2019年6月6日,國家工信部正式發(fā)放5G商業(yè)牌照,5G手機(jī)爭奪戰(zhàn)愈演愈烈。3D玻璃熱度未減,3.5D玻璃就已露出尖尖角。
在5G通訊技術(shù)中,采用的波長是比目前4G通訊網(wǎng)絡(luò)采用的厘米波更短的毫米波(1mm~10mm),且峰值速率高達(dá)20Gbps,也就是基于24GHz到52GHz頻率范圍的超大帶寬,這段頻譜的電磁波波長大部分(30GHz~52GHz)都是毫米級別的,因此也叫毫米波mmWave。
毫米波科普:我們以30GHz來算,根據(jù)光速=波長x頻率公式計算:
電磁波有一個顯著的特點(diǎn):頻率越高,能使用的頻率資源越豐富 ,能實(shí)現(xiàn)的傳輸速率就越高。波長越短,越趨近于直線傳播(繞射能力越差),而頻率越高,在傳播介質(zhì)中的衰減也越大,信號功率衰落快,穿透性弱。
5G時代,移動通信使用極高頻,基站的傳輸距離大幅度縮減,基站的覆蓋范圍也將大幅減少。為保證用戶無論在哪里,都能獲得一樣的用戶體驗(yàn),基站的密度比原來大。
如何處理毫米波的通訊信號傳輸也成了5G的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為了處理好信號收發(fā)的天線設(shè)計,5G通訊技術(shù)中專門設(shè)立一項(xiàng)名為高階Massive MIMO的信號工況處理機(jī)制,即基站與手機(jī)之間進(jìn)行多對的信道并行通信,265根天線,信號垂直發(fā)射,方向性極強(qiáng)。每一對天線都獨(dú)立傳送一路信息,經(jīng)匯集后成倍提高5G通訊網(wǎng)絡(luò)的通訊信號處理速率。
各大手機(jī)廠商積極的進(jìn)行5G手機(jī)的研發(fā)。在手機(jī)材質(zhì)上,金屬機(jī)殼對信號(電磁波)的吸收性很強(qiáng),將會削減5G的信號傳輸,握機(jī)姿勢對手機(jī)信號有一定的遮擋作用。在材料備選上,共有玻璃、氧化鋯陶瓷、復(fù)合材料這三種材料“逐鹿5G”,但是,全塑料外殼逐漸成為過去時,復(fù)合材料也有顯得不夠“高大上”的短板。
就當(dāng)下而言,3.5D玻璃對手機(jī)的射頻信號屏蔽非常小,能獲得更好的5G網(wǎng)絡(luò)通訊信號,同時解決天線布置空間不足的問題。此外,玻璃能解決金屬殼機(jī)身燙手的問題,給用戶高級的視覺效果和手感。外加無線充電等技術(shù)在手機(jī)市場的加速滲透,玻璃成硬件設(shè)備背板材料的熱選,各大面板廠商紛紛在手機(jī)玻璃上大做文章。
2019年vivo向媒體展示了極簡一體化的手機(jī)——vivo APEX 2019,一體的全新設(shè)計概念,無開孔的機(jī)身設(shè)計,打破目前手機(jī)外觀缺乏創(chuàng)新,同質(zhì)化日益嚴(yán)重的情況,一石激起三層浪。3.5D玻璃及瀑布屏的出現(xiàn)有望在手機(jī)行業(yè)掀起一股新的面貌,打破智能手機(jī)市場疲軟的局面。而從vivo、華為、魅族等終端的布局來看,終極一體化設(shè)計將大有可為,可以說,3.5D玻璃有望成為新技術(shù)熱點(diǎn),率先在5G時代搶占到先機(jī)。
3.5D可以理解為3D的更高形態(tài),相比于3D玻璃,3.5D玻璃具有更小的彎曲半徑,即輪廓曲面彎度接近90度,放在鏡面桌面上,正好形成一個完整的機(jī)身輪廓的截面。
由此衍生出一個新的概念“瀑布屏”,通過新技術(shù),把前后兩塊3.5D玻璃融合在一起,側(cè)邊近似垂直的弧邊替代掉了所謂三明治設(shè)計的中框,并取消手機(jī)中框及機(jī)身開孔,屏幕由正面一路往外延伸到本來應(yīng)該是中框的位置,形成整體全玻璃手機(jī)的方案,稱之為瀑布屏。
▲要保證3.5D玻璃無縫銜接,少不了對玻璃全方位無死角的精密測量。
與3D玻璃相比,3.5D蓋板玻璃的加工技術(shù)更加困難。據(jù)了解,工序的增加 ,工藝的難度,都會導(dǎo)致良率下降,增加成本;在實(shí)際生產(chǎn)中,3.5D玻璃制造中的幾道主要工序:開料、精雕、拋光熱彎、化學(xué)強(qiáng)化,需要用到精準(zhǔn)尺寸測量設(shè)備。
01開料檢測
開料檢測只需要檢測產(chǎn)品的長寬尺寸與厚度,難度較小,使用影像測量儀進(jìn)行檢測,從源頭嚴(yán)格把控上品質(zhì)。
METUS 測量界面
02精雕磨邊
精雕磨邊這道工序?qū)τ?.5D玻璃生產(chǎn)十分重要,精度要求高。使用大尺寸一鍵式測量在現(xiàn)場檢測,只需要把測量產(chǎn)品放在CCD檢測范圍內(nèi),5S即可完成檢測,大幅度提升測量效率,可編程能力強(qiáng),是尺寸全檢工序的優(yōu)質(zhì)方案。
03熱彎及化學(xué)強(qiáng)化
熱彎工藝會受到石墨模具,熱彎機(jī)性能、模具及設(shè)備磨損等多種元素的影響。化學(xué)強(qiáng)化后曲面曲率會有細(xì)微變化且不可精確控制。這些問題導(dǎo)致成品率很低,這給檢測增添了“重頭戲”。
針對3.5D熱彎后的檢測要求,推薦GLASS機(jī)型,采用CWS白光測頭系統(tǒng):既能滿足輪廓的檢測,也能滿足要求極高的高度要求。
輪廓度檢測
CWS非接觸式共聚焦白光傳感器,采用色階共聚焦白光探頭,可以準(zhǔn)確完成輪廓度的測量,對于3.5D玻璃邊沿較大角度的位置,光譜共焦位移傳感器可以獲得更大可測量區(qū)域。
產(chǎn)品特點(diǎn)及測量能力
1.采用非接觸采點(diǎn)方式,測量全程不產(chǎn)生碰觸,不會造成接觸形變:
2.同時具備三坐標(biāo)空間測量功能,可以準(zhǔn)確完成空間
3.具有連續(xù)掃描功能,無需逼近回退,效率更高。
弧高檢測
針對3D玻璃的弧高這一測量難點(diǎn),避開接觸式會在測量過程中產(chǎn)生觸測力,選用點(diǎn)激光進(jìn)行掃描點(diǎn)或線,無需接觸,無需夾持性治具,即可快速得出數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)模型對比。
CWS的點(diǎn)密度最高是0.005(毫米)一個點(diǎn),超高的點(diǎn)密度可以保證準(zhǔn)確的提取起升位的最高點(diǎn)。如圖所示,在提取輪廓度時即可得出弧高,既提高效率也保證了精度。
輪廓、弧高(高度)檢測過程中的軟件界面
面對該環(huán)節(jié)高檢測效率、高精度以及細(xì)致程度要求。通過思瑞三次元三坐標(biāo)測量機(jī),搭配SP25(打點(diǎn)+掃描)/TP200打點(diǎn),配上專用治具。嚴(yán)格管控3.5D玻璃手機(jī)后蓋及屏幕的曲面內(nèi)外的弧度及偏差、輪廓度。
接觸式檢測優(yōu)點(diǎn)
1.數(shù)據(jù)穩(wěn)定,重復(fù)性好;多臺設(shè)備之間的相關(guān)性可以保證
2.坐標(biāo)建立準(zhǔn)確;可以根據(jù)玻璃的檢測要求選擇不同類型的測針
3.相對其他類型測量方案,單位時間得到的數(shù)據(jù)量大
冶具改善方向:將人工頂塊替換為壓力計式定壓,確定一個保證變形量的壓力極值,將解決此類問題。
同類方案還可用于3D玻璃的周邊產(chǎn)品,以及測量方法類似的工件例如:手機(jī)鋼化膜、石墨模具、汽車中控蓋板、批量不規(guī)則曲面產(chǎn)品。
思瑞測量GLASS三坐標(biāo)測量機(jī)是一款非接觸式光學(xué)掃描三坐標(biāo)測量機(jī),采用了全自動三坐標(biāo)測量機(jī)橋式機(jī)構(gòu)架及掃描技術(shù),輕松完成復(fù)雜零件高精度測量與數(shù)據(jù)采集,滿足多樣測量需求。
思瑞測量是全球?qū)I(yè)的計量解決方案制造商,產(chǎn)品涵蓋三坐標(biāo)、三坐標(biāo)測量機(jī)、三坐標(biāo)測量儀、三坐標(biāo)測量、三次元、光學(xué)測量、三坐標(biāo)升級、三坐標(biāo)測量服務(wù)、及逆向工程等領(lǐng)域,全方位解決復(fù)雜測量難題!