强化表面强度的特殊粉末(石墨粉或金属粉末)，达到如增加散热效果、增强硬度等目的，而目前也有采取射出件再搭配冶金电镀的表面处理，来让速料件具接近金属件的质感与强度，但不同的材料与功法也会影响产制成本，而最新的料件处理是采金属表面奈米喷镀，因为塑料构件在奈米喷镀于塑料表面的金属镀层结构，较一般金属喷镀构紧密，在射出件材料的硬度表现也会相对较高，自然可以减少射出件的结构设计或是采取更薄化的设计方案。除

7、塑料选择外，Intel也提出成本更低廉的变通方案，例如，在塑料内掺入玻璃纤维，或是采金属件，但金属为采冲压成型方式制作，而实际上冲压工法的成本会较CNC车／铣处理加工铝合金生产效率更高、成本更低，甚至选择兼具轻量化、高导热、高强度的碳纤维机构件，来因应轻薄设计要求。OpenCell制作方案成Ultrabook薄化设计主流常规笔电设计案例中，为了令外壳构件的A/B件做得更薄，已经出现将厚度较大的CCFL背光模块设计，改采LED背光设计，但LED不管是直下式还是侧面光Bar的设计方案，仍有一定程度的厚度与物理限制，在Ultrabook的设计方案中较常

8、见的是采取如MacBookAir的OpenCell制程，而OpenCell制作方案直接将背光模块薄化、同时与机壳构件A件进行整合，产品产