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筆記本拼接結構解讀 怎樣決定筆記本的穩(wěn)定和可靠性

454398 ? 來源:工程師吳畏 ? 2019-05-27 11:06 ? 次閱讀
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在現實生活中沒有絕對100%合金材質的產品,也不存在100%塑料材質的機型,合金為主的筆記本需要加入塑料降低重量,塑料為主的筆記本也需要合金為骨增強抗壓和抗沖擊性。多種材質之間的結合和拼接結構,將決定筆記本的穩(wěn)定和可靠性。

按照慣例,我們會用A、B、C、D來代表筆記本的四面,分別是頂蓋(A)、屏幕和邊框所在的區(qū)域(B)、鍵盤區(qū)(C)和底蓋(D)。

先從屏幕的保護談起

對筆記本電腦而言,最脆弱和需要保護的部件就是脆弱的屏幕(LCD面板),而LCD通常被AB兩面緊緊包裹,所以筆記本AB面的材質和結構就顯得至關重要了。

水波紋現象

在筆記本開機狀態(tài)下,大家可以稍微用力按壓A面的屏幕頂蓋,看看B面的屏幕上會出現什么現象。如果屏幕一切如常,那么恭喜你,筆記本對屏幕的保護基本過關;如果屏幕上出現了“水波紋”,則說明筆記本對屏幕的保護還談不上完美。

“水波紋”現象的起因大都是頂蓋材料強度不夠,或是頂蓋力學結構設計欠缺,在受到外力時很容易對LCD形成沖壓力,導致液晶內的薄片不同程度的彎曲變形,從而形成水波紋現象。所以,杜絕“水波紋”現象的關鍵,就是頂蓋抗沖擊的強度了。

常見的屏幕結構

筆記本屏幕其實也是一套頗為復雜的模組,它通常是由主體框架、頂蓋(A面)、LCD面板(包括LCD、背光模組和與主板相連的排線等)、覆蓋LCD面板的邊框(B面)構成。

為了降低成本,目前絕大多數筆記本的主體框架和頂蓋會選擇一體成型的工程塑料,然后將LCD屏幕固定其中,再覆蓋B面的塑料邊框部分;

此外,為了提升賣相,還有一些筆記本會采用工程塑料材質的主體框架,并在A面嵌入一層金屬材質的蓋板,只是看起來更結實而已;

以中高端輕薄本為代表的產品大都青睞主體框架和頂蓋一體成型的全金屬材質,就好像智能手機領域的iPhone 7和小米6X,屏幕被一整塊金屬疙瘩包裹,這種結構對LCD面板的保護相對最佳,兩只手捏合屏幕兩側扭曲時也不易變形;

歷史上,以ThinkPad為代表的高端筆記本甚至還在屏幕部分額外增加了鏤空的金屬防滾架,金屬材質確保強度,中間的無數鏤空是為了降低重量?,F在也有部分筆記本會在屏幕主體框架內加上鋼架和金屬襯板,起到類似的防扭曲形變、從背后保護LCD面板的作用;

為了避免劃傷屏幕,或是賦予筆記本觸控操作的功能,還有不少筆記本會在屏幕的B面覆蓋一面玻璃,比如MacBook和小米筆記本Air 13,帶來類似鏡面效果的高顏值。

如果仔細觀察,大家不難發(fā)現此類筆記本B面的屏幕邊框和玻璃之間還會塞進一圈橡膠材質的緩沖層,用來降低筆記本跌落磕碰時玻璃碎裂的風險。

屏幕為何不能全金屬

考慮到金屬的強度優(yōu)于塑料,所以用100%全金屬包裹的屏幕才最安全,但現實中卻沒有一款筆記本能夠做到。原因很簡單,筆記本無線網卡的天線都埋在了屏幕所在的兩側或頂部,全金屬材質的機身會屏蔽信號導致Wi-Fi信號變弱。

因此,很多高端輕薄本即便采用全金屬一體化的框架和頂蓋,也會在頂蓋中挖出用于溢出信號的信號條,并用塑料或納米注塑工藝填充。

筆記本的“金鐘罩”

就好像AB面包裹的LCD面板一樣,筆記本CD面機身包裹著的主板、CPU、GPU、內存、硬盤和電池等部件也需要得到精心呵護,所以CD面機身的材質和結構也含糊不得。

來自金屬的誘惑

為了讓用戶看著安心,很多筆記本都采用了金屬材質的機身。但是,在散發(fā)著金屬光澤和冷冰冰觸感的背后,金屬機身也存在多種結構的亂戰(zhàn)呢。

首先,絕大多數筆記本的機身都是以工程塑料為主,優(yōu)勢是容易塑形和成本低,只是在C面嵌入了一層薄薄的金屬板而已。

這種設計只是為了提升視覺沖擊力,對機身強度的提升微乎其微。需要注意的是,很少有廠商會利于這部分金屬面積用于散熱,原因是掌托溫度提升后會嚴重影響敲字時手腕的舒適性。

在輕薄本領域,很多產品青睞采用塑料(或全金屬)機身和D面的金屬材質底蓋組合,金屬底蓋不僅可以提升纖薄機身的強度值,平時還可以充當大面積的散熱片。由于筆記本大都是放置在桌面上使用,底蓋金屬溫度升高也不會給用戶帶來什么不適。

至于大家最迷信的“全金屬一體化”機身,現實中也存在兩種表現形式。其一是使用鋁合金(5系和6系)沖壓成型或鎂合金壓鑄成型,這種方式的加工成本相對較低,但是韌性和強度稍差,所以它們大都還需要增加塑料內殼來增加機身的強度。

其二是借助機床和CNC工藝,將一整塊合金掏空切割,預留出底蓋、鍵帽和兩側接口的開孔。這種方式耗時久成本高,最具代表性的就是蘋果MacBook家族主打的“Unibody”一體成型機身工藝,機身強度堪稱一流,擠壓磕碰時不易變形(但磕痕會很明顯),對內部硬件的保護最為理想。

有些筆記本的底蓋雖然是導熱性能差的塑料,但卻會在對應SSD或顯存芯片的位置添加額外的金屬襯板,表面會貼上石墨或導熱硅脂實現輔助散熱的目的。

翻滾架考驗良心

為了降低成本和整機重量,近些年的筆記本較之“前輩”精簡了太多設計。其中,最令人遺憾的就是機身防滾架的缺失。我們不妨回顧一下早期ThinkPad的內部結構,將C面掌托和D面底蓋拆卸后,我們還能看到一層合金或復合材質的防滾架,它們將主板表面的CPU、風扇、內存等硬件固定封裝在不同的“隔斷”中,無論筆記本受到上、下、左、右哪個方向的壓力都能確保內部硬件無恙。

輕薄本為了追求極致輕薄情有可原,畢竟通過全金屬一體化設計也能起到一定程度上的強化機身作用。

但對于游戲本來說,現在更多廠商都喜歡用更多的螺絲和底蓋上的凸起結構來固定主板,只有很少數機型保留類似防滾架的內部結構。

如果你希望筆記本遭遇意外跌落擠壓等極端情況時提升生存幾率,顯然還是后者的可靠性更高一些,雖然類似設計會略微增加產品厚度和重量。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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