CN102187297A - 手持计算设备 - Google Patents

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Abstract

描述最小化Z高度的手持电子设备和组装方法。该电子设备包括单一无缝外壳，该无缝外壳具有前开口和布置在前开口内且附接到无缝外壳的无边框盖体。

Description

手持计算设备
技术领域
本发明一般涉及便携计算设备。更具体地，本发明涉及便携计算设备的机壳和装配便携计算设备的方法。
背景技术
便携电子设备的外观(包括其设计和重量)对于便携电子设备的用户是重要的，因为外观向用户贡献了对便携电子设备的整体印象。同时，便携电子设备的装配对于用户也是重要的，因为持久耐用的装配将有助于延长便携电子设备的整体寿命并将为用户增加其价值。
与便携电子设备相关联的一个设计挑战是设计用于容纳各种内部部件的机壳。该设计挑战一般由多个冲突的设计目标引发，多个冲突的设计目标包括使机壳更轻薄的愿望，使机壳更坚固并使机壳更美观悦人的愿望。更轻的机壳，通常使用更薄的塑料结构和更少的紧固件，往往更柔软且因此它们在使用时更易于鼓胀和弯曲，而更坚固和更刚硬的机壳通常使用更厚的塑料结构和更多的紧固件，往往更厚且承载更大重量。遗憾的是，增加的重量会导致用户不满意，而弯曲可能会损坏内部零件。
此外，在大多数便携电子设备中，机壳是具有用螺丝拧紧的、用螺栓固定的、用铆钉钉牢的或者以其它方式在离散点处固定在一起的多个部件的机械组件。例如，机壳通常包括上壳体和下壳体，它们被放置在彼此之上并且用螺丝固定在一起。这些技术一般使外壳设计变复杂并且由于在接合表面处存在不希望的裂缝、接缝、缝隙或断裂以及沿外壳表面定位的紧固件而产生美观设计上的困难。例如，围绕整个机壳的接合线是在使用上下壳体时产生的。不仅如此，装配还经常是一个耗时且麻烦的过程。例如，装配者必须花费一定量的时间来定位两个部件并附接各个紧固件。此外，装配通常要求装配者具有特殊的工具和一些通用技能。
另一个挑战是关于在便携计算设备内的安装结构的技术。按照惯例，这些结构已经覆盖在其中一个壳体(上或下壳体)之上并且用紧固件诸如螺丝、螺栓、铆钉等附接到所述一个壳体。也就是说，这些结构以类似夹层方式定位在壳体之上的层之间并在其后固定到壳体。该方法受制于如上所述的相同缺点，即装配是耗时且麻烦的。
因此，提供美观、重量轻且耐用的便携电子设备是有益的。提供用于装配该便携电子设备的方法也是有益的。
发明内容
在一个实施例中，本发明涉及手持电子设备。手持电子设备包括至少一个单一无缝外壳，它具有前开口和布置在前开口内且附接到无边框的无缝外壳的盖体。
在另一个实施例中，本发明涉及由单一金属板形成的无缝外壳。无缝外壳包括顶开口；配合并协同顶开口形成空腔的完整的底壁和侧壁，其中底壁具有弯曲的底表面，侧壁呈圆形以形成弯曲的侧表面和空腔内的底切；围绕并限定顶开口的侧壁的内边缘以及外边缘；附接到底壁的适于将电子组件固定到外壳的底壁的安装托架；以及在至少一个侧壁中的开口，它的切边深度至少大于由外壳单独提供的切边深度。
在另一个实施例中，本发明涉及一种小型形状因数电子设备，包括：至少一个无缝外壳，无缝外壳具有配合并协同具有平坦顶表面的前开口形成空腔的完整的底壁和侧壁，底壁具有弯曲的底表面，侧壁呈圆形以形成弯曲的侧表面和空腔内的底切，围绕并限定前开口的侧壁的边缘，以及通过前开口插入到无缝外壳中并固定到外壳的底表面的多个电子组件，其中最小化多个电子组件的Z高度公差使得顶端电子组件的上表面基本上与外壳的平坦顶表面共面。
还揭示了在小型形状因数电子设备中使顶端玻璃单元本身居中的方法。小型形状因数电子设备由具有前开口和侧壁的无缝外壳形成，前开口具有平坦顶表面，其中侧壁的边缘围绕和限定前开口并且其中玻璃单元包括具有楔形部分的环境密封，其中环境密封的楔形部分的至少一部分延伸超出前开口的内边缘。该方法可以通过下列步骤来实现：将玻璃单元插入前开口，并且在插入期间通过前开口的内边缘和环境密封的延伸超出开口内边缘的部分交互，同时通过内边缘和环境密封的延伸部分的交互，玻璃单元紧固件与引入线设备配合来使玻璃单元自对准。
在另一个实施例中，描述适于小型形状因数便携手持设备的集成扬声器组件。集成扬声器组件至少包括被配置为至少产生可听声音的压电扬声器、具有协同压电扬声器以将由压电扬声器产生的声音导向小型形状因数便携手持设备中的期望位置的多个声密封间隙的声密封和被配置为防止可听声音泄露到小型形状因数电子设备中的非期望位置的隔音板。
在另一个实施例中，本发明涉及最小化Z高度安装托架系统以在具有无缝机壳的手持计算设备中固定操作部件。安装托架包括具有沿安装托架的长度方向配置的牺牲部分的多个牺牲Z调整凸起，其中在安装托架附接到无缝机壳之后，机器加工去除无缝机壳的顶部和牺牲Z调整凸起的牺牲部分，同时钻出多个XY对准孔，其中机器加工和钻孔是在单一机器配置中执行从而最小化XY和Z方向的对准公差。
在另一个实施例中，本发明涉及一种使跑道在用于支持手持计算设备的无缝机壳的形成边缘和内边缘之间居中的方法。该方法通过以光学方式确定无缝机壳的形成边缘上的多个参考点并使用这多个光学参考点切割内边缘来实现。
在另一个实施例中，本发明涉及一种使跑道在具有单一开口端的无缝机壳的形成边缘与内边缘之间居中的方法，其中无缝机壳支持具有在该单一开口端中定位的显示部分的手持计算设备。该方法是通过确定显示部分的中心点、确定显示部分的倾斜角度并且基于中心点和倾斜角度切割内边缘来实现的。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述将容易地理解本发明，其中相同的附图标记指示相同的结构元素，并且在附图中：
图1A-1B是装配形式的手持计算设备的透视图。
图1C是外壳的横截面图，其中突出了底切几何形状的性质。
图2A-2E是未装配形式的电子设备的分解透视图。
图3A-3B是外壳的视图，其中示出了跑道。
图4A-4B图示按照本发明的实施例使跑道居中。
图5A-5C是适用于小型形状因数电子设备的低Z高度集成扬声器系统。
图6A-6B示出按照本发明实施例的音频插孔开口。
图7A-7C示出按照本发明实施例的G单元的装配。
图8A-8B示出按照本发明实施例的气体释放结构。
图9示出按照本发明实施例的外壳的典型横截面视图，其中通过折叠外壳的一部分形成扩展坞开口。
图10A-10B示出外壳的典型横截面视图，其中扩展坞开口是通过冲压/成形/机器加工过程产生的。
图11A-11C图示在外壳中形成短跨度开口的过程。
图12A-12C图示在外壳中形成长跨度开口的过程。
图13示出按照本发明实施例的弯角刚性构件。
图14示出在机器加工之前和之后的典型的牺牲Z对准凸起。
图15示出详细描述按照本发明实施例的用于将安装托架安装到外壳中的过程的流程图。
图16示出详细描述按照本发明实施例装配设备的过程的流程图。
具体实施方式
现在对本发明的较佳实施例进行详细的参考。较佳实施例的例子在附图中例示。尽管本发明将结合较佳实施例来描述，但将理解，并不旨在将本发明限制于一个较佳实施例。相反，旨在包括在如由所附权利要求书定义的精神与范围内的替换、修改和等价方案。
所述实施例涉及美观悦人的便携电子设备。便携电子设备由弯曲的无缝外壳和美观悦人的抛光平坦顶玻璃层形成。由于与常规便携电子设备不同，所述实施例在不使用边框的情况下将抛光的顶玻璃层安装到无缝外壳，因此增强了便携电子设备外观的一致性。除了一致和悦人的外观之外，外壳的无缝性质和没有边框还提供了若干优点。这些优点包括需要较少部件进行装配，便携电子设备能够更容易经受住掉落事件的撞击，以及为抛光的玻璃顶层和其中的任何敏感的操作部件提供更好的保护。
无缝外壳由单个金属板(诸如不锈钢)形成。外壳具有底切的几何形状，在其中用于在装配期间插入操作部件的开口的线性维度小于外壳本身的线性维度。而且，外壳的曲率是不对称的，其中外壳的上部被形成为具有较深的样条曲线(spline)(即较高的曲率)而外壳的下部被形成为具有较浅的样条曲线。这种不对称在某种程度有助于用户的触感，因为它能更好的与用户的手相配。而且，外壳的金属性质为内置的RF天线提供良好的电气接地，同时减轻电磁干扰(EMI)和静电放电(ESD)的影响。
与以自顶向下的方式来装配部件(即在边框扣紧之前，部件被插入外壳)的常规便携电子设备的装配不同，本发明外壳的底切的几何形状要求所有部件适配在外壳中的窗口开口的较小维度内。而且，便携电子设备的装配是使用称为盲装配的装配方法以自底向上的方式来实现的。为了有利于便携电子设备的自底向上的盲装配并最小化抛光的顶玻璃层与外壳的最顶上部分(称为跑道)之间的任何偏移，提出了最小化叠层(即，Z方向)公差的各种技术、装置和系统。例如，用于安装子组件的托架的部分焊接至外壳并且随后与外壳最上端部分同时且用相同配置进行机器加工。以此方式，提供用于安装各种部件的精确Z基准。应当注意，机器加工是较佳的，因为它可以实现大约0.05mm量级的机器加工公差，而常规的焊件位置公差一般大约在0.2mm量级。
本发明的其它方面涉及最小化已装配部件的Z高度的特定方法。换言之，为保持美观与美感两者，将便携电子设备的Z高度维持在与提供最佳用户体验一致的值上。除了已经讨论的例如有关安装托架的方法之外，这还可以通过多种方式来完成。最小化Z高度的扬声器组件可以使用压电扬声器结合水平隔音板来制造。水平隔音板中的间隙具有将由压电扬声器产生的声音导向到外壳中的任何期望位置的效果。例如，声音可以导向到外壳中的特定开口，而不是无关的声音广播。这样的开口可以包括例如扩展坞开口和/或音频插孔开口。通过提供后部容量(back volume)(即使用外壳的后部表面作为共鸣器)增强所感知的声音，可以使用现有的部件和适当放置的后部容量声密封来实现。为了确保无论屏蔽物与外壳之间的Z公差在不同的设备之间如何改变也要保持后部容量密封完整性，靠近后部容量声密封放置适配器。
本发明的保持可用的Z高度的其它方面涉及与电池和显示屏相关联的电路组织。具体地，如下所述，电池和显示屏电路共存于同一Y位置，从而减少电路的总体Y分量。在所述实施例中，电池电路可以包括电池安全电路而显示电路可包括显示器控制器(在特定的实施例中，显示器是液晶显示器LCD，而控制器是LCD控制器)。常规设计规定电池安全电路放置在电池的中央部分并且LCD控制器不与显示器的远边缘对准(这有可能增加线宽和寄生电容，从而减小LCD控制器的可用驱动)。此外，为了与外壳的样条曲线相适应并且为了减小产品的总Z值，将LCD控制器柔性电路围绕电池弯曲。
此外，在用于安装保护玻璃层的塑料框架上提供气体释放结构来增强玻璃层对塑料框架的粘附。这样的结构可以通过例如冲压预定大小和位置的孔以在适当位置移除塑料框架的预定部分来形成。以此方式，任何捕集的气体(诸如空气)可以逸出，提供更均匀的粘合剂分布，由此产生玻璃层与塑料框架之间更坚固和更可靠的结合。
本发明的这些和其它实施例在下面参考图1-16讨论。然而，本领域的技术人员将容易了解，这里参考这些附图给出的详细描述是为了说明，而本发明的范围延伸超出这些有限实施例。
在下面的全部讨论中，使用术语“CNC”。缩写词CNC表示计算机数控并特指读取计算机指令并驱动机床(一种动力机械设备，通常用于通过选择性地移除材料来制造部件)的计算机控制器。然而应当注意，任何合适的机器加工操作可用于实现所述实施例并且不是严格受限于这些与CNC相关联的实践。
图1A-1B是示出按照本发明实施例的完全装配好的便携电子设备10的各种视图的透视图。便携电子设备10的大小设置为用于单手操作并且放在较小区域(诸如口袋中)，即便携电子设备10可以是手持口袋型电子设备。作为例子，便携电子设备10可对应于计算机、媒体设备、电信设备等。便携电子设备10能够处理数据且特别是处理诸如音频、视频、图像之类的媒体。便携电子设备10一般可对应于音乐播放器、游戏机、视频播放器、个人数字助理(PDA)等。关于手持，便携电子设备10可以只通过用户的(一只或两只)手进行操作，即不需要参考表面(诸如桌面)。在一些情形中，手持设备的大小设置为用于放在用户的口袋中。通过将大小设置为口袋型，用户不必直接拿着设备且因此用户可以带着该设备去任何地方旅行(例如，用户不会因携带庞大笨重的设备而受到限制)。
便携电子设备10可以大范围地变化。在一些实施例中，便携电子设备10可执行单一功能(例如专用于播放和存储媒体的设备)，并且在其它情形中，电子设备可执行多种功能(例如播放/存储媒体、接收/发送电话呼叫/文本消息/因特网、和/或执行web浏览)。在一些实施例中，便携电子设备10能够进行无线通信(需要或者无需具有无线功能的辅助系统的帮助)和/或经由有线路径(例如使用传统电线)的通信。在一些实施例中，便携电子设备10可以是极端便携的(例如，较小形状因数、薄、轮廓小(low profile)、重量轻)。在一些情形中，便携电子设备10的大小可设置为供手持使用。便携电子设备10的大小甚至可设置为用于单手操作和放在较小区域(诸如口袋内)，即便携电子设备10可以是手持口袋型电子设备。
作为例子，便携电子设备10可对应于消费电子产品，诸如计算机、媒体播放器、个人数字助理(PDA)、电信设备(电话)、个人电子邮件或消息收发设备等。在一个例子中，电子设备可对应于可从由Cupertino，California的Apple Inc.购得的电子设备iPodTM、iPod NanoTM、iPod ShuffleTM、iPodTM Touch或iPhoneTM中的任一种。
便携电子设备10包括外壳100，该外壳100被配置为至少部分地包围与便携电子设备10相关联的任何合适数量的部件。例如，外壳可包围并内部支持各种电气部件(包括集成电路芯片和其它电路)以向设备提供计算操作。集成电路芯片和其它电路可以包括微处理器、存储器、电池、电路板、I/O、各种输入/输出(I/O)支持电路等。尽管未在该图中示出，外壳100可以限定一个空腔，在空腔内可以定位部件，并且外壳100还可以物理地支持在外壳100内或者在穿过外壳100表面的开口内的任何合适数量的机构。
除了上述这些，外壳也可至少部分地限定便携电子设备10的外观。也就是说，外壳100的形状和形式可以帮助对便携电子设备10的整体形状和形式的限定，或者外壳100的外形可具体化为便携电子设备10的物理外观。可使用任何合适的形状。在一些实施例中，外壳100的大小和形状可形成为适于舒适地配合用户的手。在一些实施例中，形状包括轻微弯曲的后表面和高度弯曲的侧表面。将在以下更详细地描述形状。
在一个实施例中，外壳100以构成单个完整单元的方式完整地形成。通过完整地形成，外壳100具有不同于常规外壳的无缝外观，常规外壳包括扣在一起的两部分从而形成两部分之间的框缝。也就是说，与常规外壳不同，外壳100不包括任何裂缝从而使它为更坚固并且更加美观悦人。
外壳100可以由任何数量的材料形成，例如包括塑料、金属、陶瓷等。在一个实施例中，外壳100可以由不锈钢形成，以便提供美观且吸引人的观感，同时提供结构完整性并为安装在其内的所有子组件提供支持。当使用金属时，外壳100可以使用本领域技术人员周知的常规的可拆式芯金属成形(collapsible core metal forming)技术来形成。
便携电子设备10还可包括盖体106，盖体106包括平坦外表面。外表面例如可与围绕盖体边缘的外壳壁的边缘齐平。盖体106与外壳100配合以包围便携电子设备10。尽管盖体可以用多种方式来相对外壳定位，但在例示的实施例中，将盖体106布置在外壳100的空腔的口内并靠近该口。也就是说，盖体106适配于开口108。在替换实施例中，盖体106可以是不透明的并且可以包括形成触摸板的触摸感测机构。跑道122定义为外壳100的最上端部分，它围绕着抛光的顶玻璃层106。为了保持便携电子设备10的期望的美学观感，希望最小化外壳100与抛光的顶玻璃层106之间的任何偏移并使跑道122居中。
盖体106可被配置为限定/承载电子设备10的用户界面。盖体106例如可以为显示屏104提供用于向用户显示图形用户界面(GUI)以及其它信息(例如文本、对象、图形)的观看区域。显示屏104可以是装配和包含在外壳100内的显示单元(未示出)的一部分。显示单元例如可以内部附接到金属框架(例如302)。盖体还可提供用户可点击输入按钮114(起始(home)按钮)，该按钮114可用于为便携电子设备10提供用户输入事件。这样的用户输入事件可用于任何数量的目的，诸如重置便携电子设备10、在显示屏104上呈现的各显示屏之间进行选择等。在一个实施例中，盖体106是透明或半透明材料(清澈)的保护顶层，使得能够透过盖体106看见显示屏104。也就是说，盖体106用作显示屏104的窗口(即覆盖在显示屏上的透明盖体)。在一个特定的实施例中，盖体由玻璃(例如盖体玻璃)形成，更具体地是由高度抛光的玻璃形成。然而应当了解，可使用其它透明材料，诸如清澈的塑料。
在一个实施例中，观看区域可以是触摸敏感的，用于接收帮助控制在显示屏上显示内容的各个方面的一个或多个触摸输入。在一些情形中，可以同时接收一个或多个输入(例如多点触摸)。在这些实施例中，触摸感测层(未示出)可定位在盖体玻璃106之下。触摸感测层例如可以布置在盖体106与显示屏104之间。在一些情形中，触摸感测层施加于显示屏104，而在其它情形中触摸感测层施加于盖体玻璃106。触摸感测层例如可以附连到盖体玻璃106的内表面(印刷、沉积、层压或者以其它方式与其结合)。触摸感测层一般包括被配置为在手指触摸盖体玻璃106的上表面时激活的多个传感器。在最简单的情形中，每当手指经过传感器时就产生电信号。在给定时间帧内的信号数量可以指示手指在触摸敏感部分上的位置、方向、速度和加速度，即信号越多，用户移动其手指越多。在大多数情形中，信号由电子接口监视，该电子接口将信号的数量、组合和频率转换成位置、方向、速度和加速度信息。该信息随后可由便携电子设备10用来执行对于显示屏104的期望控制功能。
便携电子设备10还可包括一个或多个开关，其中开关包括电源开关、音量控制开关、用户输入设备等。电源开关110可以被配置为开启或关闭便携电子设备10，而音量开关112被配置为调节便携电子设备10产生的音量水平。便携电子设备10还可包括一个或多个连接器，用于往来便携电子设备10传送数据和/或电力。便携电子设备10可包括音频插孔116和数据/电源连接器118。音频插孔116允许音频信息通过接线器从便携电子设备10输出。连接器118允许向诸如通用计算机(例如台式计算机、便携计算机)的主机设备发送数据并从主机设备接收数据。连接器118可用于向便携电子设备10上传或从其下载音频、视频和其它图像数据以及操作系统、应用等。例如，连接器118可用于将歌曲和播放列表、有声书籍、照片等下载到便携电子设备10的存储机构(存储器)中。连接器118还允许将电能传送至便携电子设备10。
连接器118可以接纳外部的对应连接器(未示出)，后者能够插入主机设备(和/或电源)以便实现在便携电子设备10与主机设备之间的通信(例如数据/电能传送)。连接器可以大范围地变化。在一个实施例中，连接器是外围总线连接器，诸如USB或FIREWIRE(火线)连接器。这些类型的连接器包括电源和数据功能两者，从而在便携电子设备10连接至主机设备时，允许电能传输和数据通信两者在便携电子设备10与主机设备之间发生。在一些情形中，主机设备可以为媒体便携电子设备10提供电能，所提供的电能可用于操作便携电子设备10和/或在操作的同时充电其内包括的电池。在一个特定的实施例中，连接器是30引脚连接器，如在Cupertino，CA的Apple Inc.制造的许多产品中所使用的。音频插孔116可以接纳音频接线柱(未示出)，由此可提供音频信号给外部音频呈现设备，诸如耳机、扬声器等。
尽管设备可通过各种有线连接来连接，但应当了解这不是限制。在一个实施例中，便携电子设备10还包括用于无线通信的机构。例如，如图所示，便携电子设备10可包括天线(即天线222)。天线可布置在外壳100的内部。无线通信可基于许多不同的无线协议，包括例如蓝牙、RF、802.11等等。为了在外壳是金属且因而导电的便携电子设备10的实施例中最小化对无线通信的任何不利影响，外壳100的一部分可以使用由非导电材料(诸如塑料)形成的透无线电帽(radio transparent cap)120来代替。
图1C示出了突出底切几何形状的性质的外壳100的横截面图。尽管一般而言外壳100的内横截面形状可与外壳100的外横截面形状相同或不同，但在本实施例中外壳100的内部形状基本上与外壳100的外部形状相一致。可形成具有底切几何形状的外壳100，该底切几何形状具有更易于接纳用户手的曲率(例如形状相配)。具体地，外壳100的内壁基本上与外壳100的外壁形状相一致。更明确地，侧壁121(内和外两者)呈圆形且向内弯曲以在切割边缘128附近在侧壁121上部处形成凹入的底切区域123。关于底切，是指侧壁121朝着外壳100内部反向向内弯曲。以此方式，窗口开口108具有至少比外壳100主体小的X维度和Y维度。在一个例子中，外壳100可以具有约(x，y)外壳＝(61.8mm，111mm)的维度，而开口108可以具有约(x，y)开口＝(58.3mm，107.5mm)的维度。
图2A-2E示出未装配形式的便携电子设备10的各种分解透视图。便携电子设备10包括在图2A中示出的其内附接了多个操作和/或结构部件的外壳100。外壳100可采用无缝机壳的形式。外壳100的无缝性质为便携电子设备10提供美学观感并且为因掉落事件的撞击引起的变形和内部部件的可能损坏提供了额外的抵抗力。在本文所述的实施例中，外壳100由不锈钢形成并且具有约0.5mm的厚度。然而应当注意，这一配置本质上仅是代表性的并且不提供约束本发明最终范围的限制。
外壳100沿着具有高度Z的垂直(Y)轴和水平(X)轴延伸。外壳100可以具有各种大小。例如，外壳100可以具有约8.5mm的高度(Z)，约61.8mm的X维度和约111mm的Y维度。外壳100包括空腔124，其大小和维度被设置为可接纳便携电子设备10的内部部件。内部部件是通过窗口开口108装配的。外壳100的底切几何形状规定，在装配期间操作部件从中插入的窗口开口108的线性维度小于外壳100壳体的线性维度。例如，窗口开口108可以具有约58.3mm的X维度和约107.5mm的Y维度。
期望观感的一个方面是在便携电子设备10的设计对称性和共形的外观。便携电子设备10的对称性的一个方面涉及跑道122。跑道122是在设备正面上围绕盖体106的金属带。跑道122的宽度由外跑道轮廓和内跑道轮廓限定。由于外壳100是由金属板材制造，外跑道轮廓通过板金属成形实现，而内跑道轮廓通过机器加工来实现，其中成形公差远大于机器加工公差。在所述实施例中，外跑道轮廓与形成边缘126相一致，而内跑道轮廓与外壳100的切割边缘128相一致，如在图3中所示。图3示出了便携电子设备10的代表性的横截面图和顶视图，其中突出显示了跑道122与形成边缘126和切割边缘128的关系。
为了保持便携电子设备10的期望外观，适当地使跑道122居中是合乎需要的。然而该居中取决于在便携电子设备10设计的总体美学中将什么视为重要因素，可由多种方式完成。无论如何，使用例如CCD照相机进行一系列光学测量以在进行粗切割之后测量外跑道轮廓。一旦得到CCD测量，则可使用多种方法中的任一种来使跑道122居中。然而，取决于所采用的方法，会产生某种程度上不同的结果。例如，如图4A所示，使用外跑道轮廓(即形成边缘126)来使跑道122居中将会产生一致的跑道宽度，然而从外壳到玻璃的间隙131将会不那么一致。另一方面，也可以通过根据3D CAD将切割边缘128切割形成的内跑道轮廓形状来使跑道122居中，但使用CCD测量来找出用于切割内轮廓的中心(x0，y0)和任何旋转角度
Figure BDA0000055453970000131
，如图4B所示。该特定的居中方法将给出不那么一致的跑道宽度，但给出更为一致的从外壳到玻璃的间隙130。
图2B-2E例示便携电子设备10的操作部件。在所述实施例中，以层来组织便携电子设备10的部件。每一层内部件的关系和组织以及各层之间的关系可以用于促进便携电子设备10的装配和Z高度公差最优化两者。通过最小化Z高度公差，使便携电子设备10以相对较低的成本极为紧凑、耐用、美观悦人并符合人机工程地制造。例如，在不需要边框的情况下装配便携电子设备10的事实降低了制造和装配成本。这些层可以包括第一(主电子)层200、第二(金属框架或M-框架)层300和第三(玻璃或G单元)层400，下面更详细地描述它们每一层。
图2B示出按照本发明实施例的第一层200(下文称为PCB层200)的详细视图。
PCB层200包括第一组件204和第二组件206，它们物理地且操作性地通过柔性电路202相连接。第一组件204包括印刷电路板(PCB)205，该印刷电路板205上附接柔性电路202。印刷电路板205配置为容纳多个部件，包括例如处理器、存储器等等。印刷电路板205还配置为容纳布置在各种部件之上的RF屏蔽物。RF屏蔽物由金属形成并且配置为覆盖并围绕这些部件。第一组件还包括扬声器系统，该扬声器系统不是单独的分立系统而是与其它部件集成以便适当输出声音的系统。在其核心，扬声器系统包括压电扬声器210、声密封212和隔音板502。压电扬声器210附接到RF屏蔽物，声密封212封闭间隙以便在RF屏蔽物与外壳之间形成声容量。该实施例将在图5A-5C中更详细地描述。印刷电路板205还配置为容纳连接器118和音频插孔组件116。在所述实施例中，音频插孔116适配到音频插孔开口117中并且借助导线或其它类型的连接器用作到外部电路(诸如头戴式或耳机)的接口。为将音频插孔116正确地适配到音频插孔开口117中，音频插孔开口117必须具有与外壳100的样条曲线且与音频插孔116的形状相一致的形状，这在图6A-6B中更详细地描述。
PCB层200可以适配到外壳100的空腔124中并且使用直接连接到外壳100的紧固件(诸如螺丝208a和208b)固定到外壳100的内壁(应当注意，螺丝208b还有利于RF天线接地，在下面更详细地讨论)。应当注意，在装配之前，使用电源按钮板228将电源按钮110附接到外壳，并且使用音量按钮板230将音量按钮112附接到外壳110，其中电源按钮板228和音量按钮板230借助柔性电路232相互电气连接。
与在多个有源电路附近设置有源RF天线组件有关的问题之一是产生会导致去调谐(detune)或者以其它方式不利地影响RF天线222的性能的电磁干扰(EMI)。例如，在柔性电路202中存在的相对长的导体可能会成为有害地影响RF天线222的性能的EMI源。为了实质上减少或者甚至消除该EMI源，会希望RF接地PCB 200。因此，为了提供良好的RF接地，移除面向外壳100内表面的柔性电路202的绝缘层的部分226以便露出其中的导电层。通常被移除的柔性电路202的部分226是那些相对较大且连续的区域，从而在与外壳100的金属接触放置时能够最大可能地提供良好的RF接地。在所述实施例中，在柔性电路202的部分226已经移除之后，将露出的导电材料向下按压到外壳100上。在柔性电路202与外壳100之间放置压敏导电粘合剂(PSCA)，以提供必要的机械性和电气性导电接合。除了提供良好的RF接地，柔性电路202对于外壳100的内表面的顺应性减小PCB 200的总Z轮廓。
图2C-2D示出按照本发明实施例在下文中相应地称为金属(M)框架组件300的层300的未装配的顶视图和已装配的底视图。首先转到图2C，M-框架组件300可以包括M-框架302、借助压敏粘合剂(PSA)附接到M-框架302的电池304和包括显示器104的显示电路306。在所述实施例中，M-框架300的Z高度要求可以通过使用称为半剪切310的结构来减小。半剪切310可以通过移除M-框架302在围绕M-框架300中的螺丝孔的那些位置上的部分来形成，用于容纳将M-框架302附接到外壳100的螺丝312a和312b。在所述实施例中，从M-框架302中移除足量材料，使得每个螺丝312a和312b的顶部基本上与M-框架302的顶表面314齐平。如下面更详细地描述的，每一个半剪切310与下面更详细地描述的Z高度基准凸起对准，从而进一步最小化便携电子设备10的Z高度要求。而且，提供显示单元对准孔316来接纳显示单元306上的对准引脚(未示出)，它们借助安装托架136a和136b中的对准孔140提供对外壳100的x，y对准。
除了最小化Z高度要求之外，还可以如图2D所示减小电池电路和显示电路的总Y分量，其中图2D图示了与电池304和显示电路306相关联的电路的组织。具体地，电池电路318和显示电路320共存于相同的Y位置，从而减小电路的总Y分量。在所述实施例中，电池电路318可以采用电池安全电路318的形式，并且显示电路可以包括LCD控制器320。常规设计规定电池安全电路318放置在电池304的中央部分并且LCD控制器320不应当对准显示电路306的远边缘(因为这样可能会增加线宽和寄生电容，从而减小LCD控制器的可用驱动)。然而，通过修改电池安全电路318和LCD控制器320两者的设计，这两个电路可以放置在相同的Y位置。以此方式，可以减小这两个电路共同占用的总Y分量。此外，为了与外壳100的样条曲线相一致并且为了减小便携电子设备10的总Z，LCD控制器柔性电路322可以环绕电池304并被放置在电池304之下，以使得显示器连接器324和电池连接器326如图2D所示那样配对。
便携电子设备10包括玻璃或G单元400，如图2E所示。G单元400包括盖体玻璃106。G单元400还包括盖体玻璃PSA 404，用于粘合盖体玻璃106和塑料框架406。环境密封408可以用于防止灰尘或其它不想要的环境污染物在装配之后进入便携电子设备10。在装配期间，G单元400可以放置在外壳100的窗口108内位于M-框架组件300的顶上，如图7A-7C所示。G单元400本身在插入过程中对准M框架302，并且使用M-框架引入线324固定至M框架302。G单元400包括由塑料框架406和环境或装饰密封408形成的双射模塑结构，其中环境或装饰密封408由可以用于保护便携电子设备10不受灰尘和或水分影响的例如热塑性聚氨酯(TPU)、橡胶等制成。如下所述，环境密封408相对于外壳100的形状有助于G单元400在装配期间自对准窗口108开口。在如图7A所示的装配过程中，通过使塑料框架406接触M-框架引入线324将G单元400插入窗口开口108中。在所述实施例中，环境密封408和M-框架引入线324都具有相应的楔形形状用于使G单元400自对准。例如，在图7B中，在将G单元400插入窗口开口108中时，塑料框架406遇到M-框架引入线324的楔形形状。M-框架引入线324具备对准和固定G单元400两种效果，直到如图7C所示的环境密封408的楔形边缘遇到外壳100的内边缘或者切割边缘128之时为止。环境密封408的一部分410延伸超过切割边缘128。在所述实施例中，部分410具有楔形边缘，该楔形边缘使得G单元400自居中于窗口开口108(如图7C所示)直到G单元400被M-框架引入线324捕获为止。
在装配期间，当向G单元400施加压力时，捕集的气体聚合成气泡，其结果是最小化压敏粘合剂(PSA)与玻璃106之间的结合面积。气体的捕集部分归因于如下事实：即由于装配公差，PSA会接触隔绝气体逸出路径的密封402(见图8A)。因此，有利的是在塑料框架406上提供气体释放结构或装配技术，从而增强玻璃层106对塑料框架406的粘合。气体释放技术可以包括在适当位置移除塑料框架406的预定部分，所述移除通过例如冲压预定大小和位置的孔或者通过从便携电子设备10的弯角移除少量PSA让捕集的气体更容易地逸出来实现，如图8B所示。以此方式，可以实现更均匀地粘合剂分布，以产生玻璃层106与塑料框架406之间的更坚固且更可靠的结合。
图5A示出集成的或最小化Z高度的扬声器组件500，它是图2B所示的集成扬声器组件的特定实施例。最小化Z高度的扬声器组件500至少包括与声密封212和水平(Y)隔音板502相结合的压电扬声器210。声密封中的屏蔽物间隙504具有将由压电扬声器210产生的声音导向到外壳100中的任何期望位置的作用。例如，声音可被导向到外壳100中的特定开口，而不是无关的声音广播。这样的开口可以包括例如扩展坞开口119和/或音频插孔开口117。水平隔音板502确保基本上没有声音泄露到外壳100的非期望部分，诸如与音量按钮112、电源按钮110或天线帽120相关联的间隙。此外，如图5B所示，后部容量密封506可以与外壳100合作形成音腔508，也称为后部容积。以此方式，通过使用现有部件，减小了用于产生后部容积508的Z高度要求，并且外壳100的后侧部分可以用作被设置为增强用户音频体验的共鸣腔。由于后部容积508是使用现有部件(即外壳100和隔音板502)产生的，因此对于便携电子设备10的总Z高度不存在不利影响。
图5C示出压碎带510，它为Z公差的变化提供调整并且保证后部容量508的完整性。在便携电子设备10的装配期间，可在PCB 200上施加压力，该压力具有将压碎带510压缩或者压碎的作用。以此方式，可以在不损害后部容量508的完整性的情况下调和PCB 200的各部件的Z高度变化。应当注意，压碎带510可以采用多种形状和大小的任一种，并且可由能够在外壳100与后部容量密封506之间形成密封的任何弹性材料形成。
如图6A所示，与外壳100不对称几何形状有关的问题之一是，随着音频插孔开口117的底切割表面(点“A”)在正Z方向上的上移，切割的边缘由于外壳100的高曲率而在负Y方向上移动。换言之，正Z方向上的一个较小变化会导致负Y方向上的一个较大变化。由于音频插孔116在Z方向上固定，因此音频插孔开口117的大小不能离外壳100的上部太近，太近会导致盖体玻璃106的危险，因为可能会出现音频插孔开口117形成入外壳100的较浅部分太远的情况。无论如何，在外壳100的较浅的几何形状中具有完全圆形的部分会导致非常尖锐的边缘(如图6A所示)，必须将它们机器加工掉。然而，常规的机器加工过程会使外壳100在该区域内变得不可接受地薄，会有在撞击事件中损坏的危险。因此，为了容纳音频插孔116的圆形、外壳100的样条曲线，以及尽可能少地减少音频插孔切边(围绕音频插孔结构本身的材料)，形成如图6B所示的不对称音频插孔开口117，它具有圆形部分602和非圆形部分604，从而为音频插孔开口117提供不对称的形状。以此方式，音频插孔开口117提供音频插孔116，并且音频插孔开口保持居中且圆形的外观，特别是在从上看的时候。应当注意，已经发现在以此方式形成音频插孔开口117之后，可以使用在去毛刺领域中视为非常规的材料来执行用于修整的去毛刺过程。这样的材料可以包括例如竹木棒、木筷等等。
为了容纳各种接口(例如，扩展坞、音频插孔、音量、电源)，必须在外壳100中产生各种大小的开口。存在多种方法可用于产生这些开口并且使开口切边显得比用于产生外壳100的金属板的厚度(0.5mm)更厚。一种方法依赖于抽取或者折叠形成外壳100的金属板，如图9所示。无论如何，在外壳100中产生这些开口会导致长且薄的金属连接板(web)，它们会因为例如掉落事件的撞击而变形。为了加固这些区域，可使用多种不同技术的任一种来添加附加的材料层(称为子材料)到父材料，在该情形中父材料是具有约0.5mm厚度的不锈钢。在一些实施例中，子材料可以通过熔焊、软焊、铜焊或胶合而接合至父材料。一旦将子材料结合至父材料，就执行单级切割(例如机器加工或者激光切割或冲压)以便产生实际的孔几何形状。
图10A-10B示出外壳100在扩展坞开口119区域的典型截面视图。然而，由于厚度(约0.5mm)，形成所述外壳的材料(不锈钢)和外壳100的几何形状(即深样条曲线)难以在大规模的制造环境中获得期望的深切割。具体地看图10A，由于外壳100的几何形状，使用常规的冲压操作产生扩展坞开口119会导致外壳100顶部的陡样条曲线与下部的浅样条曲线之间不可接受的不对称切割。因此如图10A所示，具有近似外壳100的厚度(在该实施例中约0.5mm)的金属支持托架1002可以使用软焊或铜焊材料或胶合来附接到外壳100的内壁。通过使用软焊或铜焊材料或胶水，支持托架1002可以牢固地附接到外壳100，并且提供良好的装饰效果，因为软焊或铜焊材料淡化了外壳100与支持托架1002之间的间隙。图10B示出用于形成扩展坞开口119的冲压操作的结果。通过使用支持托架1002，在外壳100的具有扩展坞开口119(就此而言，或者在外壳100中任何开口)的区域中形成双壁。在所述实施例中，由于支持托架1002与外壳100之间的任何间隙通过软焊或铜焊来填充，可以既保持期望的装饰外观，又保持期望的结构完整性与强度。应当注意，为了向具有大跨度的孔(音量按钮开口)提供最优强度，定位相应的支持托架使得推定孔被定位在支持托架的近似中间位置。
图11A-11C图示用于形成扩展坞开口的过程。图11A例示支持托架1002在外壳100上相对于计划扩展坞开口119的放置。支持托架1002可以熔焊到外壳100。图11B在侧视图中示出支持托架1002和计划扩展坞开口的并置。在该情形中，支持托架1002覆盖计划扩展坞开口的整个区域以便在CNC后提供最大支持。因此，图11C在侧视图中示出在扩展坞开口119的冲压操作和CNC后，支持托架1002具有上部1102和下部1104。应当注意，为了装饰地隐藏支持托架与外壳100之间的间隙，软焊或铜焊材料可用于填充在CNC后的任何间隙。
在开口具有长跨度的情形中(诸如音量控制按钮)，图12A-12C图示用于形成长跨度开口(诸如音量按钮开口)的过程。图12A例示支持托架1202在外壳100上相对于计划音量按钮开口的放置。应当注意，在该情形中，支持托架1202仅在y方向上延伸到近似中间位置，因为需要支持的主要区域是在所述音量控制按钮上面的薄带1204。薄带1204容易在撞击事件期间变形。图12B示出支持托架1202、外壳100和音量控制按钮的计划位置的并置的侧视图。图12C示出在音量控制按钮的激光切割后的情况，例示为外壳100中的任何长跨度开口(诸如音量按钮)提供必要支持的上支持托架。
然而应当注意，上面的过程基于诸如不锈钢的材料以及不利于在冲压型操作中提供对称切割或正确的切割深度的几何形状(即它们具有陡峭的样条曲线)。然而，设想使用不同于不锈钢的材料诸如铝可以提供必要的对称性。在这些情形中，可以使用单片冲压和CNC。还应当注意，支持托架的厚度可以变化但发现具有近似外壳100的厚度工作良好。
为了防止干扰RF天线222，从外壳100移除外壳材料以形成天线孔127。通过使用激光移除导电外壳材料形成天线孔127并用不导电材料诸如塑料代替以形成天线帽120。以此方式，因在RF天线222最近处的导电材料诸如金属的存在而引起的干扰被消除。然而该切除可使外壳100的弯角部分128变得薄弱，达到它变得易于因撞击事件变形或损坏的程度。因此，通过如图13所示地加固外壳100的弯角部分128的侧壁，弯角刚性构件130可用于为外壳100的弯角部分128提供结构性支持。将弯角刚性构件130熔焊或者以其它方式附接到外壳100。然而，与其它支持托架(诸如用于音量按钮和扩展坞的那些托架)相比，弯角刚性构件130用于两个目的，一是为外壳100的被移除材料的弯角128提供附加的结构完整性，另一个是作为RF天线222的接地。在所述实施例中，天线接地132通过天线螺丝208b连接至RF天线222。为了提供RF天线222与弯角刚性构件130之间的良好电气连接，天线接地132必须保持基本上完整以便既可机械地接纳天线螺丝208b又可提供与弯角刚性构件130(以及外壳100)的良好电气接触。
由于天线孔127的大小和位置，使用激光从外壳100移除必要的材料量以形成天线孔127。然而，天线接地132延伸到靠近要激光切除的材料的区域。由于天线接地132必须保持相对完整，用屏蔽物保护天线接地132不受到激光移除材料形成天线孔127时产生的任何废料的影响，屏蔽物例如由泡沫或者可以容易地在形成天线孔127之后移除的任何其它保护材料形成。
返回到图2A，它示出外壳100的详细视图。如所示的，外壳100包括多个附接定位器，用于将子组件附接到外壳100。这样的附接特征可以包括例如PCB子组件固定定位器134a和134b和134c，它们可用于分别使用诸如螺丝310b和螺丝208a的紧固件将PCB组件200附接到外壳100。应当注意，螺丝310b使用定位器134a和134b将M-框架组件300和PCB 200附接到外壳100，不同于螺丝310a将M-框架组件300直接附接到安装托架136a和136b。如上所述，RF接地132既用于将PCB 200固定到外壳100，又用于为RF天线222提供接地平面。
安装托架136a和136b用于将M-框架子组件300固定到外壳100。然而，将安装托架附接到外壳100的常规方法使用高温附接工艺，诸如激光熔焊，这会并且经常导致外壳100外表面的装饰损坏。该装饰损坏要求昂贵且耗时的矫正，诸如抛光，这会增加装配便携电子设备10所需的成本和时间。因此，为了避免产生装饰损坏，仅使用低温附接工艺将安装托架136a和136b附接到外壳100。为了消除因高温附接工艺(诸如激光熔焊)引起的装饰损坏，使用低温熔焊工艺将安装托架136a和136b放置在外壳100的内表面上的适当位置中。一旦定位，使用低温软焊工艺将安装托架136a和136b固定地附接到外壳100的内表面。通过使用低温熔焊和软焊工艺，因使用常规方法(诸如高温工艺)将安装托架136a和136b附接到外壳100引起的对外壳100外表面的任何(装饰或其它)损坏被消除。因此，与使用高温附接工艺的常规方法相比，使用低温附接工艺消除了在附接后执行外壳100的外表面上的抛光或其它矫正的必要性。以此方式，保持了便携电子设备10的美学观感。以此方式，安装托架136a和136b为接纳和支持内部部件的某部分提供参考表面。此外，安装托架136a和136b提供Z基准凸起138，后者最小化已装配的内部部件的Z高度或叠层公差，如下更详细地讨论。
在便携电子设备10的装配期间，将PCB 200、M-框架组件300和G单元400一个叠一个地放置，在称为盲装配操作的过程中，每一层必须以最小Z高度公差与每个其它层对准。如在本领域已知的，每当制造操作需要多个不同配置，每个独立的配置就具有相关联的公差，每个相关联的公差被加到所有其它公差上。通过最小化制造操作中的配置数量，可以将操作的总Z高度公差保持为最小。因此，为了在便携电子设备10装配中最小化Z高度公差，设计出多种新颖方法。例如，为了在将M-框架组件300附接到外壳100时最小化Z高度公差，安装托架136a和136b包括上述Z基准凸起138(其中两个Z基准凸起分别位于M-框架螺丝孔146的一侧)。应当注意，Z基准凸起138、外壳100的机器加工顶表面140和显示单元对准孔142是使用单一配置被同时机器加工的(如图14所示)。以此方式，可以实现相对于外壳100的顶表面140的近似0.05mm的Z高度公差(与使用具有多个配置的标准软焊方法的近似0.2mm的Z高度公差相比较)。
图15示出详细描述按照本发明实施例的用于将安装托架安装到外壳中的过程1500的流程图。过程1500通过提供安装托架开始于1502，安装托架具有在其上定位的牺牲Z调整凸起。在所述实施例中，Z调整凸起被设置为具有可在后续的机器加工过程期间通过机器加工去掉的部分，在该过程中，还机器加工去除外壳的顶部。在1504，使用低能量附接工艺(诸如低能量熔焊)将安装托架定位在外壳内。接着在1506，原地软焊被定位的托架。在单一配置中执行下列操作，其中在1508机器加工去除外壳的顶部，在1510移除Z调整凸起的牺牲部分，并且在1512在托架中钻出显示单元x，y对准孔。
图16示出详细描述按照本发明实施例装配便携电子设备10的过程1600的流程图。首先，在1602，接收预装配的外壳。在所述实施例中，外壳已经具有所有适当形成的开口、支持托架和附加在其上的附接定位器。在1604，将PCB组件放置在外壳空腔内。由于窗口开口比外壳主体小，因此PCB组件的插入是通过插入第一部分或者第二部分随后插入其余部分来完成的。例如，当插入PCB组件时，如果先插入PCB组件的第一部分，则将扩展坞和音频插孔插入到外壳中它们的相应开口。一旦正确地将扩展坞和音频插孔固定好，则可插入PCB组件的第二部分，第二部分在此情况下包括RF天线组件。一旦PCB组件就位，则可在1606露出PCB组件的柔性电路部分的一部分导电层。应当注意，可以在将PCB插入外壳之前任何时候执行该步骤。通过露出柔性电路部分的一部分导电层，可以通过外壳建立RF接地平面。一旦已经露出了柔性电路部分的导电层，则在1608将PCB组件固定到外壳。在所述实施例中，可使用螺丝固定PCB组件，利用PCB附接定位器直接将PCB组件的第一部分(包括扩展坞和音频插孔)附接到外壳。一旦已经将PCB固定到外壳，则在1610将柔性电路的露出的导电层保形地按压到外壳的内表面。在所述实施例中，可以使用压敏导电粘合剂将露出部分粘附到外壳。除了提供良好的电气接触从而提供良好的RF接地之外，通过将柔性电路按压到外壳的内表面，柔性电路被机械地固定到外壳并且柔性电路所占用的空间量也伴随着减小。
一旦PCB就位且固定，在1612接收预装配的M-框架和电池。预装配指电池已经借助压敏粘合剂(PSA)附接到M-框架。在1614，将显示单元放置在M-框架与电池相反的一侧上。应当注意，此时显示单元并没有附接到M-框架，因为显示单元必须上提(tile up)以便可以使用显示柔性电路。随后在1616将显示柔性电路放置在电池之下并且电气连接至电池电气连接器。一旦电池和显示单元已经相互电气连接，则在1618使用多个可用螺丝将包括电池和显示单元的M-框架组件固定到外壳。同样因为显示单元没有直接附接到M-框架，所以显示单元被抬高以便可以使用M-框架中的螺丝孔。
应当注意，在所述实施例中，用于将M-框架组件附接到外壳的多个可用螺丝利用直接附接到外壳的安装托架。这些安装托架包括为M-框架组件提供Z参考的多个Z高度基准凸起。另外，使用剩下的一部分可用螺丝将M-框架组件以及PCB附接到外壳。一旦已经将M-框架固定到外壳，则在1620使用相互对角放置在显示单元每一侧上的多个对准引脚来对准显示单元。对准引脚可以用于匹配安装托架中的对准孔。在1622，将触摸面板电气连接到电池，并且在1624，将玻璃单元插入窗口开口并且在1626固定到M-框架。
尽管已经按照若干较佳实施例描述了本发明，但存在落在本发明范围内的变更、置换和等价方案。还应当注意，存在许多替换方式来实现本发明的方法和设备。例如，尽管压铸件工艺是制造无缝机壳体的较佳方法，但应当注意，这不是限制并且可使用其它制造方法。因此，旨在将所附权利要求书解释为包括落在本发明的真正精神和范围内的所有这样的变更、置换和等价方案。

Claims (21)

1.一种手持电子设备，包括：
具有前开口的单一无缝外壳，所述单一无缝外壳具有完整的底壁和侧壁，底壁和侧壁配合并协同前开口形成空腔，底壁具有弯曲的底表面，侧壁呈圆形以形成弯曲的侧表面和空腔内底切，侧壁的边缘围绕并限定前开口；以及
布置在前开口内并且附接到无边框的所述无缝外壳的盖体，盖体具有平坦顶表面并且被布置在空腔内的前开口处，盖体基本上填充侧壁之间的前开口，平坦顶表面基本上与侧壁边缘的上表面齐平。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中外壳由抛光的不锈钢形成，外壳是金属而盖体是玻璃。
3.如权利要求1-2所述的电子设备，还包括：
布置在外壳的空腔内的显示单元；以及
能够透过玻璃盖体看见的显示单元的显示屏幕。
4.如权利要求3所述的电子设备，其中基本上透明的触摸感测层被布置在盖体玻璃与显示单元的显示屏幕之间。
5.如权利要求1所述的电子设备，其中盖体包括用于输入机构的开口。
6.如权利要求1所述的电子设备，其中盖体附接到框架，并且其中所述框架在外壳的空腔内被安装到外壳。
7.一种由单一金属板形成的无缝外壳，包括：
顶开口；
配合并协同顶开口形成空腔的完整的底壁和侧壁，其中底壁具有弯曲的底表面，侧壁呈圆形以形成弯曲的侧表面和空腔内底切以及外边缘，侧壁的内边缘围绕并限定顶开口；
附接到底壁的适于将电子组件固定到外壳的底壁的安装托架；
在至少一个侧壁中的开口，所述开口的切边深度至少大于由外壳单独提供的切边深度；以及
跑道，其中跑道是外壳在内边缘与外边缘之间的最上端平坦部分，其中通过以光学方式确定在无缝外壳的形成边缘上的多个参考点，并且使用所述多个光学参考点切割内边缘来使跑道居中，或者其中通过确定顶开口的中心点与倾斜角度，并且基于所确定的中心点与倾斜角度切割内边缘来使跑道居中。
8.如权利要求7所述的无缝外壳，其中安装托架包括至少一个安装托架基准凸起，该安装托架基准凸起被设置为减小在被固定的电子组件与跑道之间的Z高度公差。
9.如权利要求8所述的无缝外壳，其中通过使用单一机器配置在单一机械加工操作中形成所述至少一个安装托架基准凸起和所述跑道来减小在被固定的电子组件与跑道之间的Z高度公差。
10.如权利要求9所述的无缝外壳，还包括：
在机械加工侧壁中的开口之前，将附接到至少一个侧壁的内部部分的第二平板附接到开口的位置处，其中第二平板增加机械加工的开口的切边深度，使其超过由外壳单独提供的切边深度，其中如果开口具有长薄的连接板部分，则通过添加刚性构件托架14来加强所述长薄的连接板部分，其中通过金属成形来形成侧壁中的开口，其中金属成形增加开口的切边深度，使其超过由外壳单独提供的切边深度。
11.如权利要求9所述的无缝外壳，所述安装托架包括：
具有沿安装托架的长度方向设置的牺牲部分的多个牺牲Z调整凸起，其中在安装托架附接到无缝机壳之后，机械加工去除无缝机壳的顶端部分和牺牲Z调整凸起的牺牲部分，同时钻出多个XY对准孔，其中机械加工和钻孔是在单一机器配置中执行的。
12.如权利要求9所述的无缝外壳，其中通过下列步骤来使跑道居中：
以光学方式在无缝机壳的形成边缘上确定多个参考点，以及
使用所述多个光学参考点切割内边缘，或者
确定显示部分的中心点；
确定显示部分的倾斜角度；以及
基于中心点和倾斜角度切割内边缘。
13.一种小型形状因数电子设备，包括：
具有完整底壁和侧壁的无缝外壳，底壁和侧壁配合并协同具有平坦顶表面的前开口形成空腔，底壁具有弯曲的底表面，侧壁呈圆形以形成弯曲的侧表面和空腔内底切，侧壁的边缘围绕并限定前开口；以及
通过前开口插入无缝外壳且固定到外壳的底表面的多个电子组件，其中最小化所述多个电子组件的Z高度公差使得顶端电子组件的上表面基本上与外壳的平坦顶表面共面，其中所述多个电子组件包括第一电子组件，所述第一电子组件包括：
第一电子子组件，
第二电子子组件，以及
操作性地且物理地连接第一电子子组件和第二电子子组件的基本呈平面的柔性电路，所述柔性电路包括切口，所述切口允许柔性电路扭曲以使得该柔性电路可以在多个维度上与弯曲形状一致，并且第二电子组件包括：
金属框架，其中金属框架包括减小Z高度公差的多个半剪切；
附接到金属框架底侧的电源，其中电源包括至少一个电源电路；以及
附接到金属顶侧的显示单元，其中所述显示单元包括至少一个显示单元电路，其中电源电路和显示单元电路被设置为共存于同一Y维度上。
14.如权利要求13所述的小型形状因数电子设备，其中柔性电路包括S形状部分和布置在S形状部分的末端处的一对蝶片部分。
15.如权利要求13所述的小型形状因数电子设备，其中第一电子子组件包括最小Z高度集成扬声器组件，其中集成扬声器组件产生的声音通过外壳侧壁中的所选开口传出，其中最小Z高度集成扬声器组件包括被设置为产生至少可听声音的压电扬声器、具有协同压电扬声器工作以将由压电扬声器产生的声音导向至所选开口的多个声密封间隙的声密封、被设置为防止声音泄露到非所选开口的隔音板、以及音频电路和相关联的基本上圆形的音频插孔。
16.如权利要求13所述的小型形状因数电子设备，其中第三组件是作为玻璃单元的顶端组件，包括：
具有压敏粘合剂(PSA)层的塑料框架，其中塑料框架包括多个紧固件并且第三组件包括多个玻璃单元引入线，所述多个玻璃单元引入线与紧固件配合以将玻璃单元固定到第三组件；
形成具有塑料框架的双射模塑结构的环境密封，所述环境密封具有楔形部分，其中环境密封的楔形部分的至少一部分延伸超过前开口的内边缘；以及
抛光的玻璃层，所述玻璃层借助PSA固定到塑料框架。
17.如权利要求16所述的小型形状因数电子设备，其中在将玻璃单元插入前开口的过程中，玻璃单元本身通过环境密封的楔形部分与内边缘配合以使玻璃单元本身居中，同时塑料框架紧固件与第三组件引入线配合而居于前开口中心。
18.如权利要求17所述的小型形状因数电子设备，还包括：
被设置为释放因将玻璃层按压到PSA上而在玻璃层与塑料框架之间捕集到的任何气体的捕集气体释放结构。
19.如权利要求15所述的小型形状因数电子设备，其中外壳包括不对称音频插孔开口，该不对称的音频插孔开口被设置为同时保形地遵从在其中形成该音频插孔开口的外壳的侧壁的陡样条曲线以及该圆形音频插孔，而基本上不会影响音频插孔切边。
20.如权利要求2所述的小型形状因数电子设备，其中第二子组件包括RF天线，其中外壳中靠近RF天线的弯角部分被移除以便充分消除由外壳引起的EMI并且用由非RF干扰材料形成的天线帽来代替，所述第二子组件还包括：
被设置为加强外壳的具有天线帽的弯角部分的弯角部分刚性构件，其中刚性构件用作RF天线的地平面，其中刚性构件包括被设置为将RF天线与由刚性构件形成的地平面电子连接的触点。
21.一种适于在小型形状因数便携手持设备中使用的集成扬声器组件，包括：
被设置为至少产生可听声音的压电扬声器；
具有将由压电扬声器产生的声音导向至小型形状因数便携手持设备中的期望位置的多个声密封间隙的声密封；以及
被设置为防止可听声音泄露至小型形状因数电子设备中的非期望位置的隔音板。
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