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笔电品牌商为进步旗下Ultrabook产品的附加价值,竞相开宣布结合变形概念与窄边框规划的机种,导致OGS面板强度应战加重,因而OGS面板厂正纷繁借势物理与化学式二次强化制程,并战胜二次强化衍生的相关缺点与问题,以提高OGS面板强度。
跟着Windows8作业系统面世,工业界无不仔细调查此一以触控互动为中心的立异软体,是否有时机掀起一波新的消费性电子需求。特别是在触控笔电的应用领域,现在各家厂商研制的触控笔电皆以搭载轻浮、可拆平板萤幕、金属超薄外壳、窄边框萤幕的广视觉作用规划为理念,好像成为下一代触控笔电的趋势干流。
但是,虽然现在新概念的触控笔电具有显着的规划感和差异性,高销价格格却成为不景气年代的开展阻力,各品牌业者为压低本钱,简直将开展重心投注在下降笔电零组件的出产本钱上,促进单片玻璃计划(OGS)触控产品成为如今触控笔电的产品首选。
在高度全平面贴合技能的良率提高,以及Windows8作业系统带动下,消费性触控电子产品商场需求逐步显现,OGS触控面板商机已在2012下半年迸发,不管大、中、小萤幕尺度的举动设备,产品均已很多运用OGS,但OGS面板厂获利要害点在于压低OGS模组出产本钱,简化出产制程站别数量和导入贱价资料元件。
别的,跟着苹果(Apple)将内嵌式(In-cell)(图1)触控技能用在iPhone5产品上,高阶智慧型手机产品无不力争上游的跟进,使得触控面板商场烽火升温(表1),包含薄膜电晶体液晶显示器(TFTLCD)面板厂(如友达、群创及华映)亦活跃抢食触控商机大饼。
图1In-cellPixelDesign示意图与面板剖面图阐明
In-cell技能具有轻浮、透光率高及省电等优势,然黄光技能门槛高,故苹果挑选In-cell,藉此与其他竞争对手区隔;但In-cell在良率与出产仍然有很大的问题,短期内应无时机替代外挂式触控面板。因而,以现在开展观之,小尺度产品或许选用In-cell触控;但大尺度面板如13寸以上选用OGS或TOL(TouchOnLens)技能,将是较好的挑选。
OGS产品前后段制程简介
OGS的制程方法为玻璃母基板(Sheet)进行金属线镀膜(Sputter)、黑色矩阵(BlackMatrix,BM)氧化铟锡(ITO)制程后,再通过切开(Cutting)和研磨精雕制程(Grinding/CNC)为小基板(Chip),接下来用抛光研磨修整玻璃边际的纤细裂缝(Chipping)。
OGS在前段黄光制程会先进行BM黄光制程(图2),再进行ITO和Al/Mo/Al的黄光制程,金属层(MetalLayer)厚度皆小于4,000(A),若发生粉尘粒子(Particle)、纤维(Fiber)、金属成膜不良等导致导电线路缺点,将严峻影响产品电性,形成作废无法出货。
图2OGS产品前段制程流程图
OGS后段制程由切开开端算起(图3),通过CNC磨边让产品发生导角,避免运用者刮伤或摔落测验时发生边际破损,之后再投入物理或是化学二次强化制程,增加其产品在四点曲折(4PointBending)测验的才能。若是化学二次强化后会再通过移除抗酸膜的站点,再进入清洗机台移除残胶和剩余的氢氟酸,然后检测外观是否有问题,最终再到印刷电路板(PCB)的贴合及电性功用检测,添补BM制程,然后于OGS产品正反面贴上保护膜后,即可出货。
图3OGS产品后段制程流程图
由如今商场走向调查,OGS有趋近大尺度的趋势,且触控产品运用强化玻璃,其强化深度与价格皆是向上生长,故OGS产品本钱将逐步增加,良率问题分外重要,因而怎么在前段制程有用运用玻璃、避免作废,是如今OGS出产线有必要注重的问题。
抢搭变形触控笔电风潮OGS异形切开/挖孔良率成要害
OGS触控产品的效应快速分散后,许多品牌厂商亦纷繁瞄准OGS供给链,开端整合资源,以保证产品供货量稳定性。在2013年台北世界电脑展(Computex)中,英特尔(Intel)即特别与宸鸿、达鸿及和鑫光电等多家触控面板厂签署协议,期望能够保证未来具有触控功用的超轻浮笔电(Ultrabook)机种有满意的OGS面板供给量,以便满意日益增长的商场需求。
为了增加Ultrabook产品附加价值,台湾触控面板厂如宸鸿、达鸿、胜华、友达及群创等,齐力开宣布具有多样化触控功用的Ultrabook,并结合变形的概念。当今的触控笔电其变形的概念有根本触控萤幕功用、萤幕旋转功用(可拆卸或旋转萤幕)、萤幕折合功用,以及正反双萤幕功用(如华硕太极)。
为招引顾客,Ultrabook有必要提供出更多不同于以往的全新操作体会,除增加四大根本功用,供操作者灵活运用外,触控萤幕的质感往往是顾客挑选产品的要害所在。
现在许多品牌厂规划变形触控笔电时,首先会针对窄边框进行改进,窄边框可让视觉愈加广大(图4),削减边框的宽度可削减产品分量,因而现在的新式触控笔记型电脑规划,在萤幕的左右边框宽度会由本来1.5?2公分缩减至1公分以下为方针;上下边框宽度则会由本来的2?2.5公分缩减至1.5公分以下。
图4OGS触控笔电的触萤幕的窄框趋势
照相机视讯镜头将会内缩到OGS的BM区域,因而OGS中大尺度若规划在Ultrabook时,有必要用物理或雷射将OGS玻璃的镜头模组方位挖洞,但若是OGS玻璃为康宁(Corning)第三代GorillaFit,其强化深度(DOL)层抵达40微米(μm)以上,挖洞的良率问题就会很大,很简单因玻璃硬化层应力问题,在挖洞过程中发生微裂缝(MicroCrack),或是挖洞之后孔洞的玻璃微裂缝过大(>70μm以上),形成产品进行信任性整机摔落测验时,简单发生萤幕破损。
也因而,为投合轻浮化触控笔电产品趋势,怎么在OGS玻璃变薄、挖洞、异形切开后保存杰出的组织抗压力,并可通过四点曲折验证测验达550Mpa以上,检测着OGS供给厂的制程水准。
强化OGS硬度物理与化学方法各有好坏
OGS本钱低价且厚度更薄,契合智慧型手机产品和触控面板模组厂的利益诉求。但是,现阶段OGS最大问题在于玻璃的强度缺乏,导致摔落时易碎,面临这样的问题,OGS开发商已研宣布物理和化学方法的强度加工方法,对OGS玻璃的强度问题可得到很大改进。
因为触控面板是由外部施压去进行感应元件的作动方法,到达运用作用,因而产品的组织抗压力是各大厂商要求的重要标准与目标。在触控面板二次强化的制程分类中,一般可区分为物理和化学方法两种(图5)。
图5物理方法和化学方法二次强化示意图
以物理方法而言,玻璃切开后,断面的裂缝修整系运用研磨(Polish)方法进行二次强化,长处是良率高、组织抗压才能可显着提高数倍;缺点是产能很低,不具有量产性,且需求很多人力操作与机台设备,以及制程恰当费时,至少需30分钟才可产出一批货。
相对而言,化学方法的强化制程乃是运用氢氟酸(HydrofluoricAcid,HF)微蚀刻玻璃断面的切开裂缝,不只产能较大、量产性佳,且制程时刻仅需7?8分钟即可产出一批产品,组织抗压力可提高四至八倍以上,只要将机台安全性规划完善,且规画流通的作业动线,可将作业损害降到最低。
最前期运用HF蚀刻玻璃边际到达二次强化作用,系由康宁于2010年8月24日在美国请求的一项专利,名为Methodofstrengtheningedgeofglassarticle,是由JosephM.Matusick等人宣布,文献布告于2012年5月1日。后续工业界的化学二次强化设备的制程概念大都以其方法衍生。
战胜CNC加工后缺点制程/质料/治具扮要角
在OGS产品通过CNC加工后,显微镜下常见的缺点与问题,如纤细裂缝、放射裂缝(RadialCrack)、侧向裂缝(LateralCrack)、扭梳纹(TwistHackle)及振纹(ChatterMark)等(图6),这些问题若不改进,即便通过二次强化也无法有用提高产品的组织抗压力,因而客户皆会针对不同产品等级规画不同的制程标准。
图6OGS产品在CNC后常见的缺点与问题
在沉溺式湿制程设备(DippingTypeWetBenchEquipment)进行化学二次强化常见的问题(图7),如凸点(Pimple)、渗酸形成的BM色阻缺色、边际破损、及刮伤等问题。当然这些问题的原因,有部分是制程形成,有部分是玻璃质料在前段制程导致,如抗酸油墨或抗酸膜与玻璃贴附性欠安,形成蚀刻过程中发生漏酸腐蚀玻璃外表,使BM色阻缺色,一般是重工(Rework)再将BM色阻补上,防范措施为挑选黏着度较佳的抗酸膜或沾附性较佳的抗酸油墨。
图7OGS产品经沉溺式湿式设备化学二次强化后常见的缺点与问题
别的,部分或许与玻璃承载治具有关,如玻璃边际的破损或裂缝,或许是蚀刻制程中气泡(CDABubble)量过大发生严峻震动,形成玻璃边际决裂,需要调整恰当的制程参数,即可改进此问题;或是人员摆放玻璃过程中,不小心破触碰到治具边际发生,有必要要透过专业教育练习与人员操作认证方可改进。当然玻璃外表的脏污问题,可在贴上抗酸膜或抗酸油墨之前,将玻璃进清洗机台(Pre-Cleaner)进行清洗作业,避免脏污沾黏在玻璃外表形成外观欠安。
统筹轻浮、窄边框及多功用OGS在3C商场崭露矛头
根据OGS触控工业连续蓬勃开展,触控产品自身的标准要求也日渐苛刻,一切触控面板出货前均要分批测验四点曲折验证或落球测验(BallDropTest),且根据触控产品应用性,其标准也单个界说,大部分的触控业者在玻璃切开制程均选用钻石刀轮切开,外加精雕制程;雷射切开也有部分业者运用但本钱过高,量产才能欠安,且通过试验数据得知,近30%的雷射切开产品机械抗压性缺乏,显微镜下调查,在异形切开方位的微裂缝有超越50μm的标准,须进行二次强化,如物理抛光或氢氟酸浸泡蚀刻。
现在品牌厂如华硕、宏碁、索尼(Sony)、联想等都看好此波商机,活跃下单给OGS触控面板制造商,期望OGS制造厂可开展更轻浮的OGS产品,并为2.5D或是3D玻璃触控面板调配多功用性,如防水、抗污、抗刮、防眩光的效能,当然窄边框规划和相机模组内缩至OGS玻璃BM区,亦为产品规划的趋势,也期望这些精美3C触控产品,有时机招引顾客的目光,为消费性电子商场注入新的一波购买动力。