關于電子產品結構設計的相關問題探討

申九菊

（河南工業貿易職業學院，河南 鄭州 450000）

在我國社會經濟高速發展的時代背景下，電子產品已經廣泛應用于人們的生活和工作中。受到電子產品本身的特點影響，在結構設計時更多的是將可靠性、安全性作為設計的要點。在電子產品設計和生產加工技術越來越成熟的背景下，在結構設計時，考慮的因素就有所延展，設計要點也不再局限于產品本身所能夠創造的經濟效益，而是更加關注產品在使用過程中的社會效益和環境效益。結構設計師的人性化理念和社會化理念更加突出，會考慮到廠家在生產制造時的便利性，考慮到產品在使用過程中給用戶帶來的體驗，考慮到產品在報廢后可能對環境產生的影響，這些都是在電子產品性能不斷提升的基礎上進一步衍生出來的結構設計理念，既能夠提高電子產品的附加值，又能夠給用戶帶來全新的使用體驗。

1 電子產品優化結構設計的必要性

（1）保障產品本身的性能。隨著我國科學技術的快速發展，電子產品的數量和種類不斷增加，不僅為人們的生活提供了便捷，同時，也對我國經濟的發展做出了重要的貢獻。根據電子產品的用途不同，其所具有的功能也不相同。在電子產品設計過程中，融合了多項先進的技術。電子產品的結構一般比較復雜，各元件的精密度較高，體積越小的電子產品，元器件結構的密度越大，由此增加了結構設計的難度。電子產品運行的安全性和精密性會受到外界環境的影響，環境的溫度、濕度、壓力以及電磁干擾等，都會對電子產品產生不同程度的影響，所以在結構設計時，應該充分考慮外界因素對電子產品本身可能產生的影響。電子產品結構上的精密性較強，且有極高的精確性，能夠為用戶提供精確的服務。電子產品本身的性能特點決定了需要不斷優化結構設計，才能夠為性能的提升提供更加有力的保障。

（2）提高產品的市場競爭力。隨著人們對電子產品需求量的增加，電子產品制造企業也越來越多，市場競爭愈發激烈，為了能夠在激烈的市場競爭中占有更多的市場份額，不僅需要提升產品本身的功能，還需要從結構設計方面不斷地優化提升。因為電子產品的功能研發需要的周期相對較長，難度相對更大，所以對于具有同等功能的電子產品而言，結構設計更突出的電子產品顯然會更能夠滿足用戶的需求。電子產品的使用壽命越長，產品本身的性價比會越高。在產品使用過程中，如果出現故障需要維修時，結構設計模式更利于維修的產品顯然會更容易提高用戶的滿意度。除此之外，電子產品外形的美觀度，對于使用環境的溫度和壓力范圍，是否具有防水性能，使用材料的環保性和抗輻射性等，這些都是影響用戶購買電子產品的因素。如果在結構設計方面不斷地優化提升，在保證產品本身功能的基礎上，更多地從用戶需求和社會環保的需求出發，提升用戶的滿意度，才能夠提高產品的市場競爭力。

2 電子產品結構設計中應該考慮的要素

（1）便于生產和維修。生產和維修是電子產品結構設計應該考慮的首要問題，結構設計是否便于大批量、規?；a，直接關系到產品的生產效率，而結構設計是否便于對產品的維護和檢測，關系到用戶使用的滿意度，所以在結構設計階段，應該盡量從生產和維修的角度出發，考慮采用何種結構設計模式。從生產的角度出發，盡量遵循通用性原則，減少特殊零部件的使用數量，盡量使用標準化、規格化、模塊化的零部件和尺寸系列，尺寸和公差系列采用國家標準，既能夠便于生產，又能夠提高元器件的互換性，便于維修。從電子產品生產加工工藝的角度出發，對于生產工藝、使用材料、連接方式、形狀、位置、尺寸等元素，以便于自動化生產為原則。從產品維修監測角度出發，結構設計時，應該充分考慮在產品需要檢測時的便利性、結構的打開和拆卸方式、元器件的更換、檢測儀器的使用等，為后期的維修檢測提供便利。

（2）延長電子產品的使用壽命。電子產品的使用壽命越長，用戶購買的意愿就會越高，所以，提高電子產品的使用壽命是結構設計時應該考慮的問題。首先，應該根據電子產品的使用環境以及功能選擇適宜的材料，確保材料的持久性，能夠在復雜的環境中保持一定的可靠性。其次，提高結構設計的精密性，防止因為溫度、濕度、壓力、電磁干擾等因素而影響產品內部元器件的使用性能。再次，優化散熱設計。根據產品的運行特征選擇自然冷卻、強迫冷卻和風管傳熱等方式，尤其是注意對發熱量大元件的位置設計，根據允許溫升和熱流密度確定合適的散熱方式和散熱器結構，合理布置進氣孔和排氣孔。

（3）提高電子產品防水性能。因為電子產品的精密性較強，且其中有很多的電子元件對環境的敏感性較強，如果產品內部有水進入，可能會導致電子產品失效，且影響產品的使用壽命。所以在電子產品結構設計時，可提高防水性能，根據產品的使用環境不同，可以設定不同的防水等級。材料是防水性能設計需要考慮的重要問題，通過對材料進行防水性能試驗選擇適宜的材料。為了提高電子產品防水結構設計的效果，應該對不同條件下開展模擬實驗，最終確定防水結構設計的方式。一般情況下，防水設計方式有防水圈式、止口式、二次啤塑式、超聲波式、電路密封絕緣式等，每種設計方式都有各自的優缺點，所以在實際選用何種結構設計方式時，應該根據電子產品的用途，使用環境以及防水等級選擇適宜的防水設計方式，既能夠保證產品的使用性能，又能夠達到最佳的防水效果。

（4）優化造型設計。對于電子產品的造型設計，主要是從使用者的需求出發，保證外形美觀、便于操作、安全舒適等。對于日常生活中使用的電子產品，可以從用戶的使用習慣考慮造型設計，尤其是手持式電子產品，造型上便于手持和操作，主要是產品的形狀、按鍵和觸摸屏等部分的設計，要充分考慮到用戶的使用感受。對于工業生產和航空航天等特殊領域的電子產品，外觀設計要與整體結構保持協調性，便于工作人員操作，同時，還要根據使用環境加強抗溫抗壓設計，提高產品的安全性。

（5）防電磁干擾設計。電子產品在運行電磁波和電子元件作用后會產生干擾現象，對電子產品周圍的其他電子產品造成干擾，從而影響其他電子產品的精準度。尤其是對于生產加工和航天航空等領域中的電子產品而言，對數據的精準度有較高的要求，在受到電磁干擾后，會直接影響工作性能，所以在電子產品的結構設計時，應該考慮到防電磁干擾。可以選擇具有較強抗干擾性能的殼體結構，并且保證殼體有良好的接地和正確接地點，盡量減小殼體開孔面積，合理布置孔的位置和數量，選用屏蔽性能好的孔形。還要選擇適宜的屏蔽材料，同時，做好電子產品之間的位置布置。

（6）可靠性設計?？煽啃允请娮赢a品設計中需要重點考慮的因素，電子產品的可靠程度是指產品在限定的時間內和規定使用條件基礎上完成技術指標的任務，可靠程度越高，性價比就越高。所以在結構設計時，應該從產品的性能出發，對于整體結構布局以及內部結構設計都能夠保證產品性能的可靠運行，避免因為布局不合理而產生相互干擾。提高電子產品的防腐蝕性能，選擇耐腐蝕材料，優化結構設計形式，避免小孔、縫隙和積水結構。對于使用過程中摩擦較為頻繁的部位，可盡量選用防銹材料或者在局部添加防銹材料。在保證產品可靠性的基礎上，還應該考慮環保性要求，尤其是在產品報廢后，盡量降低對環境的污染，所以盡量選擇對環境無害的材料以及拆解后能夠循環利用的材料。

3 結語

在我國電子技術、信息技術、網絡技術等快速發展的背景下，電子產品更新換代的速度越來越快，每次研發的新產品都會在技術層面和結構設計層面有全新的突破，既推動了電子產品行業的發展，又滿足了廣大用戶的使用需求。電子產品的結構設計雖然對產品本身的功能并沒有太大的影響，但是在保證基本功能的基礎上，通過更加人性化的結構設計，卻能夠刺激用戶產生更加強烈的購買欲望，從而滿足用戶的精神需求，增加電子產品的市場競爭力。相對于技術層面的設計而言，電子產品的結構設計提供給設計師的發揮空間更大，在同等技術參數的電子產品中，結構設計更突出的產品顯然會更得到用戶的青睞。