南昌大学拆手机实践报告-USB迷|专注于互联网分享

2023年12月7日发(作者：赖晨钰)

一、实践活动目的................................2

二、实践活动总结...........................2

（一）、认识工程师..............................2

（二）、实践过程安排..............................3

（三）、团队合作情况..............................18（四）、谈谈自主学习..............................19

一、实践活动目的

此次我们学院小学期学科导论实践课安排的课程主要是通过拆卸手机这一实践活动，认识手机基本内部构造以及零部件组成，熟悉并初步了解现当今热门电子设备所用材料及其原理工艺。在动手实践中认识工程师的职责与任务。同时，也在团队合作中建立团队学习意识，锻炼团队协作学习能力。于实践活动中探索适合自身的自主学习方法，提升自主学习能力。

二、实践活动总结

（一）认识工程师--根据对本专业的认识，阐述工程师的任务和责任

为了更好地了解学科知识，掌握学科能力，提前熟悉工程师的职责与任务是极其有必要的。通过此次学科导论课的实践亲身体验以及自己查找资料的了解工程师的任务与责任，大致明确了工程师以下几大任务与职责：

 熟练掌握各种材料分析测试手段，能够制定新产品开发目标计划，研发满足市场要求的新材料产品及其制造工艺条件

 负责对材料或新产品的问题解决、生产支持、保证生产工艺稳定

 协助品质部门解决重大的产品质量问题，提出改善措施和方法，指导工艺实施和生产改进。

 根据研发管理规范，负责项目过程资料、资料库更新、文件模板、项目阶段总结、论文等资料的整理

 较强的中英文文献查阅、分析和整理能力；且具备较强的信息收集及分析能力、实验操作和实验报告撰写能力

（二）、实践过程安排--实践活动内容、计划安排、方案确定、文献查阅、具体实施等

1、手机和手机材料分类

1.1手机分类

手机分为智能手机（Smart phone）和非智能手机（Feature phone），一般智能手机的性能比非智能手机要好，但是非智能手机比智能手机性能稳定，大多数非智能手机和智能手机使用英国ARM公司架构的CPU。智能手机的主频较高，运行速度快，处理程序任务更快速，日常更加的方便（例如：诺基亚n81主频有369兆赫兹）；而非智能手机的主频则比较低，运行速度也比较慢

智能手机（Smartphone），是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，大多数是大屏机，而且是触摸电容屏，也有部分是电阻屏，功能强大实用性高。可以由用户自行安装包括游戏等第三方服务商提供的程序，通过此类程序来不断对手机的功能进行扩充，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。说通俗一点就是一个简单的“1+1=”的公式，“掌上电脑+手机=智能手机”。3

从广义上说，智能手机除了具备手机的通话功能外，还具备了PDA的大部分功能，特别是个人信息管理以及基于无线数据通信的浏览器和电子邮件功能。智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽，既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台。很多增值业务可以就此展开，如：股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等等。

1.2手机材料分类

1.2.1金属材料和无机非金属材料（分类依据：材料的种类）

金属材料：钢、铝、镁、铅、汞、镉、六价铬、锑、铍、镍、锌、铜、金、银、钯。

非金属材料：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚碳酸脂（РС）、PC+ABS 、聚甲基丙烯酸甲酯（РММА）、聚甲醛（POM）、NYLON(PA)

尼龙（聚胺）。

1.2.2结构材料和功能材料（分类依据：材料的用途）

结构材料

 LCD LENS

材料：材质一般为PC或压克力

 前、后盖

材料：材质一般为ABS+PC；

 按键

材料：Rubber，pc + rubber，纯pc；

 .Dome

材料：有两种，Mylar dome和metal dome，前者是聚酯薄膜，后者是金属薄片。

 天线、Microphone 、Speaker、Ear jack（耳机插孔）、Buzzer

采用标准件

功能材料

指纹识别器（电容）、液晶显示屏（TFT、IPS、LCD、OLED）、电池（锂离子电池）、光距离传感器（光波传感器）、手机摄像头（树脂镜片，二极管传感器）、处理器（半导体）

2、两个手机部件介绍

2.1手机主板

主板的定义及相关介绍：主板，又叫主机板、系统板和母板；

它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主板的另一特点，是采用了开放式结构。

主板的作用：为全部的DIY硬件供应组合的舞台。也就是说，手机的主板是载体在上面链接硬盘、CPU等这些的设备，以及与机箱电源显示器键盘鼠标等构成的PC系统。

主板制造过程：SMT上件>回焊炉>AOI>外观总检>v-cut/捞孔>测试>组装（/组装>测试）>包装。

2.2手机摄像头

功能：手机的数码相机功能指的是手机是否可以通过内置或是外接的数码相机进行拍摄静态图片或短片拍摄。

制备：一颗手机摄像头可以大致按模块分为：PCB基板、影像传感器、红外滤光片、对焦马达、镜头组几大部分。这里主要介绍的是PCB基板的制备流程。

生产工艺流程:贴片--前测--组装--过炉--调焦--点胶--包装

在贴片之前，必须利用锡膏印刷机在手机摄像头模组FPC软电路板的针孔和焊接部位刮上焊锡膏。在锡膏印刷机的操作台上，使用监视器进行观察，使用一张钢网对PCB板的针孔和焊接部位进行对位，注意要确保定位准确。然后锡膏印刷机透过钢网的相应位置可以将焊锡膏均匀、无偏差地涂在PCB板上。这样子就为组装做好了准备。手机摄像头模组的 PCB 板面积较小，有别于其他大型电路板，精度要求很高，所以在印刷中着重考虑该项指标，将镜头嘴压入镜头帽中，压入之前，要先检查镜头嘴是否有破损现象，保证镜头是完好无损的，压入后，也要检查镜头嘴与帽之间是否有空隙，有空隙那就是不合格品，同样不能用。镜头压入后，工人在镜头嘴与帽之间涂了一层润滑油，因为铝合金做的镜筒和塑胶做的镜头座难免因为之间的摩擦而导致磨损，加入一写润滑油就可以减轻此的损失，这个工序是很多厂家都没做到的或者是省略的。注意要清洁干净镜头，才能保证以后透光度和成像的清晰度。然后将已经生产好的 PCB 板和镜头用螺丝固6

定好，在装上调节镜头的圈。而与此同时，外壳也在另一条装配线上生产着。首先需要检查一下外壳将有划伤，磨损等有瑕疵的全部挑出来，这些都是不合格品，不能使用。然后就是将 UBS 线装入外壳。然后用螺丝固定摄像头上半部分，与底座的连接杆。把已经固定好的 PCB 板和镜头卡入外壳底部，，将尾罩灯装上，就可以把外壳的上部分也装上了。再打上螺丝，就可以锁住上下盖。最后仍旧不要忘记，把镜头的灰尘搽干净。

3、关键手机部件介绍

摘要：随着科技的发展, 手机的功能越来越强大。手机屏幕及显示技术的发展, 几乎见证了手机产业的发展历程。在智能手机产业的带动下, 全球手机屏幕市场迅猛发展, 产业规模不断扩大。同时随着智能手机升级换代进程放缓, 手机屏幕已成为当前手机创新的主要突破口, 备受市场关注, 新产品、新技术不断涌现。

3.1手机触摸屏组成：

从产品构成来看, 当前手机屏幕以触摸屏为主, 主要由盖板玻璃、触控模组、显示模组等零部件组成, 但随着手机整机轻薄化、高清晰显示等要求不断提高, 以及嵌入式触控技术的日益成熟, 手机屏幕产业正逐步从传统单组件供应向一体化模组生产方向发展, 产业链纵向整合趋势明显。

盖板玻璃:手机屏幕最外层起保护作用的部件。触控模组:提升手机人机交互体验的关键环节, 目前以触控IC与面板驱动IC集成的TDDI (Touch with Display Driver Integration) 为主流解决方案, 同时7

随着产品制造工艺的日益成熟, 良品率不断提高, 行业盈利能力较强;显示模组:主要分为LCD与OLED两类, 其中LCD显示模组由偏光片、彩色滤光片、液晶、TFT (玻璃) 、背光板等构成, 是当前智能手机应用最广泛的显示屏幕;OLED显示模组主要由偏光片、Encap (玻璃) 、有机自发光层、TFT (玻璃) 等构成, 具有自发光、制造工艺简单、能耗低、超轻薄以及可弯曲等特点, 是当前新兴的主流显示技术之一。

3.2手机显示屏的分类

3.2.1按屏幕的材质来分,

目前智能手机主流的屏幕可分为两大类, 一种是LCD (Liquid

Crystal Display的简称) , 即液晶显示器, 例如TFT以及SLCD屏幕;;另一种是OLED (Organic Light-Emitting Diode的简称) 即有机发光二极管, 例如AMOLED系列屏幕。

LCD和OLED最根本的区别是OLED是自发光, 而LCD需要通过背光板照射才能显示。

3.2.2.按屏幕的显示技术驱动方式来分：

可分为无源矩阵 (Passive Matrix) 和有源矩阵 (Active Matrix) 两大类。无源矩阵与有源矩阵的差别在于电流的驱动方式。当外接电流通过时, 液晶的排列方式会发生改变, 电流停止后, 若液晶排列方式保持不归原位 (具有记忆性) 就称为有源矩阵;而一旦电流消失即回复原位, 必须再次充电才能排列的称为无源矩阵。

3.3手机触摸屏的工作原理：

 电阻屏：

电阻屏幕是根据手接触屏幕时电阻发生相应的变化,控制器根据检测到的电阻变化计算出相应的坐标,再依照这个坐标进行相应的操作,因此,这种技术必须是通过施力的方法得到的触屏效果。

 电容屏（比较广泛）

(1) .简单说法：

电容式触摸屏幕是根据人体的电流感应进行工作,当手接触到屏幕时,手从触点的地方带走一部分电流,这个电流从四个顶角的电极流出,控制器会算出四个电流的比例从而得到接触点的位置。

(2) .复杂说法

简单的电容屏是一个四层复合玻璃板，其中有层ITO材料。ITO是一种氧化铟锡材料，它透明，并且可以导电，适合于制造触摸屏幕。

当手指接触屏幕上某个部位时，就会与ITO材料构成耦合电容，改变触点处的电容大小。屏幕的四个角会有导线，由于交流电可以通过电容器，四个导线的电流会奔向触点，并且电流大小与到触点的距离有关。手机内部的芯片可以分析四个角的电流，通过计算就可以得到触9

点的位置。

更加精细的电容屏是投射式电容屏。它采用被蚀烛的ITO阵列,这些ITO层通过蛀蚀形成多个水平和垂直电极。每一部分的ITO部件也带有传感功能。

当手指触摸某个部位时，与阵列电容进行耦合，改变了屏幕上的电场，通过传感器和芯片分析电场合电流变化，就可以感知触点位置。相比于之前的四角电流电容屏幕，这种电容屏可以实现多点触控，应用更加广泛。

人的手指是导体，才会影响电容屏幕，而使用绝缘物质触碰电容屏幕11

就没法操作手机。手机贴膜也可以使用，这是因为手指与ITO层原本也不需要接触，中间本身就有玻璃绝缘层，贴绝缘膜的作用只是相当于玻璃厚了一点点，电流依然可以流过手指和屏幕中的导体所形成的电容器。不过，如果手套太厚了，触碰触摸屏时手指与屏幕中的导体相隔太远，电容比较小，不足以被传感器感知，所以戴着厚手套是不能操作手机的。

3.4手机屏幕存在的问题：

3.4.1手机主要显示屏材质及技术优缺点比较：

 TFT屏幕

TFT屏幕在目前手机屏幕上还是最常用的一种材质。在技术上采用了“主动式矩阵”的方式来驱动, 方法是利用薄膜技术所做成的电晶体电极, 利用扫描的方法“主动拉”控制任意一个显示点的开与关, 光源照射时先通过下偏光板向上透出, 借助液晶分子传导光线, 通过遮光和透光来达到显示的目的。

一般TFT的反应时间比较快, 约80毫秒, 而且可视角度大, 一般可达到130度左右。

TFT液晶显示屏的特点是亮度好、层次感强、颜色鲜艳, 但也存在着12

比较耗电的不足。

 IPS屏幕及技术

IPS (In-Plane Switching, 平面转换) 技术是日立公司于2001推出的液晶面板技术, 俗称“Super TFT”。从名字中我们也能看出, 其实IPS屏幕就是基于TFT的一种技术, 其实质还是TFT屏幕。

IPS在技术上利用液晶分子平面切换的方式来改善视角, 由于制造面板并没有附加补偿膜, 屏幕的通透感更强, 颜色也更加细腻, 拥有比较好的可视角度, 同时挤压水波纹也不是很明显;不过响应时间慢和对比度提高难是制约该类型面板普及的大问题。

 AMOLED屏幕

AMOLED也称“魔丽屏”, 全称是Active Matrix/Organic Light Emitting

Diode, 即有源矩阵有机发光二极体面板。AMOLED屏幕的构造有三层, AMOLED屏幕+Touch Screen Panel (触控屏面板) +外保护玻璃。AMOLED是由OLED技术中的一种, 第一代联想乐phone在屏幕上就采用的是AMOLED材质。

相比传统的液晶面板, AMOLED具有反应速度较快、对比度更高、视角较广等特点;另外AMOLED具自发光的特色, 不需使用背光板, 因此比TFT更能够做得轻薄, 而且更省电;还有一个更重要的特点, 成本低。不足之处是在同样的分辨率的情况下, 颗粒感稍强些。

 Super AMOLED屏幕

Super AMOLED (Super Active Matrix/Organic Light Emitting Diode) ,

又称超炫屏, 相比AMOLED采用的显示层+触控感应层+外覆玻璃层13

的层叠式设计, 新技术让Super AMOLED的显示层、触控感应层和外覆玻璃层无缝贴合在。

3.5手机屏幕改进思路

手机屏幕技术创新发展趋势

3.5.1嵌入式触控技术

随着广大用户对手机屏幕视觉效果要求的逐步提高以及触控、显示公司产品线的不断延伸, 全贴合触控显示一体化发展趋势明显, 宸鸿、胜华、达鸿等触控厂商积极布局OGS, LG、三星、夏普等面板龙头企业则加快on/in-cell技术应用。其中in-cell贴合技术的工艺难度较大, 成本相对较高, 目前仍主要应用于高端机型中, 但随着传统OGS、on-cell屏幕技术与生产效率达到瓶颈, in-cell技术将越发受到手机厂商的青睐, 未来市场有望得到进一步的扩大。2016年全球近5成手机采用on/in-cell触控面板, 预计至20120年将提升至62.5%。

3.5.2 OLED显示技术

OLED是继CRT (阴极射线管) 和FPD (平板显示) 后最具潜力的新型显示技术, 具有超轻薄、高亮度、大视角、低功耗、高清晰度、可弯曲等优点, 可有效满足消费者对产品的广视角、轻薄化、软性化、色彩饱和度高等新需求, 其中以AMOLED使用最为广泛。目前三星、金立、中兴等品牌厂商均已发布搭载AMOLED屏幕的旗舰机型, 未来随着国产AMOLED屏幕实现量产, 将加速AMOLED屏幕推广普及。

3.5.3 3D玻璃

3D玻璃采用弧形设计, 符合人体工程学要求, 且具有散热性强、弹性好、不易碎等特点, 特别是用3D玻璃作为手机背板, 可有效解决传统金属手机壳对无线电信号的屏蔽问题, 进而为无线充电和高带宽、高速率下一代移动通信技术应用提供可能, 近年受到手机厂商的广泛关注。目前GALAXY S6 edge、三星GALAXY S7和vivo Xplay5等多款高端机型均已配备3D玻璃盖板, 华为、OPPO等品牌厂商有计划开展3D玻璃应用, 未来3D玻璃或将迎来快速发展期。

3.4 蓝宝石材料应用

蓝宝石材料硬度大、介电常数高, 由其制成的玻璃盖板具有热传导性好、耐刮擦、指纹识别敏感、外观优美等特点。目前蓝思科技、兆远等公司均已实现蓝宝石手机盖板量产, 并广泛应用于智能手机、可穿戴设备等电子消费领域, 华为P7、vivo X5L、金立天鉴W808等旗舰机型已纷纷采用了蓝宝石屏幕。未来, 随着蓝宝石制造工艺的日益成熟, 生产成本不断下降, 蓝宝石屏幕将加速推广普及。

3.6 区域手机屏幕产业发展的建议

3.6.1构建完善的手机屏幕产业链

紧抓国内外手机屏幕产业转移契机, 加快区域手机屏幕产业布局, 围绕偏光片、混合液晶材料、彩色滤光片、驱动IC等配套环节, 积极引进手机屏幕龙头企业和优势企业, 加快构建完善的手机屏幕产业链。全面梳理整合本地现有屏幕与整机生产资源, 依托行业平台,

加快推进本地手机屏幕厂商与下游整机市场有效衔接。研究制定鼓励本地配套的补贴政策, 引导手机整机企业在同等条件下优先采购本地屏幕配套产品, 提升本地配套率。

3.6.2强化企业技术创新

引导和支持企业加强研发创新中心建设与高新技术企业创建,

鼓励企业加大研发投入, 积极发展AMOLED面板、on/in-cell嵌入式触摸屏等高端产品, 促进产品提档升级。加快创新资源整合, 鼓励有条件的企业与科研院校通过委托开发、合作攻关、技术入股等方式,

协同推进手机屏幕技术研究与应用。建立协同创新联盟等行业平台,

鼓励支持产业链各方加强深度协作, 推动手机屏幕产品、工艺、材料等关键技术突破和成果转化。

3.6.3 进一步优化产业布局

综合考虑产业链上下游供给、物流运输成本等因素, 合理布局手机屏幕产业。充分发挥龙头企业行业引领优势, 加快吸引上游配套企业集聚, 打造核心新型显示产业集群。着眼TP、LCM等生产环节投资较小、物流成本高等特点, 鼓励有条件的区 (县) 、园区加快布局,

促进产业集聚发展。

4、锂电池回收建设性想法

4.1关于废旧手机锂电池的回收的想法

 完善废旧手机及其配件回收处理的相关法律体系

 建立行业回收联盟

 建立废旧手机锂电池资源化处理企业/组织

 加大宣传力度，提高我国对废旧手机电池的回收意识

 引进、开发废旧手机锂电池绿色处理技术

4.2不同回收模式下，回收机构的优缺点对比

回收机构

回收作坊

优点缺点

1.回收成本1.回收工艺差,回收效率低2.不具低,可高价回备回收资质,影响回收市场秩序3.收2.回收机构易产生安全隐患4.已造成环境污染

分布广泛

专业回收公1.具有相应国1.未能获得国家层面的奖励和政策司 ;第三方回家资质2.技术激励2.回收成本相对较高

收公司设备先进、工艺规范完善3.最大限度降低安全隐患和环境影响

政府回收中心将根据国家相尚未成立

关法律建立,有利于科学管理回收市场

4.3废旧手机锂离子电池的循环利用模式

拆解回收

针对电池容量衰减严重,将严重影响17 电池寿命,只有将废旧手机锂电池进行资源化处理,回收以稀贵金属为主的再生资源。

梯次利用主要针对电池容量降低使得电池严重影响用户体验和产品功能,但是电池本身没有报废,仍可以在别的途径继续使用,例如低压产品应用领域

（三）团队合作情况，阐述自身在团队中的贡献

1、成员分工表

成员

共同完成

任务

手机显示屏

手机基本分类

认识手机屏幕分辨率

手机屏幕及浅析

制作答辩PPT

拆手机、谈谈手机锂电回收 2、阐述自身贡献

于整个学科导论实践课中，首先在第一堂课上比较啊顺利的拆好了手机，并在我的建议下小组女生又一次拆手机，以提升动手实践能力。另外我最主要的任务就是整合小组成员资料文献，制作答辩PPT。在了解每位小组成员的学习成果后，构思答辩PPT逻辑，从小组成员分工-拆机进行时-手机具体表达-总结与收获四个方面作为整个答辩脉络。其中重点内容在手机表达这一点，这是所有成员的学习成果展示点，由手机分类、手机主板、手机屏幕、回收处理四大部分构成。通过PPT的制作，我也更深入的了解到整个小组的整合资料。也正是因为PPT制作的整合汇总性质，统筹兼顾显得极其重要，在协调每个人的文献资料还有学习成果过程中学会团队合作以及统筹兼顾的能力，在调节中成长，向小组优秀成员学习他们身上优秀之处，小组成员共同成长！

（四）阐述对自主学习的认识，以及在本实践活动中如何开展自主学习的，今后如何改进等

作为现当代青年大学生，拥有自主学习能力是极其有必要的，新形式下，自主学习是全世界范围内都在提倡的一种学习方式培养学生的自主学习能力，我们应当由学会走向会学，一个人仅仅靠在学校学的知识已经远远不够，其学习效果的优劣又取决于学习者自主学习能力的强弱，而没有自主学习能力，个体的终生发展也是会受到极大的19

限制。因此提升自主学习能力，同时提高自己的学习效率和学习效果。培养自主学习的能力，养成终身学习能力。

在本次实验中，我们采用了自主学习和小组合作的学习方式，自主学习主要是针对小组选出来的关键性零件，对这个零件的内部结构、工作原理，零件材料，制作工艺，回收处理等问题进行自主深入的查找研究学习，比如在图书馆查找书籍，或者在网络上查找知名学者的论文，这些问题我们又通过小组内平均分配，所以每个人都能够体会到自主学习的乐趣。同时在整个学习过程中每位同学能动性尚可，合作分工明确，团队协作完成度高。都能够较完整完成既定的任务

但是本次自主学习还是有些不足，比如在分配好任务之后，并没有进行充分而又彻底的讨论，也没有对问题的提问，仅仅只是把搜集到的材料吸收学习了一遍，今后将在自主学习和小组合作结合起来时加上一个讨论的环节，让搜集到的知识用尽其用。实践动手学习不够、独立主动性比较差、自主创新能力较弱等。

自主学习改进几个方法

1.合理制定学习计划。并按时按量的照计划开展学习，合理安排任务，分配时间。

2.要建立目标意识。确立一个目标，向着目标前行，努力奋进。

3.注重实践学习与开展，于实践中学习，在学习中成长。特别是实验课程，只有真正的动手去做了，才会有所得，有所获。

4.注重学习的氛围和环境。可以和好朋友一起开展学习上的比赛，让学习的环境活起来。

5.及时有效的自我检查和反省。找出自己自主学习中出现的问题和漏洞并加以改正，不断完善自己，提高自己。21