5G熱潮下，3.5D玻璃尺寸測(cè)量有多少可能性？

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(zhēng)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。

大話5G

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(jí)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(jì)算：

電磁波有一個(gè)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(hào)功率衰落快，穿透性弱。

5G時(shí)代，移動(dòng)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(hào)傳輸也成了5G的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。為了處理好信號(hào)收發(fā)的天線設(shè)計(jì)，5G通訊技術(shù)中專門設(shè)立一項(xiàng)名為高階Massive MIMO的信號(hào)工況處理機(jī)制，即基站與手機(jī)之間進(jìn)行多對(duì)的信道并行通信，265根天線，信號(hào)垂直發(fā)射，方向性極強(qiáng)。每一對(duì)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(hào)處理速率。

沖破機(jī)殼面板的“牢籠”

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(duì)信號(hào)（電磁波）的吸收性很強(qiáng)，將會(huì)削減5G的信號(hào)傳輸，握機(jī)姿勢(shì)對(duì)手機(jī)信號(hào)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(shí)，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(duì)手機(jī)的射頻信號(hào)屏蔽非常小，能獲得更好的5G網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)，同時(shí)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(jí)的視覺效果和手感。外加無線充電等技術(shù)在手機(jī)市場(chǎng)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。

3.5D玻璃應(yīng)用

2019年vivo向媒體展示了極簡(jiǎn)一體化的手機(jī)——vivo APEX 2019，一體的全新設(shè)計(jì)概念，無開孔的機(jī)身設(shè)計(jì)，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(chǎng)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(jì)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(shí)代搶占到先機(jī)。

什么是3.5D玻璃？

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(gè)完整的機(jī)身輪廓的截面。

由此衍生出一個(gè)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(jì)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。

欲善其事，必先利器

▲要保證3.5D玻璃無縫銜接，少不了對(duì)玻璃全方位無死角的精密測(cè)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(huì)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(cè)量設(shè)備。

01開料檢測(cè)

開料檢測(cè)只需要檢測(cè)產(chǎn)品的長寬尺寸與厚度，難度較小，使用影像測(cè)量?jī)x進(jìn)行檢測(cè)，從源頭嚴(yán)格把控上品質(zhì)。

METUS 測(cè)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(cè)量在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，只需要把測(cè)量產(chǎn)品放在CCD檢測(cè)范圍內(nèi)，5S即可完成檢測(cè)，大幅度提升測(cè)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(huì)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(huì)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(cè)增添了“重頭戲”。

思瑞解決方案一

針對(duì)3.5D熱彎后的檢測(cè)要求，推薦GLASS機(jī)型，采用CWS白光測(cè)頭系統(tǒng)：既能滿足輪廓的檢測(cè)，也能滿足要求極高的高度要求。

輪廓度檢測(cè)

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(cè)量，對(duì)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(cè)量區(qū)域。 

產(chǎn)品特點(diǎn)及測(cè)量能力

1.采用非接觸采點(diǎn)方式，測(cè)量全程不產(chǎn)生碰觸，不會(huì)造成接觸形變：

2.同時(shí)具備三坐標(biāo)空間測(cè)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(cè)

針對(duì)3D玻璃的弧高這一測(cè)量難點(diǎn)，避開接觸式會(huì)在測(cè)量過程中產(chǎn)生觸測(cè)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(duì)比。

CWS的點(diǎn)密度最高是0.005（毫米）一個(gè)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(shí)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(cè)過程中的軟件界面

思瑞解決方案二

面對(duì)該環(huán)節(jié)高檢測(cè)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(cè)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(cè)優(yōu)點(diǎn)

1.數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性好；多臺(tái)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(cè)要求選擇不同類型的測(cè)針

3.相對(duì)其他類型測(cè)量方案，單位時(shí)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(jì)式定壓，確定一個(gè)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(cè)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。