多年来，坚固型智能终端的设计人员一直面临着一项艰巨的任务。我们必须创造出一种足够坚固的设备，能够适应各种复杂多变严酷的环境和工作场景，同时需要足够漂亮和轻薄，以吸引年轻一代的客户，他们在互联网时代出生，在时尚且优雅的消费类设备的包围中长大。

坚固、轻薄、美观、高性能、持久续航、多场景应用、多接口、防水防尘是新一代坚固型智能终端需要具备的特点。然而这些特点是相互冲突、相互矛盾、相互制约的，它是一门科学，也是一门艺术。它需要技术、也需要艺术，更需要懂得平衡。

这就是我的工作。我，一名结构工程师，用包罗万象来形容我，一点也不为过。我懂设计学、材料学、力学、热力学、电路设计、无线电、射频、用户使用场景和习惯。我要做的就是用这些知识把现实中的矛盾体，让他们处在一个平衡的黄金分割点上，达到现实中的完美。

轻薄和坚固无可否认是一对矛盾体，轻薄了还能坚固嘛？要坚固不就得厚重嘛？大部分情况下确实如此，但让结构工程师来看，这中间拥有着非常巨大的优化空间，在矛盾中寻求极致，在矛盾中做出极致的产品，在矛盾中突破，这是我的兴趣和追求；从材料学和结构学上来说，薄不一定就比厚要脆弱，就如自然界中的蛛网一样，这取决于材料和结构。

而结构变化带来的强度变化，在自然界中有着大量的经典案例，蜂窝的结构、鸡蛋的外壳形状都是极好的例子，这当然也是我去借鉴的地方。

在没有新材料被发明的时候，模具工艺的提升与材料物理粘合的工艺是另一个提升坚固性能的方法。

一台坚固终端，框架结构是第一个关键节点，如同人体骨架的作用，是坚固最基础的支撑。我们从房屋设计中吸取灵感，借鉴了房屋桥梁设计中的柱、梁的设计思路，在塑胶壳体上增加围筋形成柱和梁结构，大大得增加了稳定性。外壁采用TPU材质，如同盔甲一般，将撞击时的冲力大幅吸收后起到缓冲的作用，减少冲击能量对内部主板的损伤。

而在超薄安卓产品中，我们正在尝试蜂窝结构的设计，这是大自然的工程奇迹之一，结合了高压缩和剪切特性以实现最大比强度，可以极大得增加产品底部的坚固性。

在安卓和非酷睿Windows产品线，我们使用双层结构的设计方案，将铝镁合金与塑胶壳体融合在一起，来达到可靠性要求，2种不同材质的融合考验的是对材料特性的深度理解，并通过模具工艺将2者完美的结合到一起，突出2者的优势性能，现在我们已经能够将厚度做到仅12mm。

而对于酷睿产品线，我们采用了三层结构的设计方案，中间层使用铝镁合金支架，将电子元器件固定在它上面，避免外部冲击对其造成的损伤。酷睿产品高功耗的特点，不得不让我们考虑散热的问题，经过上百次的测试，三层设计仍然是目前最优的高性能产品线整体架构。

你也许会问，为什么内外框不直接使用铝镁合金材质。这是个很好的问题，但是不考虑成本的方案都只能停留在实验室，而无法获得市场的认可，而且即使是最好的金属表面也会产生划痕和凹痕。

外框结构，我们采取了软硬胶一体注塑的工艺，性能直接提升30%以上，2种材料的融合，对于模具工艺和材料设计是一项挑战，他们不同的收缩率极容易造成注塑失败。

为了让产品更加轻薄，我们将美铝合金的中框从行业标准的2毫米降到1.2毫米，你是不是觉得会影响产品的坚固，这当然不是我们能接受的，通过调整形状，我们让中框的坚固性能提升了50%以上，少去的0.8毫米，非但没有降低性能，反而让我们降低了成本。

极致的轻薄，需要极致的优化，为了降低零点几毫米，我们将电池底下的后壳材料由塑料更换成炭纤维，将厚度从1.0毫米减少到0.4毫米，强度不降反升；我们将触摸屏背板从不锈钢优化成高强铝背板，重量下降了40%，坚固性能没有任何变化。

最终我们把整机厚度降到了极致，依然不变的是测试验收标准，跌落测试验收1.2米，大理石地面。两个循环共20次照样能通过，甚至1.5米跌落也可以通过。1米滚筒测试2000次，以及8000次的微跌测试。

当乔布斯推出“IPAD”时，曾豪言平板将取代笔记本。这在当时看似天方夜谭，核心是缺少一款适合移动设备的高性能芯片的支持。现在酷睿12的面世，解决了这一核心问题。解决高性能、高稳定、高续航这3个问题，乔布斯的豪言就将被实现。

作为坚固终端的研发和制造商，我们的任务就是解决高稳定和高续航这2个问题，而这与整机热能管理直接相关。因此多年来，高性能Windows平板电脑设计的核心问题之一是热管理。

PC电子设备，尤其是处理器，会产生大量热量，高续航需要大容量电池，会压缩整机空间，影响散热，我们必须确保温度保持在设计规格范围内，并可靠地进行散热以防止过热和熔化，内部温度过高会影响组件和整个系统的使用寿命和稳定性。

又到了我们结构工程师登场的时间了，我们将结合热力学、力学来调整整机的结构。既要坚固又要轻薄还得要散热好，好难啊，非常具有挑战性。热量源的合理分布与快速导出是关键，对于热量导出一般会采用风扇和铜管的方式，他们各自的优缺点非常明显。

1、 风扇会产生噪音，也可能会堵塞，可能会发生故障，由此产生的气流在特殊环境中是危险的。

2、 铜热管将热量从热电路传导到外壳金属，散热器不会发出噪音，但它们很重并且会变得很热。

在酷睿产品线上，我们采用了小风扇+铜管结合的方式进行散热。我们用一个非常小的风扇再配上3mm厚的散热铜管和双层鳍片作为散热器，将CPU、辅助电子设备以及基于PCIe的SSD的热量快速导出到整机外部，将热量带走，小风扇可以有效的避免噪音的产生。

行业级终端需要尽可能多的I/O接口，来应对各种数据的传输，这对防尘防水是个极大的考验。

I/O端口常规下我们会使用橡胶塞和铰链门来提供保护，但是在一些特殊项目中，我们会把所有外接口都做成单独的模块，和主板独立，每个外接口和内部主系统之间还有一层防护，即使I/O端口进水，液体也不会接触到核心部件。

I/O端口的防水，我们为此还有一项专利，可以很好的降低制造成本还能有独立模块一样的防水性能。简单来说，就是给端口设置一个防水罩，将它和内部结构分开，这样即使水进入端口，也不会影响内部，比起独立模块组件来说，成本更低，通用性更强。

防水罩壳( 1 )、功能接口( 2 )、PCB板( 3 )和电气连接件( 4 )，功能接口( 2 )设置在PCB板( 3 )上，电气连接件( 4 )电连接至PCB板( 3 )，功能接口( 2 )、PCB板( 3 )和电气连接件( 4 )设置在防水罩壳( 1 )内

除了I/O端口，一台整机的防水是全方面的，前后壳、喇叭、MIC、螺丝孔等多个地方，我们在设计之初就会尽量避免积水结构，外型上做一些适当的小倾斜，减少孔、槽等结构，在可能积水和留存湿气的空间开设排水和排气孔，并避免凹凸不平的表面。

对于一些应用在湿度较大环境中的设备或者项目，我们优先选用板金结构或整体浇铸机箱的结构形式，以避免形成缝隙腐蚀，同时在能形成缝隙腐蚀处加以密封处理或加密封衬垫。当不同金属应用在同一结构中时，我们在两种金属材料均镀上同一种金属镀层，以保证它们的密合性。

大坝常溃于蚁穴，细节决定一切。固定螺丝我们采用经耐腐蚀处理的碳钢螺丝，使用镀锌镍合金及PVD工艺；O 型密封圈采用弹性塑料，保证O 型圈截面直径的压缩率和拉伸量；接口部分用软硬胶和过盈配合；MIC 用覆膜和泡棉贴住。

前壳与触摸屏的防水采用热熔胶、背胶等防水方式，结构热熔胶、防水双面背胶、防水双面背胶+ 密封胶、防水双面背胶+ 结构热熔胶是常用的材料。Sim卡和侧键防水采用双料注塑的方式，我们采用了品质较高的泡棉胶，不但可以确保防水，还能缓冲保护触摸屏，对泡棉胶的宽度要求也是要严格按照设计规范来操作；

复杂元器件的防水，我们为此研究出一种使用塑胶膜片密封覆盖在电子元器件处的方法，常温下该材质处于固化状态。首先确定需要防水处理的电子元器件；对塑胶膜片或塑料袋(1)进行处理，使塑胶膜片或塑料袋(1)密封覆盖在需防水的电子元器件处，该塑胶膜片或塑料袋(1)在常温下处于固化状态。根据本发明的电子设备的防水工艺方法，可以很好地满足复杂的电子设备的防水需求。

作为一款行业终端，它将面对各种行业的挑战，我无法将所有行业功能都加在它上面，这样它会变得不伦不类，但是又不能仅针对一个行业，这会让产品的适配性非常差。模块化是我们唯一的选择，我们在考虑坚固、轻薄、防水时，必须同时考虑到其后期的升级和替换。

我们将核心部件和外部I/O端口都纳入到模块化的设计中，可以说模块化是合亿的DNA，这是十几年来我们在设计思考近乎无限可用选项排列后的结果。

最后，一个再好的设计，如果不能降低生产成本，简化生产流程和工艺，它都是实验室的产品，而不是产业化的成功作品。DFM是贯穿在我的整个设计流程和环节中，每做完一个设计环节，我都必须去模拟它的整个制造过程。举几个小例子：

辅料双面胶和防静电材料设计撕手位，方便产线工人操作；排线设计有除装配角，方便插拔组装；螺丝选用磁性材料，螺丝种类不超过3种，方便自动化螺丝机；点胶工艺设计出溢胶槽方便产线使用自动点胶机。