中國市場正在成為世界上發展最快的智能手機市場,各大國內廠商也在全球手機出貨量中名列前茅,生產能力可見一斑。在今年二季度,全球智能手機出貨量2.784億,其中華為以5580萬單季出貨量首次登頂全球智能手機出貨量榜首。本月蘋果已經發布了iPhone12系列,而華為的Mate40系列將在10月22日與消費者見面。
華為Mate40宣傳海報
可預見的新技術應用
屏下攝像頭帶來“真·全面屏”
“劉海屏”、“挖孔屏”和升降前置攝像頭是全面屏最常用的解決方案,能真正實現100%全面屏的只有升降前置攝像頭的方案,受限于功耗和空間占用,這個方案正在逐漸被拋棄。
8月,小米發布了旗下第三代的屏下相機,采用全新的像素排布讓屏幕可以透過更多呈相的光線,預計在明年可以正式量產;搭載屏下攝像頭的中興Axon 20已經面向了市場;屏下的攝像頭技術無疑是手機全面屏最好的解決方案,明年的手機市場可能就會迎來屏下相機技術的大批量應用。
小米第三代屏下相機
高效閃充,充電方案持續更新
快沖技術從幾年前的5V/1A發展至今,已經出現了最快140W的閃充技術,電量和續航都上升到了新的階段。目前VIVO跟小米的120W快沖方案已經面向市場,由于高電壓會導致發熱,所以兩家都采用了串聯降壓的方案,將20V/6A的電流轉換為5V/12A,實現安全穩定的快速充電。
串聯降壓充電方案—來源:唯頌科技
充電技術一直在更新,電池技術這兩年其實進步甚微,大到新能源汽車小到只能手表,本質還是鋰電池,不管是近期的比亞迪刀片電池,還是特斯拉的無極耳電池,再到手機各家廠商的多種快沖方案,其實大家都在硬件結構上下功夫,并且在下一次技術突破前,這個趨勢還會持續很久。
柔性+折疊,下個形態可以是各種形態
今年上半年,三星推出了首款豎向折疊的手機Galaxy Z Flip,相較于豎向折疊的Galaxy Fold和華為的Mate X,顯得更為小巧輕便。折疊智能手機比如三星已經向市場推出了多款機型,但是由于柔性屏成本較高并且脆弱,需要通過鉸鏈結構將柔性屏彎折成“C”形,而不是“<”折疊,避免粗暴的折疊對屏幕造成損壞。
這類手機普遍成本較高,隨著結構的優化以及產能的提升,未來幾年手機折疊的方案一定會更加優化,也許沒幾年就可以看到可以整機自由彎折的產品了。
三星Galaxy Z Flip
市場需求推進加工領域革新
玻璃面板多樣化和新材料
3D曲面玻璃技術這兩年已經趨于成熟,主要生產流程包括CNC開料、磨邊、超聲波清洗,熱彎,雙面拋光,化學強化,印刷以及鍍膜。市面上有大量的進行玻璃精雕的CNC廠家、鏡面拋光機廠家等,但是普通的3D玻璃在消費市場已經不是稀奇貨了。
外觀是各大廠商的主要競爭方向
今年最火的面板處理工藝AG磨砂,就是通過腐蝕、涂布、噴砂或拋光等方法對玻璃表面進行特殊處理,改變玻璃的粗糙度以達到啞光和漫反射的效果。為了讓手機的手感更為圓潤,3D玻璃的曲面和曲率也在增加,用于玻璃熱彎的石墨模具,需要CNC切削成形,多樣化的3D玻璃設計無疑是增加了CNC加工的訂單,熱彎精度通常控制在0.025mm,對設備的轉速和精度要求較高。
本次的iPhone12系列采用了一種名為“超瓷晶面板”的陶瓷強化玻璃,相較于目前市面上手機使用的玻璃屏幕跌落性能提升4倍,韌性也大幅提高,可能是采用化學強化玻璃的方式,通過往普通玻璃里滲透或置換離子,達到提高玻璃密度和強度的目的。
iPhone12系列超瓷晶面板
激光技術引領高效制造
智能手機制造過程中離不開激光技術,目前多數應用在開孔和切割,比如攝像頭鏡片的藍寶石切割,按鍵的激光倒角,PCB、FPC電路板的切割,這些環節往往能借助精密激光達到最佳的工藝水平。今年應用廣泛的挖孔屏,就需要激光對顯示屏進行切割;高端的折疊手機需要采用柔性屏,而整機屏幕往往不是完整的矩形,激光切割是柔性屏加工的最優方案,可以達到更好的效率和精度。除此之外,由于手機內部結構件日趨精密,電子集成度越來越高,激光精密焊接也是主要的發展方向。
華工激光玻璃切割樣品
傳統CNC加工需求依舊
由于手機背板由金屬轉為玻璃,手機加工中的CNC設備應用少了很多,但是用于玻璃精雕和熱彎石墨模具的需求依舊很大。而金屬加工的應用局限在了手機中框的加工,配合前后蓋板,目前多數的中框有一定的曲率,根據曲率不同需要使用不同的刀具;天線槽集成到了手機的中框,出于音質的考慮孔加工也變多了,手機中框的加工變得更為復雜。為了達到剛好的柔韌性,金屬邊框的材料也在慢慢改變,甚至有鈦合金材料應用于手機中框,手機制造相關的CNC設備主要發展方向還是提升效率和精度。
iPhone12系列手術級別不銹鋼材質邊框
生產線自動化繼續深入
8月11日小米十周年演講會上,雷軍首次曝光了小米的黑燈工廠,內部采用全自動生產線,24小時生產,包括AGV物流系統、機器人流水線、微末級除塵等步驟,無需人工操作,僅需工程師日常維護設備,每分鐘就可以生產60部智能手機,效率相較于傳統工廠的手工拼裝提升60%以上。目前市場上大部分的3C自動化生產設備主要集成在整機組裝、面板制造以及表面貼裝(SMT),主要的自動化改造方向還是人工裝配替代,上下料和終端的檢測。
作為技術集成型的產業,智能手機市場與上游的加工市場息息相關,隨著5G時代來臨,一大批舊設備將被淘汰。折疊屏會不會迎來爆發?柔性屏是否還有更多的應用?智能家居生態如何繼續擴展?未來發展難以預料,且看市場如何選擇。