5G熱潮下，3.5D玻璃尺寸測量有多少可能性？

2019年6月6日，國家工信部正式發放5G商業牌照，5G手機爭奪戰愈演愈烈。3D玻璃熱度未減，3.5D玻璃就已露出尖尖角。

大話5G

在5G通訊技術中，采用的波長是比目前4G通訊網絡采用的厘米波更短的毫米波（1mm~10mm），且峰值速率高達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，根據光速=波長x頻率公式計算：

電磁波有一個顯著的特點：頻率越高，能使用的頻率資源越豐富 ，能實現的傳輸速率就越高。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，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的一項關鍵技術。為了處理好信號收發的天線設計，5G通訊技術中專門設立一項名為高階Massive MIMO的信號工況處理機制，即基站與手機之間進行多對的信道并行通信，265根天線，信號垂直發射，方向性極強。每一對天線都獨立傳送一路信息，經匯集后成倍提高5G通訊網絡的通訊信號處理速率。

沖破機殼面板的“牢籠”

各大手機廠商積極的進行5G手機的研發。在手機材質上，金屬機殼對信號（電磁波）的吸收性很強，將會削減5G的信號傳輸，握機姿勢對手機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，復合材料也有顯得不夠“高大上”的短板。

就當下而言，3.5D玻璃對手機的射頻信號屏蔽非常小，能獲得更好的5G網絡通訊信號，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在手機市場的加速滲透，玻璃成硬件設備背板材料的熱選，各大面板廠商紛紛在手機玻璃上大做文章。

3.5D玻璃應用

2019年vivo向媒體展示了極簡一體化的手機——vivo APEX 2019，一體的全新設計概念，無開孔的機身設計，打破目前手機外觀缺乏創新，同質化日益嚴重的情況，一石激起三層浪。3.5D玻璃及瀑布屏的出現有望在手機行業掀起一股新的面貌，打破智能手機市場疲軟的局面。而從vivo、華為、魅族等終端的布局來看，終極一體化設計將大有可為，可以說，3.5D玻璃有望成為新技術熱點，率先在5G時代搶占到先機。

什么是3.5D玻璃？

3.5D可以理解為3D的更高形態，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，把前后兩塊3.5D玻璃融合在一起，側邊近似垂直的弧邊替代掉了所謂三明治設計的中框，并取消手機中框及機身開孔，屏幕由正面一路往外延伸到本來應該是中框的位置，形成整體全玻璃手機的方案，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更加困難。據了解，工序的增加 ，工藝的難度，都會導致良率下降，增加成本；在實際生產中，3.5D玻璃制造中的幾道主要工序：開料、精雕、拋光熱彎、化學強化，需要用到精準尺寸測量設備。

01開料檢測

開料檢測只需要檢測產品的長寬尺寸與厚度，難度較小，使用影像測量儀進行檢測，從源頭嚴格把控上品質。

METUS 測量界面

02精雕磨邊

精雕磨邊這道工序對于3.5D玻璃生產十分重要，精度要求高。使用大尺寸一鍵式測量在現場檢測，只需要把測量產品放在CCD檢測范圍內，5S即可完成檢測，大幅度提升測量效率，可編程能力強，是尺寸全檢工序的優質方案。

03熱彎及化學強化

熱彎工藝會受到石墨模具，熱彎機性能、模具及設備磨損等多種元素的影響。化學強化后曲面曲率會有細微變化且不可精確控制。這些問題導致成品率很低，這給檢測增添了“重頭戲”。

思瑞解決方案一

針對3.5D熱彎后的檢測要求，推薦GLASS機型，采用CWS白光測頭系統：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域。 

產品特點及測量能力

1.采用非接觸采點方式，測量全程不產生碰觸，不會造成接觸形變：

2.同時具備三坐標空間測量功能，可以準確完成空間

3.具有連續掃描功能，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，避開接觸式會在測量過程中產生觸測力，選用點激光進行掃描點或線，無需接觸，無需夾持性治具，即可快速得出數據與標準模型對比。

CWS的點密度最高是0.005（毫米）一個點，超高的點密度可以保證準確的提取起升位的最高點。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

思瑞解決方案二

面對該環節高檢測效率、高精度以及細致程度要求。通過思瑞三次元三坐標測量機，搭配SP25（打點+掃描）/TP200打點，配上專用治具。嚴格管控3.5D玻璃手機后蓋及屏幕的曲面內外的弧度及偏差、輪廓度。

接觸式檢測優點

1.數據穩定，重復性好；多臺設備之間的相關性可以保證

2.坐標建立準確；可以根據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，單位時間得到的數據量大

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玻璃的周邊產品，以及測量方法類似的工件例如：手機鋼化膜、石墨模具、汽車中控蓋板、批量不規則曲面產品。