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全面屏背后的商机:异形切割设备厂商成最大赢家

来源:远洋翔瑞 浏览次数: 日期:2017-10-25 14:37:00

2017年智能手机最大的热点莫过于全面屏,从2016年下半年开始,手机产业链以及相关终端厂商就已经开始蠢蠢欲动,时至今年年初,全面屏如同雨后春笋一般迅速涌出,时至如今,从手机风向标的苹果,到华强北白片市场,一大批手机厂商纷纷推出全面屏手机,更有趣的是,在手机品牌全面屏还未起量之际,反而是华强北市场“洞察”先机市场出货占比已经超过品牌厂商!

尽管全面屏的崛起似乎令人“莫名其妙”,从整个产业链来看,也存在众多尚且还未解决的难题,甚至在供应链端仍跟不上全面屏的市场需求,最为典型的如屏下指纹,在全面屏的驱动下,大部分国内手机厂商均把指纹后置或采用前置超窄边框指纹,而苹果在iPhone X中更是直接用Face ID取代了指纹识别!同时,在全面屏供应链上游端,对于设备的需求也提出了新的要求,其中最为典型的当属为全面屏而生的异形切割设备,随着全面屏市场的兴起,异形切割设备厂商将成为市场首波受益的企业!远洋翔瑞研发的LCD屏异型切割设备紧跟市场角度。
 
异形切割设备:全面屏供应链最大的赢家
从全面屏产业链来看,看似只把屏占比提高,实则需要对手机的内部结构做出很大的调整,据手机报在线从6月份、9月份的两次全面屏高峰论坛,以及与业界人士交流中得知,全面屏给手机的设计带来的变化主要体现在正面指纹、听筒、摄像头、光感的布局,以及在天线的空间布局。
 
而从夏普手机全面屏来看,我们可以清晰的看到,其在屏幕正上方的两个角,呈现很大的弧线状,同时在前置摄像头也挖了一个放摄像头的槽。所以,为了给元器件留下给大的空间,以及防止屏幕易碎,对屏幕进行适当的加工变得十分重要!

以传统矩形或者倒角矩形的显示屏幕,无法覆盖传感器、摄像头、听筒左右的空白区域,这时候夏普给出的做法就是将听筒上移,在屏幕上方开孔用以包裹摄像头和传感器,从而使前面板额头的空余面积进一步缩小。这种方法并不是很难想到,难就难在屏幕切割技术。这就进一步衍生出了R角切割、U型开槽切割、C角切割等。

其目的主要有两方面:一方面要在屏幕四角做C角或者R角切割,同时通过加缓冲泡棉等进行边缘补强,以防止碎屏。另外一方面是需要在屏幕上方做U形切割,为前置摄像头,距离传感器,受话器等元件预留空间。
 
整体看来,异形屏切割的核心在于对屏幕顶端进行开孔(或者开U型槽)。因为这需要在保证精度的同时需要突破良率的限制,更重要的是保证显示效果不受影响。为达到客户异形全面屏良好的观感和使用体验,必须先用带CCD的精雕机在0.3mm玻璃上磨销外形,然后倒边精修,从而保证任何一块切割的精度和崩边量。而屏幕打磨工艺无一不是经验与技术的累积,需通过CCD拍照定位,精雕机精密加工后,才能让仅有0.3mm的屏幕达到切断面平整不破片的效果。而在这一过程中,主要需要用到的设备就是异形切割设备!
 
多种异形切割方案同台竞争CNC异形切割有望快速兴起
从供应链了解到,当前的异形切割设备主要有三种:其一是激光切割,其二是刀轮切割,其三是CNC研磨切割。这三种异形切割各有各的优势和不足。从当前市场占有率来看的话,主要是以激光切割为主,但是随着全面屏的进一步爆发,CNC研磨切割方案将会快速起量!
 
刀轮切割属于机械加工,没有高温问题,不会导致框边黄化与热点缺口,但成品较粗糙,容易改变玻璃本身的应力特性,且工序复杂,相对于激光切割来说良率较低,不适用于精细的玻璃、蓝宝石等材料的加工。这种方案会导致崩边严重。由于刀轮切割需要预留切割线,相比激光切割,刀轮切割对于整个Panel的利用率会下降10-20%,切割一片需要2-3分钟。

而激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加热至汽化温度,蒸发形成孔洞,同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,随着光束对材料的移动,形成切缝。具有切割尺寸精度高、切口无毛刺、切缝不变形、切割速度快且不受加工形状限制等特点,但是相比较而言则会有成本高的不足。


在异形切割上,CNC研磨切割具有明显优势,如研磨精度高,以远洋翔瑞的CNC异形切割设备为例,其加工精度≤0.03mm,崩边量≤30um;产品强度高,最大承受压力为110Mpa;在成本上CNC也占优势,在切割/研磨设备同等效率中,CNC采购成本占绝对优势;另外,还可以根据不同加工精度及速度要求,CNC可选择单轴机、双轴机、全自动生产线等多种加工机型方案。

如治具的改进,需要把靠角直接做在治具上,方便定位;还要把真空孔做小,防止吸力过大导致玻璃变形;另外,加工部位相应需要设计真空吸附点,以防真空不足,导致加工过程玻璃抖动;最后就是加工部位注意避空。

深圳市远洋翔瑞机械有限公司,同时具有上述单轴和双轴CNC异形切割设备。其设备采用完全独立的两套XYZ轴,来实现双工作平台同时加工不同产品, 在每个Z 轴上都安装一个CCD组件,在CCD 定位系统中学习定位方式后,每次加工前都先用两套CCD 相机拍摄并定位两块玻璃的具体位置,并计算出玻璃X、Y偏移量与偏移角度θ,然后反馈给系统,系统根据这两块玻璃的位置重新规划加工路径,来实现两块玻璃以Mark点的定位和异形加工,有效提高加工效率和加工的准确性。

同时其还具备多种控制系统。每个平台4片,最多可以达到16片,这样效率就会提高,节省上料的时间。此外,其记忆空间也大,可记忆16个存储位置。4-5寸玻璃每片连线速度大概是4秒多一点,可兼容到7寸玻璃。

该设备双X双Y 双Z结构,两轴可同时独立加工不同产品;配CCD 定位组件,高精度定位,可实现各种异形加工,刀具使用寿命长;专为手机、平板玻璃盖板加工行业量身定做,解决内孔、复杂外、3D 曲面批量成型加工;同时具有自行开发智能的一体化控制系统,配绝对值电机,操作简单、快捷,便于维护;并且配高速精密电主轴,确保加工效果;全封闭机身罩防护,加工区域更洁净、环保,而且X/Y 丝杆导轨双层防护,利于机床保护,延长机床使用寿命,还拥有自动排水装置,减少玻璃加工过程中切削液的浪费,为工厂节约成本。

此外,由于全面屏脆性、超薄、高精度的特性,决定了CNC研磨难度在于崩边量控制。相关参数直接决定了设备的性能,如磨头的精度,装在主轴上的磨头的夹头精度要求跳动在0.005mm以内,越小则精度越高,而远洋翔瑞主轴切割速度可以达到10万转速/分,比普通的6万要高出近一倍,高精密旋转,可实现小刀切割。

而从生产流程来看的话,先是有30层材料盘,然后用机械手自动上下料,随后可同时上两片玻璃,3台机一条线,用滚轮式对玻璃进行清洗(柔软刷子,对温度的控制十分严格,用纯水洗刷),紧接着是对玻璃进行检测,配有检测不良系统,更重要的是,其还配有双通道,除了正常工作的通道以外还有一条备用的通道,这样就不会影响正常的工作!
 
值得一提的是,异性切割作为全面屏方案实现不能绕过去的一个工艺环节,在柔性OLED面板中,异形切割的难度较小,但在LCD面板中,受到玻璃基板的影响,异形切割对面板的良率影响将会有所体现,相应将驱动激光设备需求增加。随着全面屏市场的快速兴起,异形切割设备厂商将成为业界最大的受益者。当然,随着异形切割技术逐步的成熟,将有利于终端产品的进一步更新与升级。

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该资讯的关键词为:异形切割  全面屏  iPhone X 

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